CNC obrábění, dělení, ohýbání a další
Zkratka CNC v sobě ukrývá počítačově řízené číslicové řízení (Computer Numeric Control) . I když tyto tři písmene spolu vidíme a slyšíme často, krom lidí zainteresovaných například v CNC ohýbání o jejich významu ví málokdo. Přitom tato technologie zásadně ovlivnila možnosti průmyslové výroby.
Nás nejvíce zajímá CNC zpracování plechů. Hlavním úpravou v tomto ohledu je CNC ohýbání plechů. Nejprve se ale podíváme trochu obecněji na to, co vlastně CNC výroba znamená.
Pokud se máme pokusit CNC technologie popsat trochu lidsky, začněme u principu automatického zařízení, které dostává ovládací příkazy (informace, co má dělat, jak se má pohybovat) ve formě čísel. Technicky to funguje tak, že existují dva stroje. Jeden vykonává hrubou práci (obrábění, ohraňování) a druhý (servo) motorem nastavuje plynule jeho pohyb v různých osách (pozicování), přičemž tato informace je předem připravena ve formě čísel (koordinátů), odtud číslicové řízení.
V praxi se dnes ale setkáváme nejen s řízením pozicí, ale také charakterem pohybu, zejména rychlost. Díky tomu má CNC výroba větší kontrolu nad výsledkem.
Historicky existovala už od 19. století potřeba „programovat“ výrobní stroje. Šlo zejména o obrábění, tudíž nástup CNC ohýbání plechu byl později. První pokusy byly podobné například flašinetu, kdy řídící mechanismus (vačky) manuálně vedle výrobní stroj, což bylo hrubé pozicování a navíc ovlivněné vibracemi samotného stroje.
Proto brzy vznikly myšlenky na oddělené řídicího stroje od výrobního a abstraktní zadávání informace o pohybu a základy pro CNC zpracování plechu byly položeny. První metody zaznamenání informace spočívaly buďto v paralelnímu kopírování šablony či v opakování pohybu. Tyto analogické CNC stroje v určitých odvětvích CNC výroba využívá dodnes.
Vysekávání či ohraňování
Skutečné oddělení a tím razantní zvýšení přesnosti zaznamenaly až technologie, které využívají dvě oddělená synchronizovaná serva – tzv. selsyny. Zde už se dá hovořit o řízení abstraktní informací, které se podobá tomu, jak dnes pracuje CNC zpracování plechu. Tohoto systému řízení se pro svou přesnost používalo například i v ovládání zbraňových věží na velkých lodích.
Po druhé světové válce se v USA objevuje způsob předávání informace pomocí čísel a NC, tedy číslicové řízení je na světě. V počátcích šlo samozřejmě o děrné štítky. V momentě, kdy je prosté mechanické čtení informace z děrného štítku nahrazená počítačem, vzniká CNC výroba.
První programovací jazyk pro CNC stroje vzniká v roce 1956. Odtud byla ale ještě dlouhá a komplikovaná cesta, neboť stále se bavíme o prostém zadávání čísel. Skutečnou revoluci pro tuto technologii znamenala až možnost digitalizace nákresů, bez nichž by CNC ohýbání plechů nemělo takový potenciál.
Šlo jednoduše o to, jak převézt 3D návrh jako instrukci, kterou dokáže zpracovat CNC výroba. Po sérii experimentů vzniká Computer-Aided Design (CAD), který je zdokonalován dodnes a využívá se například i v 3D tisku.
Moderní CNC ohýbání plechu se příliš neliší od původního pojetí CNC obrábění z 50. let. Jde o stůl se strojem, který se pohybuje ve dvou osách (X, Y) nástrojem a výrobku, jenž putuje po oze Z. O co nejpřesnější polohy se starají jemné krokovací motory. Posledním výraznějším trendem, který CNC výroba zaznamenala, bylo uzavření celého CNC stroje do velkého boxu.
Obsluha je dnes zcela oddělená od výroby. Na začátku může být surový plech a na konci výrobky z plechu, díky tomu, že i více strojů může být mechanicky propojeno. Většina dnešních CNC systémů včetně CNC ohýbání plechů jsou plně elektronicky řízené.
CNC systémy vzešly z obrábění, ale dnes je používáme pro jakýkoliv proces, který lze popsat jako sérii pohybů a operací. Takže klidně i dělení a vysekávání plechů, děrování plechu či ohraňování. Kombinovat je lze v uzavřeném výrobním procesu s řezáním laserem, svařování, svařováním, ohýbáním, stříháním.
CNC výroba plechu
Výrobky z plechu se bez CNC již neobejdou. Jde především o ohýbání (ohraňování) plechu a dělení plechu. CNC výroba má v tomto ohledu jistá specifika.
CNC zpracování plechů se využívá pro koncové výrobky z plechu i pro výrobu plechových dílů a sestav. Kombinují se zde technologie jako řezání laserem, pálení laserem či CNC ohýbání plechů na ohraňovacím lisu (ohraňování).
Klíčová funkce CNC
Pro zpracování plechů má CNC výroba v průmyslu klíčovou funkci, neboť plechové díly jsou součástí velkého množství výrobků z různých oblastí. Plechové materiály umožňují snadné změny i komplikovanější návrhy produktů díky možnostem škály úprav (od svařování, přes ohýbání po vysekávání).
Jediná činnost, jíž je třeba dnes aplikovat zvlášť, je snad jen práškové lakování. I to je však podobně jako lisování matic či navařování svorníků možno počítačově automatizovat.
CNC výroba přináší možnost malosériových a kusových výrobků z plechu, i jejich následných úprav. V minulosti se výroba plechových dílů zajišťovala ručně. To bylo nejen drahé a časově náročné, ale zejména šlo těžko zajistit stálou jakost.
Svařování plechů, děrování plechu a další
Dnešní nástroje na vysekávání a dělení plechů jsou CNC řízené a navíc mnohem univerzálnější. Nezřídka se kombinují do celků laserové dělení a CNC ohraňovací lisy. Jejich produkty lez následně podrobit automatickému svařování (svařování MIG/MAG, TIG/WIG i bodové odporové svařování)
CNC technologie umožňují i specifické aplikace na zpracování plechů jako je značení a zdobení produktu pomocí laseru (podobně jako gravírovaní).
Dnes je limitem CNC výroby hlavně konstrukční invence přetavená do CAD/CAM dat. Inženýr ani nemusí opustit kancelář, aby nový výrobek spatřil světlo světa.
Technologie CNC zpracování plechu zaručují vysokou a stálou kvalitu plechových dílů i možnost pružných změn výroby. Jedinou nevýhodou je stále vysoká cena zavedení takové výroby.