Čtyři mýty o CNC strojích: jak si nepoškodit techniku?

Nejen v oblasti financí a práva, ale také v oboru strojírenství koluje celá řada mýtů a nesrovnalostí, které se mohou na stavu techniky negativně podepsat. Společnost PROFIKA za 30 let své existence sesbírala nejčastější omyly, s nimiž se setkává při prodeji a servisování CNC strojů.

Mýtus 1: Tlumení materiálů je stejné, je tedy jedno, z čeho je stroj vyroben

Někteří výrobci levných CNC strojů tvrdí, že materiál, z něhož je základ stroje vyroben, jeho funkci nijak zásadně neovlivní. V mnoha provozech je to ovšem naopak zásadní otázka. Už při běžném soustružení šestihranů, či jiného přerušovaného řezu, dochází vlivem špatného tlumení vznikajících vibrací k zásadnímu omezení životnosti celých podsestav obráběcího stroje. Vede také k nemožnosti dosažení požadovaného povrchu a v neposlední řadě i ke znatelnému nárůstu spotřeby řezných nástrojů. „V prostředí, kde je zásadní schopnost vstřebávat vibrace, které vznikají při produkčním obrábění (tedy u produkčních CNC strojů), doporučujeme používat stroje se základem z temperované litiny. Z našich zkušeností eliminuje vibrace nejlépe právě litina, a to litina dostatečně dimenzovaná. Díky mechanické struktuře má i vysokou tuhost,“ říká Jakub Kaufman ze společnosti Profika, která se na CNC stroje specializuje. Je potřeba si uvědomit, že nástroje používané na produkčních CNC strojích jsou velice drahé. Malé, nebo nulové vibrace znamenají úspory ve spotřebě řezných plátků a obecně všech nástrojů. Dokonce se může stát, že některé citlivé operace nelze na svařovaných strojích nasadit a musí se dokončovat jinde na jiném stroji. Navíc dnešní velice úzké tolerance rozměru a vysoké požadavky na jakost povrchu, prakticky vždy dovedou uživatele k nákupu stroje s kvalitním základem.

Mýtus 2: Váha stroje nehraje roli

V případě CNC strojů se většinou jedná o masivní techniku, která zatěžuje podlahu celé výrobní haly. Je k tomu ovšem dobrý důvod – stroje, které jsou avizovány jako moderní, odlehčené, si mohou vyžádat další úpravy. Zásadní jsou opět vibrace. K odpovídající schopnosti tlumení vibrací tuhosti se musí použít hmotnost betonového základu, nebo aspoň podlahy. Je tedy nutné lehký stroj kotvit. „Nenechte se zmást ani bohatým žebrováním, to oproti proklamacím některých výrobců vede spíše ke zvýšení tuhosti než k tlumení vibrací. Myslete na to už před koupí,“ radí Kaufman. Investice do CNC stroje se vlivem dodatečných, zpravidla až později požadovaných opatření spojených s instalací, může fakticky výrazně prodražit.

Mýtus 3: Jedině stroj, který je vybavený  lineárním odměřováním polohy, je přesný

Lineární odměřování polohy na CNC strojích je i v současnosti některými zákazníky požadováno. Různá lineární odměřovací pravítka se původně začala používat na konvenčních strojích k jejich zpřesnění. Toto řešení se postupně přeneslo i do výroby CNC strojů. Výrobci nebyli schopní ve svých továrnách vyrobit mechanicky přesný a opotřebení odolný stroj. Potřebných přesností dosahovali použitím lineárního odměřování polohy, kde tato pravítka dokázala, s různou úspěšností, pomoci stroji přesněji zapolohovat. Naše doporučení navádí ale už k začátku výroby každého produkčního CNC stroje. Jsme přesvědčení, že k dosažení trvalé (po několik desítek let) přesnosti CNC stroje, je potřeba především už vyrobit stroj mechanicky velice přesný, odolný a s dlouhou životností komponentů. Takovýto CNC stroj lze vybavit jak rotačním způsobem odměřování, tak i lineárním.

Na strojích, vyráběných v moderních továrnách, se v současnosti nejčastěji používá rotační způsob odměřování polohy. Jde o vysoce přesný rotační encoder umístěný přímo na daném osovém pohonu, který je bezvůlově spojen s kuličkovým  předepjatým šroubem. Encoder měří a kontroluje plynulé otáčení pohonu jednotlivé osy. Toto samotné by ale  pro přesný dlouhodobý provoz stroje nestačilo. Každý stroj je kalibrován po malých inkrementech pomocí  laserového interferometru. Dlouhodobé opotřebení kuličkového šroubu nehraje v přesnostech polohování výraznou roli, neboť je kompenzováno po dobu jeho životnosti předepnutím kuličkové matice. Například CNC stroje Hyundai lze pochopitelně na požádání vybavit lineárním odměřováním polohy a předat tomuto způsobu odměřování prioritu. Je ale pravděpodobné, že nahrazení rotačního odměřování u strojů Hyundai povede mimo vyšší cenu jenom k minimálnímu nárůstu přesnosti a v praxi nebude v běžných provozech ani zaznamenáno.

Mýtus 4: Stroj má instalovanou tepelnou kompenzaci, takže teplotu při obrábění a na hale není třeba řešit

Stroj by se ideálně neměl samozahřívat nikdy. Pokud k tomu dojde, mělo by se tak stát trendově a nikdy skokově. I z tohoto důvodu výrobci do CNC strojů dodávají softwarové nástroje na tepelnou kompenzaci. „To ale zdaleka neznamená, že je CNC stroj proti vlastní tepelné roztažnosti dokonale chráněn. Tepelná kompenzace není 100% a nikdy nebude fungovat skvěle, pokud stroj neumístíte na správné místo a podle druhu práce mu neodeberete vyvinuté a získané teplo tak, aby nárůst teploty byl alespoň pozvolný a co nejvíce lineární, předvídatelný,“ varuje Kaufman. Stroj na přesnou práci tedy neumísťujeme u používaných vrat, kde se mrazivý vzduch střídá s výkonným ohřívačem. Co se týká procesu samostatného obrábění, vždy je potřeba teplo vznikající při obrábění co nejrychleji odsunout mimo stroj. Produkční stroje musí mít i velkoobjemové vany na chladící řeznou kapalinu, a když ani velké množství kapaliny nestačí obrobky uchladit, nastupuje zařízení na tepelnou stabilitu řezné kapaliny. Všude, kde se produkčně obrábí, tam, kde se obrábí pevnější ocel a v případech, kde jsou tolerance rozměru velmi malé, tam Profika doporučuje nasazení jednotky, která udržuje kapalinu v určení teplotě. Tedy ráno řeznou kapalinu ohřívá a později chladí. Tím i báze stroje má stabilní teplotu a obsluze strojů padají ze stroje výborné výrobky. Více na www.profika.cz. (10.12.2021)