W materiałach reklamowych maszyn przemysłowych najczęściej pojawia się prędkość pracy. Przy produkcji metalowych elementów równie ważna jest dokładność, bo szybka maszyna niewiele daje, jeśli gotowe części nie zgadzają się z projektem. Nowoczesne wycinarki laserowe łączą więc wysoką dynamikę ruchu z precyzyjnym pomiarem położenia i sterowaniem.
Dlaczego precyzja ma tak duże znaczenie?
Większość metalowych detali trafia potem do większej konstrukcji. Otwory muszą być we właściwych miejscach, krawędzie muszą trzymać wymiar, a części pasować do siebie przy montażu. Detal spoza tolerancji trzeba poprawić albo wyciąć jeszcze raz.
W produkcji seryjnej takie błędy szybko się sumują: rosną koszty i straty materiału, a dotrzymanie terminów staje się trudniejsze. Nic dziwnego, że dokładność obróbki jest jednym z podstawowych kryteriów przy wyborze maszyn CNC.
Co dzieje się podczas szybkiego cięcia?
Wycinarka prowadzi głowicę po zaprogramowanej ścieżce. Na prostym konturze ruch jest dość płynny, ale przy skomplikowanym detalu głowica raz po raz zmienia kierunek, hamuje i znowu przyspiesza. Im wyższa dynamika, tym więcej wymaga się od konstrukcji maszyny i od jej sterowania.
Jeśli maszyna nie prowadzi głowicy wystarczająco precyzyjnie, trzeba zwolnić albo pogodzić się z gorszą jakością cięcia. Szybkie źródło laserowe niewiele więc da, gdy reszta maszyny za nim nie nadąża. Konstrukcję trzeba zaprojektować tak, żeby mogła w pełni wykorzystać jego możliwości.
Jak działają napędy liniowe?
W klasycznych maszynach oś napędza zwykle silnik obrotowy przez przekładnię mechaniczną, która zamienia ruch obrotowy na liniowy. Napęd liniowy wytwarza siłę bezpośrednio wzdłuż osi, bez takiego pośrednika. Odpadają luzy przekładni, a wysoką dynamikę osiąga się łatwiej.
Na końcową dokładność wpływają jednak także konstrukcja maszyny, prowadnice, układy pomiarowe i warunki pracy.
Sterowanie i pomiar położenia
Układ pomiaru położenia i sterowanie CNC przez cały czas ustalają, gdzie jest głowica i jak ma się poruszać w następnej chwili. Tak pracują na przykład wycinarki laserowe fiber polskiej firmy KIMLA, które mają napędy liniowe i rozbudowane układy kontroli ruchu.
Producent stosuje rozwiązanie nazwane Dynamiczną Analizą Wektorów: sterowanie analizuje kształt trajektorii i na tej podstawie dobiera prędkość. Najwięcej daje to przy złożonych detalach, w których częste zmiany kierunku zwykle obniżają rzeczywistą wydajność.
Jak sprawdzić dokładność maszyny?
Przed zakupem warto zlecić próbne cięcie detali typowych dla własnej produkcji. Prosty prostokąt niewiele powie. Więcej pokażą części z małymi otworami, krótkimi odcinkami i skomplikowanym konturem.
Wycięte elementy trzeba zmierzyć i porównać z wymaganymi tolerancjami. Przy ocenie wyniku należy uwzględnić grubość i gatunek materiału oraz parametry technologiczne, bo od nich również zależy jakość cięcia.
Precyzja a koszty
Dokładność wprost przekłada się na koszty firmy. Mniej wadliwych części to mniej odpadu, mniej poprawek i sprawniejszy montaż. Przy wyborze wycinarki prędkość trzeba więc oceniać razem z precyzją i powtarzalnością procesu, bo dopiero wszystkie trzy parametry pokazują, ile dobrych detali maszyna faktycznie wyprodukuje.
Źródło grafiki: Materiał Partnera
Specjalistyczny format publikacji realizowany we współpracy z markami, inżynierami, dostawcami technologii oraz ekspertami operacyjnymi sektora przemysłowego. W ramach współpracy reklamowej prezentowane są między innymi innowacje procesowe oraz rozwiązania z zakresu automatyzacji i utrzymania ruchu, dostarczane przez liderów polskiego przemysłu. Redakcja weryfikuje przydatność materiałów, natomiast za wskaźniki wydajności, parametry inżynieryjne, certyfikacje maszyn, prawa autorskie oraz formę i legalność wytworzenia treści (w tym zgodność z przepisami dotyczącymi AI) odpowiada Partner dostarczający materiał.