V sodobni strojni proizvodnji obstaja veliko metod za obdelavo mehanskih delov. Poleg postopkov rezanja obstajajo še litje, kovanje, varjenje, vtiskovanje in ekstrudiranje. Za dele, ki zahtevajo visoko natančnost in fino hrapavost površine, pa se končna obdelava običajno izvaja na obdelovalnih strojih z metodami rezanja. Tradicionalna strojna orodja so običajno sestavljena iz podpornih komponent, mehanizma za spreminjanje hitrosti, podajalnega mehanizma, vretenske škatle, orodjarne ter sistemov za mazanje in hlajenje. CNC (Computer Numerical Control) obdelovalni stroji so razviti na osnovi tradicionalnih obdelovalnih strojev; njihovi procesi in strukture so podobni, vendar CNC stroji izvajajo proizvodnjo predvsem s programiranim krmiljenjem, z malo ali nič ročnega posega med obdelavo. V nadaljevanju so na kratko predstavljene razlike med CNC obdelovalnimi stroji in tradicionalnimi obdelovalnimi stroji:
I. Struktura CNC obdelovalnih strojev
Osnovne komponente CNC obdelovalnih strojev vključujejo nosilec obdelovalnega programa, CNC napravo, servo pogonsko enoto, glavno telo stroja in druge pomožne naprave. Vsako komponento krmili sistem CNC, vključno s krmilnim sistemom CNC, glavnim pogonskim sistemom, dovodnim servo sistemom ter sistemi za hlajenje in mazanje:
- Nadzorni sistem
Jedro krmiljenja gibanja obdelovalnega stroja CNC, ki izvaja obdelovalne programe CNC za nadzor delovanja obdelovalnega stroja.
- Pomožne naprave
Kot so hidravlični, pnevmatski, mazalni, hladilni sistemi, sistemi za odstranjevanje ostružkov in zaščitni sistemi.
- Škatla za vreteno
Sestavljen je iz ohišja vretena in pogonskega sistema vretena, ki se uporablja za držanje in vrtenje rezalnega orodja. Območje hitrosti vretena in izhodni navor neposredno vplivata na proces obdelave.
- Podajalni servo sistem
Sestavljen je iz podajalnih motorjev in podajalnih aktuatorjev, dosega relativno gibanje med orodjem in obdelovancem pri programiranih podajalnih hitrostih, vključno z linearnimi in rotacijskimi gibi.
- Komponente temeljev stroja
Običajno se nanašajo na podnožje, steber in nosilec, ki tvorijo temelj in ogrodje celotnega strojnega orodja.
II. Prednosti CNC obdelovalnih strojev pred tradicionalnimi obdelovalnimi stroji
- Poenostavljena struktura
Mehansko strukturo tipičnega obdelovalnega stroja CNC v glavnem sestavljajo osnovni deli, glavni pogonski sistem, sistem za prenos pomika, vrtljiva delovna miza in drugi funkcionalni mehanski dodatki. Zaradi uporabe servo motorjev in tehnologije digitalnega krmiljenja za neposredno krmiljenje delovnih sekvenc in premikov gibanja je bila tradicionalna struktura menjalnika delno ali v celoti odpravljena, kar je močno poenostavilo mehansko zasnovo.
- Funkcionalna integracija
Digitalni krmilni sistemi zahtevajo večjo togost prenosa in ničelno zračnost prenosa, da se zagotovi natančnost krmilnih ukazov. Z nenehnim napredkom v računalniških in krmilnih tehnologijah je postalo mogoče, da en sam stroj opravlja več funkcij hkrati, kar CNC rezkalnim strojem omogoča večjo integracijo v primerjavi s tradicionalnimi obdelovalnimi stroji.
- Večja natančnost in učinkovitost
S pojavom novih materialov in procesov ter konkurenčnim povpraševanjem po znižanju stroškov se rezanje kovin razvija v smeri višjih hitrosti, večje natančnosti, izboljšane učinkovitosti proizvodnje in povečane zanesljivosti sistema. To zahteva strojna orodja CNC za doseganje višje natančnosti, hitrejše pogonske moči, večje strukturne togosti in zanesljivega dolgoročnega-neprekinjenega delovanja z minimalnimi izpadi.
- Standardizacija komponent CNC obdelovalnih strojev
Ker se podatki o obdelovalnih procesih še naprej kopičijo, temeljne komponente CNC obdelovalnih strojev-vključno z ležiščem, stebrom, nosilcem, delovno mizo in podnožjem-skupaj s pripadajočimi orodji, vpenjalnimi napravami in rezalnimi tekočinami postajajo vse bolj standardizirane in modularne, s čimer učinkovito obravnavajo izziv univerzalnosti opreme.
Zgoraj so opisane ključne razlike med CNC in tradicionalnimi obdelovalnimi stroji. Z ustrezno izbiro opreme v skladu s posebnimi procesnimi zahtevami podjetja je mogoče proizvodne stroške učinkovito zmanjšati.
