Témata
Reklama

Jak se rozhodnout při volbě CNC obráběcího centra?

V posledních dvou letech učinil vývoj CNC obráběcích center díky intenzivnímu technickému pokroku obrovský krok vpřed. Nábytkářské, stavebně-truhlářské dílny a provozovny specializující se na výrobu dřevostaveb a dřevěných střešních konstrukcí jsou stále častěji vybavovány CNC centry. Obráběcí centra nacházejí uplatnění v kusové zakázkové, malosériové i velkosériové výrobě. Podle informací od největších prodejců se počet CNC obráběcích center na dřevo v naší republice nyní pohybuje asi kolem 250 ks.

CNC obráběcí centra jsou nabízena ve velmi široké škále vybavenosti od malých jednoduchých až po dokonalé špičkové automaty se schopností vyrobit tisíce dílců v jedné pracovní směně. Malá a střední centra jsou určena pro menší výrobce zabývající se především zakázkovou výrobou a jim jsou centra přizpůsobena konstrukcí, vybavením a zejména také cenou. Před producentem nábytku nebo jiných výrobků ze dřeva stojí při výběru problém, jaké CNC centrum si vlastně má pořídit. CNC obráběcí centra prodává v ČR více firem, které zastupují malé i velké renomované výrobce těchto zařízení. Správná volba odpovídajícího typu a vybavení rozhoduje o ceně obráběcího centra a o jeho využitelnosti v daném typu výroby. CNC obráběcími centry jsou vybavovány zejména nábytkářské provozovny a současné době i často provozovny produkující stavebně truhlářskou výrobu (zejména okna, dveře, schody apod.).
Reklama
Reklama
Reklama

Typy obráběcích center

CNC centra určená k obrábění dřeva je možné rozdělit do tří základních skupin:
  • CNC obráběcí centra nábytkářská;
  • CNC obráběcí centra univerzální s možností využití ve výrobě nábytku i stavebně-truhlářských výrobků;
  • CNC obráběcí centra speciální pro výrobu oken a dveří;
  • CNC obráběcí centra pro prvky dřevostaveb a střešních konstrukcí.
  • CNC obráběcí centra nábytkářská

    CNC obráběcí centra pro nábytkářskou výrobu lze rozdělit podle převažujícího způsobu obrábění na vrtací, frézovací a kombinovaná vrtací i frézovací. Vrtací obráběcí centra jsou určena k obrábění zejména plošných nábytkových dílců, které mohou být opracovány operacemi, jako vrtání do plochy, vrtání do hrany (v ose X nebo v ose Y), řezání (frézování) drážky nebo polodrážky (např. pro záda), vrtání (frézování) otvorů pro závěsy, zámky nebo jiné nábytkové kování. Vrtací CNC centra jsou vybavena také vřetenem pro uchycení frézovacího nástroje. Pracovní hlava s frézovací jednotkou umožňuje při jednom uchycení dílce provést kromě vrtání nebo řezání také vyfrézování různých profilů v ploše i na hranách.
    Frézovací centra jsou určena zejména k opracování dílců z masivního dřeva nebo MDF desek, do kterých mohou být frézovány drážky, polodrážky, různé profily, otvory apod. Frézovací centra jsou doplněna kromě frézovací jednotky i vrtacími vřeteny. U CNC obráběcích center je nutné pečlivě zvážit, zda bude firma produkovat nábytek z rovných nebo prostorově tvarovaných dílců (např. sedací nábytek, tvarované dílce, plastiky apod.).

    CNC obráběcí centra pro stavebně-truhlářskou výrobu

    Stavebně-truhlářské výrobky je možné zhotovovat na univerzálních nábytkářských centrech vybavených speciálními přípravky nebo na jednoúčelových CNC obráběcích centrech. Jednoúčelová centra jsou určena ke zhotovování výrobků rámové konstrukce (rámy, křídla oken a dveře apod.). Speciální jednoúčelové centrum na okna tvoří dva zcela samostatné nezávislé stroje (čepovací a profilovací), které jsou ovládány pomocí jednoho společného řídicího systému. Pracovní operace čepování a profilování na sebe navazují a zároveň je možné využití čepovacího stroje během profilování okenních křídel pro jiné operace, např. čepování šikmých prvků apod.

    CNC obráběcí centra pro prvky dřevostaveb a střešních konstrukcí

    CNC obráběcí centra pro prvky dřevostaveb a střešních konstrukcí jsou určena pro opracování hranolů a hranolků. Na těchto prvcích jsou vrtány průchozí i neprůchozí otvory, frézovány konstrukční spoje, řezány úkosy apod. CNC centra pro výrobu prvků dřevostaveb a střešních konstrukcí jsou specifická tím, že musí mít pracovní stůl dostatečně dlouhý (včetně systému dopravníků) s možností posunu a přesunu obráběného prvku po provedení stanovené operace.

    Jak zvolit nábytkářské a univerzální CNC obráběcí centrum?

    Podle informací od firem patřila mezi nejprodávanější typy CNC center pro nábytkářskou a stavebně-truhlářskou výrobu na našem trhu následující CNC centra:
  • Rover 22 - výrobce BIESSE (Itálie), zastoupení pro ČR Italcomma, s. r. o.
  • Rekord 120 - výrobce SCM Group (Itálie), zastoupení pro ČR Panas, s. r. o., a Carlo, s. r. o.
  • Ecomaster 7120 c - výrobce HOLZ-HER (Německo), zastoupení pro ČR Epimex, s. r. o.
  • Autor 427 super - výrobce Morbidelli Group (Itálie), zastoupení pro ČR STM, s. r. o.
  • Pro srovnání jsou v tab. 1 uvedeny základní parametry CNC nábytkářských a univerzálních stavebně-truhlářských center v ČR. Z celé škály výrobců a prodejců byly vybrány pouze ty firmy, které prodávají v naší republice alespoň 12 až 15 kusů center ročně.
    Volba podle následujících hledisek je rozhodující pro rozsah použitelnosti stroje s přímým vlivem na jeho cenu.

    Volba CNC centra podle typu výroby

    Základní konstrukci CNC center tvoří zpravidla ocelový svařovaný stojan, na němž je upevněn pracovní stůl se systémem upínání obráběného materiálu. Ke stojanu je připevněno lože s pohonem nebo posuvnými prvky. Po posuvném loži se na rameni pohybuje obráběcí agregát s hřídelemi s pohonem. Obráběcí agregát je osazen nástroji pro vrtání, frézování, řezání, ve speciálních případech i pro jiné operace. Některé nástroje jsou uchyceny pevně (např. našroubováním) a některé mají možnost výměny buď z ruky nebo v průběhu cyklu opracování ze zásobníku nástrojů. Téměř všechny firmy nabízejí volitelné příslušenství (přípravky na uchycení dílců, laserový zaměřovač, nářadí apod.). Volba modelu podle typu výroby musí vycházet z toho, zda budou zpracovávány především velkoplošné materiály (převažující operace vrtání, resp. řezání), nebo materiály tvarově upravované frézami různých profilů.
    Pro volbu velikosti CNC centra jsou určující mimo jiné rozměry obráběných dílců. Pro běžné plošné nábytkové dílce je vhodný rozměr opracování v ose X alespoň do 2500 mm, 1050 až 1200 mm v ose Y a 200 mm v ose Z. Průchod dílce v ose Z 200 mm umožňuje umístit do zásobníku úhlové hlavy. Je však nutné pečlivě zvážit, zda nebude nutné obrábět i dílce větší, např. stolové desky o větší délce i šířce. Srovnání rozměrů pracovního pole některých nejprodávanějších CNC center je uvedeno v tab. 1.
    Pojezd pracovního agregátu v osách je zpravidla zajišťován pomocí kuličkového šroubu umožňujícího dosáhnout rychlosti posuvu 30 až 60 m.min-1. Použití ozubené tyče dovoluje zvýšit rychlost až na 100 m.min-1. Rychlost posuvu v osách přímo ovlivňuje výkonnost a kapacitu stroje.

    Volba CNC centra podle pohybu v osách

    Tříosé řešení CNC obráběcího centra je ve většině případů postačující pro běžnou nábytkářskou a stavebně-truhlářskou výrobu. Rotující nástroj opracovává obrobek kolmo na svoji osu, rovnoběžně se svojí osou nebo kombinovaně (viz obr. 1). Pokud se musí pracovní vřeteno otáčet kolem vlastní osy - v ose C (viz např. obr. 2), musí být centrum doplněno čtvrtou osou. Toto vřeteno může být osazeno v zásadě libovolnými nástroji, z nichž některé umožňují naklopení (např. pilového kotouče nebo vrtáku) pod úhlem 0 - 100° (viz obr. 3).
    Centrum vybavené pětiosým agregátem (viz obr. 4) je určeno pro složité prostorové obrábění nejrůznějších tvarů a jeho cena je výrazně vyšší než u běžných tří- nebo i čtyřosých center. Pětiosá centra jsou vhodná např. ve výrobě tvarově složitých prvků sedacího nábytku, složitějších schodů nebo pro výrobu dřevěných modelů nebo plastik.

    Volba CNC centra podle vybavení pracovní hlavy

    Pracovní hlava obráběcího centra může být vybavena vrtáky, frézami nebo pilovým kotoučem. Nástroje mohou být kombinovány (např. vrták s řezacím nebo frézovacím nástrojem apod.). Pokud budou převažovat operace vrtání, lze doporučit vybavení s více vřeteny pro vrtání a pro frézování zvolit elektrovřeteno, ve kterém budou nástroje vyměňovány ze zásobníku. Jestliže budou převažovat operace frézování (např. u masivu nebo MDF desek), postačí zvolit menší počet vřeten s vrtáky a elektrovřeteno vybavené přímo zásobníkem pro rychlou výměnu nástrojů nebo elektrovřetena dvě. Příklad pracovní hlavy osazené 20 vrtacími vřeteny (14/Z, 4/X a 2/Y), řezací pilkou a dvěma elektrovřeteny (z nich jedno se šestipolohovým zásobníkem nástrojů) je na obr. 5.
    Každé elektrovřeteno může být kombinováno s různými zásobníky na výměnu nástrojů. Velmi často se používá rotační bubnový podavač, ve kterém může být umístěno až 12 nástrojů. Pro rychlost výměny nástroje a tedy i pro výkonnost je důležitý nejen počet pozic, ale také umístění zásobníku (buď přímo u elektrovřetene nebo na pojezdu po ose X). Přímo u vřetene jsou zásobníky menší, ale výměna je rychlejší (minimalizují se ztrátové časy, protože pracovní hlava nemusí pro nástroj zajíždět a pro výměnu nástroje jsou využívány převážně tzv. "mrtvé časy"). Výhodou pevného zásobníku na ose X je větší počet pozic nástrojů a možnost osazení rozměrnějšími nástroji nebo přípravky (např. pravoúhlou převodovkou apod.). Jako efektivní se zdá řetězový zásobník pro výměnu nástrojů (ve výbavě řady Rover 27 a vyšší), který může mít až 21 pozic (viz obr. 6). Tento zásobník umožňuje výměnu dvou nástrojů najednou (zkracují se časy výměny na polovinu) a zvýšení produktivity centra. Důležité je i chlazení frézovacího elektrovřetene, standardně je chlazeno vzduchem, ale účinnější je chlazení vodou.
    Obráběcí centrum umožňuje využití obráběcího agregátu až do výkonu 18 kW při otáčkách do 30 000 min-1. Standardní je příkon obráběcího agregátu 7,5 kW při otáčkách 18 000 ot.min-1. Čím větší je úběr materiálu, tím musí být příkon vyšší. Důležitá je hustota, homogenita materiálu a velikost nástroje. Pro počet otáček je určující průměr nástroje, aby byla dodržena předepsaná řezná rychlost pro kvalitní a bezpečné obrábění.

    Volba CNC centra podle vybavení pracovního stolu

    K obráběcímu centru existuje více řešení pro uspořádání a vybavení pracovního stolu. Kromě velikosti stolu je nutné zvolit počet pracovních polí (standardně jedno pole, volitelně dvě i více polí). Dvě pracovní pole umožňují výměnu opracovaného dílce za nový během opracovávání dílce předchozího a tím zvýšení produktivity.
    Opracovávané dílce se upínají většinou vytvořením podtlaku pod místem uchycení. Některé obrobky s malým průřezem (nebo s různými profily) je vhodnější pro jejich nedostatečně velkou úložnou plochu uchytit na pracovním stole upínacími háky a přípravky různých tvarů. Upínací přípravky jsou ovládány pneumaticky. Standardně se požívají trámce, na kterých jsou upevněny přísavky, které se nastavují zpravidla ručně do potřebné polohy. Trámce s přísavkami umožňují kombinaci upnutí i více dílců pro jeden pracovní cyklus (viz obr. 7). Přísavky dovolují velmi rychlé upnutí plošných dílců. Jako velice nákladné se zatím jeví vybavení trámců mechanickým přesunem a možností programem řízeného rozjezdu trámců od sebe po opracování sdruženého formátu.
    Zajímavým řešením je rastrový (mřížkový) stůl s vakuovým upínáním, u kterého je výhodou možnost "vyskládání" podtlakové komory v závislosti na tvaru dílce. Systém drážek a připevňovacích bodů (otvorů), umožňuje upínání několika způsoby: připevnění klasických vakuových přísavek, atypických upínacích šablon (vyrobených z MDF desky), sestavení upínacího pole podle tvaru dílce pomocí modulové stavebnice anebo při opracovávání pouze horní plochy dílce vytvoření upínacího pole pomocí pryžového profilu přímo v drážkovém systému stolu.
    Laserové naměřovací zařízení pro přesné zaměření polohy (bodové pro vakuové upínky a tvarové pro obrys tvarového dílce) zvyšuje kvalitu obsluhy, zkracuje manipulační a přípravné úkony.

    Volba CNC centra podle softwarového vybavení

    CNC obráběcí centra jsou vybavena softwarem, který je většinou vlastním produktem nebo jej převezme výrobce centra od jiné firmy. Pro konstrukční přípravu výroby jsou nyní používány různé grafické programy. Zřejmě nejdůležitější je kompatibilita řídicího, resp. kreslicího programu, kterým je vybaven CNC stroj s ostatními nejběžnějšími CAD programy. Pokud program CNC centra s nimi není kompatibilní, je nutné provádět konstrukční přípravu zdlouhavě nadvakrát anebo dokoupit další programy pro převod konstrukční dokumentace na CNC centrum. CNC centrum může být doplněno snímačem čárkového kódu pro automatickou volbu programu náležícího k danému dílci.
    Reklama
    Vydání #10
    Kód článku: 21037
    Datum: 07. 10. 2002
    Rubrika: Trendy / Zpracování dřeva
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Made in Česko - Romantické tóny z Hradce Králové

    V roce 1948 byla doslova ze dne na den znárodněna česká firma Petrof vyrábějící dokonalé, světově proslulé klavíry. Její majitel, dědeček dvou dam a pradědeček třetí, tedy těch, které v současné době firmu úspěšně vedou, musel tehdy okamžitě svoji továrnu opustit. O dlouhou řadu let později se, nejen díky revoluci, ale i díky nezměrnému úsilí jeho samého i jeho potomků, podařilo firmu, která figuruje na předním místě mezi českým „rodinným stříbrem“, vrátit do rukou rodiny Petrofů.

    Inženýrská akademie ČR - Pár slov o mediální realitě

    Inženýrská akademie ČR je organizace sdružující lidi se společným zájmem – podporovat technický rozvoj, výzkum, vzdělávání a inovace. Najdeme zde špičkové odborníky z různých technicých oborů. V našem seriálu dáváme slovo těm z nich, jejichž oblasti působnosti či názory mohou být pro čtenáře MM Průmyslového spektra zvlášť zajímavé.

    Další ročník veletrhu Wood-Tec ve znamení novinek

    Ve dnech 20.–23. října se na brněnském výstavišti po dvou letech opět uskuteční již 14. ročník mezinárodního veletrhu pro dřevozpracující a nábytkářský průmysl – Wood-Tec.

    Související články
    Zima se blíží!

    Jestli jste milovníci zimních radovánek, tak si zajisté po loňském zklamání přejete, aby letos napadaly celé závěje sněhu, a vy jste mohli zase vytáhnout ze sklepů lyže a oddávat se potěšení z jízdy a kochat se výhledy do zasněžené krajiny. V hromady sněhu doufají pochopitelně i výrobci lyží, jak nám potvrdil generální ředitel výrobního podniku lyží Sporten Ján Hudák v září na tiskové konferenci v Novém Městě na Moravě. Po představení novinek pro rok 2014–15 nám otevřeli dveře i do výrobních hal podniku a seznámili nás s technologiemi výroby lyží.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    900 000 nástrojových datových záznamů navíc

    Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

    Budoucnost české výroby

    Česká výroba prochází složitým obdobím. Naši výrobci musí každý den řešit složité úkoly a problémy, za které si z části ani nemohou. Doba už je taková, je potřeba se jí ale postavit čelem.

    Aditiva s nanočásticemi a vlastnosti procesních kapalin

    Myšlenka, že lze v různých výrobních procesech použít kovoobráběcí kapaliny - Metalworking Fluids (MWF), aby se zajistila kvalita obrobku, snížilo opotřebení nástroje a zvýšila produktivita procesu, je velmi stará. Už Leonardo da Vinci vytvořil několik testovacích sestav umožňujících analýzu tření za různých podmínek.

    Edge computing pomáhá definovat podnikovou přeměnu

    Edge computing už není jen vzdálený koncept. Jak podniky implementují flexibilní řešení pro hybridní cloud a jak se pokrok v open source systémech, jako je Kubernetes, a technologiích pro 5G stává realitou, tak se rozvíjí i edge computing. Kombinací těchto technologických sil vzniká rámec pro podnikové řešení edge computingu, které vezme moc z rukou několika a předá ji do rukou mnoha .

    Kolaborativní roboty - potenciál automatizace v automobilovém průmyslu

    Kolaborativní roboty, neboli koboty, vytvářejí další příležitosti pro automatizaci automobilového průmyslu. Jsou charakteristické svou schopností pracovat ve specifické výrobní oblasti, po boku pracovníků. Dále pak rychlou implementací a snadným přesunem na nové úkoly. V neposlední řadě i intuitivním programováním a obsluhou. Mohou pomoci v procesech jako je vstřikování, při obsluze strojů nebo při balení a paletizaci ve velkých i malých podnicích.

    Cesta k budoucímu růstu vede přes investice

    Rok 2020 by se dal přejmenovat na Rok černých labutí. Ekonomové k těmto původem australským ptákům přirovnávají události, které nikdo nečeká a které hluboce zasáhnou samotné základy hospodářství. Tak jako to dokázala pandemie nového typu koronaviru. Ze dne na den donutila vlády, aby vypnuly na několik měsíců nejen českou, ale také další klíčové ekonomiky pro české exportéry.

    Digitalizujete výrobu? Nezapomeňte na pevné základy

    ERP je tradičním podnikovým nástrojem, jehož cílem je podpořit a optimalizovat firemní procesy v rámci jednoho integrovaného řešení. Poskytuje jednotnou datovou základnu, jednotný pohled na dění ve společnosti a svým způsobem je nositelem jednotné verze podnikové pravdy, která je podkladem pro rozhodování managementu.

    Čištění upínacích kuželů nástrojů

    Při obrábění je zpravidla věnována značná pozornost kvalitě řezných nástrojů a také způsobu jejich upnutí. Již menší pozornost ale bývá věnována rozhraní upínací kužel - vřeteno stroje. Přitom právě upnutí nástrojové sestavy ve vřetenu obráběcího stroje výrazným způsobem ovlivňuje jak celý proces obrábění, tak i trvanlivost ostří, bezpečnost a v neposlední řadě také životnost upínačů i drahých vřeten strojů.

    Doplňkový katalog nástrojů

    Specialista na třískové obrábění, společnost Ceratizit, vydává svůj nový doplňkový katalog Up2date, v němž opět představuje inovované nástroje, produktové doplňky i zcela nová nástrojová řešení - mezi nimi i čtyřbřitý vrták WTX HFDS.

    Na cestě stát se globálním jazykem produkce

    V loňském roce na veletrhu EMO se uskutečnila první "live" prezentace univerzálního rozhraní obráběcích strojů umati (universal machine tool interface), do které se na výstavě zapojilo na sedmdesát firem z deseti zemí se 110 stroji a 28 softwary. Tato inciativa vytvořit standardizované rozhraní, které uživatelům umožní snadnou a bezpečnou integraci nových strojů, softwarů a dalších zařízení do vlastních IT ekosystémů na principu plug and play, vznikla v roce 2017 pod záštitou VDW (Německá asociace výrobců obráběcích strojů). VDW nyní spojuje své síly s VDMA (Svaz německých strojírenských podniků), aby společně podporovaly šíření a používání standardů OPC UA v celém strojírenském sektoru pod značkou umati.

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit