Rozwój cywilizacji dzięki obróbce skrawaniem
Rozwój naszej cywilizacji zawdzięczamy w dużej mierze obróbce skrawaniem. Dzięki niej jesteśmy w stanie wytworzyć trwałe przedmioty z najróżniejszych materiałów z precyzją obecnie sięgającą poniżej jednego mikrona.
Proces obróbki skrawaniem
Obróbka skrawaniem polega na usunięciu i odprowadzeniu nadmiarowego materiału z przygotówki i zamianie go na wióry lub pył. Nawet wykonany odlew nie jest idealny i wymaga korekcji swoich wymiarów i płaszczyzn.
Powtarzalność procesu
Zazwyczaj obróbka skrawaniem to proces powtarzalny, w którym w każdej operacji usuwamy zaplanowany z góry zbędny naddatek materiału. Operacje te powtarzamy dziesiątki, setki, a nawet tysiące razy przy pracy wieloseryjnej. Dzięki procesom optymalizacji i dobieraniu odpowiednich parametrów, narzędzia nie niszczą się tak szybko, a wykonanie kompletnego elementu wymaga mniej energii niż przy procesie jednostkowym. Dodatkowo, nowoczesne geometrie narzędzi ułatwiają odprowadzanie niepożądanego c ciepła, które wytwarza się podczas „odcinania/odrywania” materiału, a co za tym idzie, temperatura nie wpływa na obrabiany detal.
Rodzaje obróbki skrawaniem
Generalnie dzielimy obróbkę skrawaniem na wiórowa i ścierną. Obrabiając przedmiot nożem, wiertłem, frezem, czy głowicą otrzymujemy wiór o pewnym kształcie wynikający z narzędzia, obrabianego materiału i prędkości pracy. Ponadto w obróbce ściernej na materiał działają ziarna ostrych nieregularnych krawędzi i w czasie obróbki jako odpad otrzymujemy sproszkowany materiał, ma to miejsce przy szlifowaniu papierem, płótnem, czy tarczami ściernymi.
Maszyny do obróbki skrawaniem
Do popularnych maszyn specjalizujących się obróbką skrawaniem zaliczamy: wiertarki, frezarki, tokarki, wytaczarki, strugarki i np. plotery tnące.
Kontrola jakości w obróbce skrawaniem
Wykonywane operacje muszą być kontrolowane, raz usunięty materiał jest utracony bezpowrotnie. Oczekiwania klientów wciąż rosną, a maszyny są coraz dokładniejsze i mocniejsze, jednak kontrola jakości jest kluczowa w tym procesie. Już nie wystarcza suwmiarka, metrówka, macak, czy mikrometr. W wyspecjalizowanych zakładach obróbczych używa się nowoczesnych metod kontroli jakości opartych na pomiarach laserowych, analizie obrazu z wielu kamer, czujnikach położenia i skanerach 3D.
W ciągu ułamka sekundy skaner tworzy chmurę zeskanowanych punktów. Następnie oprogramowanie CAD przetwarza te punkty, tworząc z nich model 3D. Model ten porównuje się z modelem docelowym, stworzonym przez konstruktora na komputerze. Każda odchyłka kształtu, położenia czy niezgodność wymiarowa jest wychwytywana. Na podstawie pomiarów tworzy się specjalistyczne raporty.
Urządzenia kontrolne nie są już prostymi maszynkami, które obsłuży każdy kto pracuje w branży. Teraz są to specjalistyczne, dedykowane maszyny z wymiennymi głowicami, trzpieniami które musi obsługiwać wyspecjalizowany do danego oprogramowania programista CNC. W zależności od ilości pomiarów i zakresu prac jakie ma wykonać maszyna pomiarowa. Proces może trwać od paru minut do nawet kilku godzin.
W celu zapewnienia jakości obróbki, maszyna obróbcza CNC może po swojej pracy zmierzyć swoje narzędzie, które podczas pracy się zużywa. Sama automatycznie dokonuje korekty swojej długości lub średnicy, tak żeby zapewnić utrzymanie wymiarów w wymaganych tolerancjach.
Kontrola jakości również ma swoje miejsce w warunkach laboratoryjnych. Stosuje się: zdjęcia rentgenowskie, badania ultradźwiękowe np. do badania grubości i spektrometry do analizy składu chemicznego stali i ich stopów.
Podsumowanie
Kontrola jakości w obróbce CNC towarzyszy nam od samego rozpoczęcia procesu produkcyjnego do samiutkiego końca aż trafi na linie pakownicze. Jest procesem niezastąpionym, jak również niezbędnym.
