1. CNC obrábění kovů - co potřebujete vědět?

Počítačové číslicové řízení (CNC) bylo vynalezeno před 50 lety a od té doby jeho vysoká přesnost a automatizace umožnily vytvoření nespočetných produktů. V téměř všech průmyslových odvětvích - od vojenského, automobilového a leteckého průmyslu až po lékařství a dopravu - se tato sofistikovaná technologie stala nedílnou součástí globálního průmyslu.

1.1. Jak se CNC obrábění liší od klasického kovoobrábění?

Kovoobrábění je vlastně změna rozměrů, vlastností nebo tvaru materiálu, aby vyhovovala dalšímu použití. V tradičním obrábění ovládá zkušený obráběč (zámečník, klempíř) stroj, který řezá nebo tvaruje kov.  Tento úkol zpravidla provádí podle specifikací, technických výkresů a pokynů, které obdrží od techniků nebo klientů. K přenosu informací z papíru na materiál používá řemeslník kružítka, pravítka, svorky, svěráky a podobně a samotný výrobek je vyráběn pomocí různých ručních nebo poloautomatických nástrojů. Po celou dobu práce se musí za pomoci měřicích nástrojů často kontrolovat přesnost všech rozměrů. CNC obrábění probíhá na stejném principu - kov je řezán, vrtán, soustružen, frézován, broušen a podobně - ale místo rukou a mysli obraběče kovů je práce prováděna počítačem řízenými stroji / nástroji. Počítačové číslicové řízení znamená, že programátoři zadají do počítače všechny potřebné parametry a poté dálkově řídí výrobní proces. Proto jsou všechny součástky, od první po poslední, zcela identické. CNC se velmi často používá v digitální výrobě (zejména u menších sérií), protože ho lze snadno přizpůsobit různým materiálům a výrobním procesům. Kromě toho je CNC metoda zpracování mnohem přesnější a stále více mění tradiční a průmyslovou výrobu (i když nemůže vyměnit všechny). K dosažení stejného cíle s nejvyšší přesností zpracování se nyní využívají matematické souřadnice a automatizace. Přesněji řečeno, počítačové číslicové řízení používá Kartézskou soustavu souřadnic. Jedná se o prostorové souřadnice - v několika dimenzích - roviny a osy. Počítač, ve kterém tak nastavíte souřadnice, řídí automatické stroje, které provádí řezání, vrtání, soustružení a další technologické postupy. Tyto souřadnice určují inženýři ve svých výpočtech a přenášejí se do konceptu prováděné práce.

1.2. Výhody a nevýhody zpracování kovů

1.2.1. Rychlý proces, kvalitní produkt

CNC frézování a soustružení jsou velmi přesné, opakující se procesy. Ve vztahu k požadovaným specifikacím jsou odchylky jen minimální. Stroje lze naprogramovat tak, aby pracovaly 24 hodin denně, 7 dní v týdnu bez přerušení, takže CNC obrábění je dobrým způsobem jak vyrábět sériové produkty. S využitím standardního vybavení se CNC zpracování stává ještě cennějším díky výrobě jedinečných zakázkových kusů - například pro výměnu starých a opotřebovaných dílů nebo podle zvláštních požadavků zákazníka. Další důležitou výhodou CNC technologie jsou dosažitelné mechanické vlastnosti. Vzhledem k tomu, že surovina se řeže a ne taví, jako při aditivním zpracování, kov nebo plast si zachovává všechny požadované mechanické vlastnosti. CNC frézování a soustružení dokáže zpracovat více než 50 druhů průmyslových kovů, slitin a plastů, včetně hliníku, mosazi, bronzu, titanu, nerezové oceli a zinku. Jedinou podmínkou, kterou musí materiál pro CNC obrábění splňovat, je dostatečně tvrdý materiál.

1.2.2. Dobrá cena pro velké série

Aby se náklady na CNC zpracování vyplatily, je žádoucí větší sériová výroba. Největší podíl na ceně má ve skutečnosti příprava a údržba strojů. Totéž v podstatě platí pro jakoukoliv sériovou výrobu - čím větší množství, tím nižší cena za kus. Pokud se jedná o jednotlivý produkt, pak cena opět závisí na typu, tedy na konfiguraci CNC stroje. Nejlevnější je pracovat na CNC fréze se třemi osami, což umožňuje výrobu jednoduchých komponent. Výroba složitých dílů na pětiosém CNC řezači může být dvojnásob dražší.

1.2.3. Vysoká cena pro malé série

Jednou ze slabin používání vysoce výkonných CNC strojů je cena. Čím složitější součástka tím vyšší cena. Komponenty jednodušších tvarů a menších rozměrů jsou pro CNC obrábění cenově nejefektivnější. Samozřejmě vždy existují určitá konstrukční omezení kvůli přístupu k nástroji, i když účinnost závisí také na počtu os. Čím více os stroj používá, tím složitější jsou jeho charakteristiky. Další důležitou položkou jsou vysoké počáteční náklady. Seřizování, instalaci a programování na CNC frézách a soustruzích musí provádět kvalifikovaný odborník. Naštěstí jsou tyto hodnoty neměnné, takže použití stejného nastavení pro vícero stejných kusů je činí ekonomičtějšími. Úspory peněz lze dosáhnout také minimálním ručním posouváním výrobku. Obrábění na pětiosém CNC frézovacím stroji může být někdy ekonomičtější, zejména pokud jde o produkt složitějších geometrických tvarů, protože není nutné přesouvat předměty ručně.

1.3. Oblasti použití CNC zpracování kovů

Od svých počátků v leteckém a kosmickém průmyslu se technologie CNC rozšířila do dalších oblastí průmyslu a výroby. Dá se říci, že se nyní většinou používá při výrobě forem a nástrojů. CNC obrábění se hojně používá i při vývoji a výrobě prototypů různých součástek a dílů v leteckém, lékařském, automobilovém a elektronickém průmyslu.

2. Vyberte si kvalitního poskytovatele

Doporučujeme vám vyhledat společnost, která se specializuje na CNC obrábění, má rozsáhlé zkušenosti, sleduje nejnovější technologické a výrobní pokroky a pořizuje takové stroje, aby dokázala splnit i ty nejsložitější požadavky zákazníků. Je velmi důležité, aby byly použity vysoce kvalitní materiály a aby hotové výrobky byly naprosto totožné s danými specifikacemi. Zajistěte také, aby společnost akceptovala výrobu jednotlivých dílů nebo pouze malých sérií.

3. CNC soustruh

Počítačové číslicové řízení (CNC) je proces obrábění, při kterém je řezný nástroj umístěn vedle připraveného materiálu určeného k odstranění resp. odříznutí. Toto se děje hlavně pomocí CNC soustruhu, který řezá různé druhy materiálů, jako jsou dřevo, kov a plast. U CNC řezacích strojů je surovina připevněna ke stolu a použité čepele jsou pohyblivé. Naproti tomu u CNC soustruhů jsou nože fixovány a výrobek se pohybuje kolem nich. CNC soustruhy se používají k obrábění válcových a podlouhlých tvarů.

4. CNC frézování

Existuje velké množství moderních produktů, jejichž výroba je možná pouze díky spolehlivosti a všestrannosti CNC frézovacích strojů - od chytrých telefonů až po nadzvukové trysky. Mohou rychle vyrobit jakýkoliv prototyp, ale zvládnou také sériovou výrobu kovových nebo plastových polotovarů nebo hotových výrobků. CNC frézování je proces, při kterém čepele namontované na pohyblivých vřetenech selektivně a přesně odebírají kus po kusu suroviny. Výrobek je pevně připevněn ke stolu a tento stůl se pohybuje nebo rotuje v různých rovinách, takže nástroj může pracovat ve více úhlech. Sofistikované stroje mohou mít 5 nebo více os nezávislého pohybu.

5. CNC obráběcí proces

CNC obrábění se používá k řezání, soustružení, frézování a broušení - jedním slovem využívá se všech způsobů zpracování materiálů za účelem získání hotového produktu ze suroviny. Při subtraktivní výrobě je konečný vzhled produktu získán odstraněním přebytku materiálu. Jejím opakem je metoda aditivní - tedy taková, ve které jsou materiály přidávány, vrstveny,  vstřikovány dokud není získán požadovaný tvar. Obě metody si lze snadno představit mícháním barev v malířství. CNC obrábění je univerzální proces a lze ho použít na různé materiály, včetně kovů, plastů, dřeva, skla a mnoha kompozitů. Tato všestrannost umožnila, aby se CNC obrábění stalo tak vyhledávaným. Jeho přesnosti a efektivity se využívají k realizaci toho, co inženýři a řemeslníci vymyslí.