Mikä on CNC-koneistuskeskus ja miten se toimii?
Miksi käyttää CNC-koneistuskeskusta?
Koneistuskeskukset syntyivät jyrsinkoneen kehityksen ja konepajojen ja tehtaiden tuottavuuden lisäämistarpeen ansiosta. Ja tietysti myös käyttäjien turvallisuuden takaamiseksi, sillä tällaisissa koneissa heidän osuutensa on minimaalinen.
CNC-koneistuskeskus mahdollistaa töiden tekemisen paitsi vähäisellä ihmisen osuudella myös suurilla tuotantonopeuksilla, mikä epäilemättä vähentää kustannuksia huomattavasti. Markkinoilla on monenlaisia koneistuskeskuksia, jotka on ryhmitelty koon, toimintojen ja automaatioasteen mukaan. Saatavilla on koneita, jotka yltävät 75 kW:n tehoihin ja joiden karanopeudet ovat välillä 4000–8000 rpm. Kokonsa puolesta osa niistä pystyy kantamaan jopa 7 000 kg painoa. Tämä tekee niistä epäilemättä erinomaisen valinnan konepajoille.
Lisäksi nämä koneet mahdollistavat, että yksi käyttäjä ohjaa useita CNC-koneita samanaikaisesti, ja hänen tarvitsee vain ladata tai purkaa kappale ja kääntää sitä (tarvittaessa, eivätkä kaikki koneistuskeskukset sitä vaadi). Lisäksi koneen ohjelma hallitsee täysin lastuamisparametreja, vaadittuja nopeuksia ja tietysti piirustuksia.
Miksi konepajaan kannattaa hankkia CNC-koneistuskeskus ? Koska sillä voi tehdä periaatteessa minkä tahansa koneistustyön (ei vain jyrsintää), ja sitä käyttävän henkilön tarvitsee vain hallita tietokoneohjelmia, kuten CAD ja CAM.
Koneistuskeskusten ominaisuudet
Ominaisuuksiltaan CNC-koneistuskeskus tuo konepajoille pelkkiä etuja. Tällaiset koneet ovat täysin uudelleenkonfiguroitavissa, eli riittää, että asetuksia muutetaan (tietokoneelta), jotta kone tekee useita koneistustöitä samalle kappaleelle.
Nämä koneet ovat myös joustavia ja monipuolisia käyttämänsä tekoälyn ansiosta, mikä tekee tuotantoprosesseista nopeampia ja yhdenmukaisempia. Yhdenmukaisuus tarkoittaa, että tällaiset koneet pystyvät massa- tai sarjatuotantoon ja että kaikki niillä työstettävät kappaleet ovat käytännössä samanlaisia. Sitä on vaikea saavuttaa käsikäyttöisillä koneilla.
Tärkeintä on kuitenkin, että nämä koneet ovat nimensä mukaisesti varustettu CNC-numeerisella ohjauksella.
CNC-ohjaus koneistuskeskuksessa
Numeerinen ohjaus tekee koneesta täysin automaattisen, ja se toimii ohjelmoitavien koodien ja aakkosnumeeristen merkkien avulla. CNC on itsessään mullistus koneistusteollisuudelle. Tämä viime vuosisadan jälkipuoliskolla kehitetty tekniikka toimii kehittyneiden tietokoneohjelmien avulla, jotka ovat vuosien mittaan yksinkertaistuneet, joten yhä useammat tehtaat ja konepajat kouluttavat käyttäjiään käyttämään niillä varustettuja koneita.
Jotta CNC-koneistuskeskus toimisi, tarvitaan CAD- ja CAM-ohjelmat. Ensimmäisellä näistä ohjelmista laaditaan varsinainen suunnitelma koneistettavasta kappaleesta.
Suunnitelma tehdään tietokoneella CAD-ohjelmalla. Se tallennetaan ja avataan toisessa ohjelmassa, CAM-ohjelmassa; voisi sanoa, että CAM kääntää piirustuksen tai suunnitelman CNC-kielelle. Sen jälkeen käyttäjän tarvitsee vain käskeä koneistuskeskusta noudattamaan tiettyjä ohjeita, jotta kappaleen suunnitelman mukainen koneistus toteutetaan. Näin tällaiset koneet voidaan helposti asettaa koneistamaan kappale lyhyessä ajassa pelkästään niihin integroidun tietokoneen ohjeiden mukaan.
Automaattinen työkalunvaihtaja
Voi kysyä, ovatko CNC-tekniikkaa käyttävä sorvi tai jyrsinkone sama asia kuin koneistuskeskus, ja miksi ne eroavat, jos molemmissa on numeerinen ohjaus? Ensi silmäyksellä ne näyttävät samalta, mutta toisin kuin nämä kaksi työstökonetta, CNC-koneistuskeskus sisältää – ja tämä on tärkein ero – automaattisen työkalunvaihtajan. Se on epäilemättä merkittävä ominaisuus ja etu kahteen muuhun koneeseen nähden.
CNC-koneistuskeskus on varustettu järjestelmällä, joka vaihtaa automaattisesti työkaluja, jotta samalle kappaleelle voidaan tehdä useita työvaiheita. Käyttäjän ei tarvitse pysäyttää konetta ja vaihtaa esimerkiksi jyrsintä rouhintatyökaluun. Tätä varten kuitenkin käyttäjän on ohjelmoitava tietokone ja kerrottava sille, millainen kappale on, mikä on lopullinen muoto ja mitä työkaluja tuloksen saavuttamiseen tarvitaan. Kun tämä on tehty, kone itse vaihtaa tarvittavien työkalutyyppien välillä.