W nowoczesnym inżynierstwie czas wprowadzenia nowego produktu na rynek często decyduje o przewadze konkurencyjnej przedsiębiorstwa. Działy badań i rozwoju potrzebują więc technologii, która pozwala szybko przejść od cyfrowej koncepcji do fizycznego prototypu, przetestować go i niemal natychmiast wprowadzić niezbędne poprawki.

Cyfrowy model jako początek produkcji

Proces wykonania nowego detalu rozpoczyna się zazwyczaj w środowisku CAD, w którym konstruktor przygotowuje trójwymiarowy model części. Plik zawiera informacje o geometrii, wymiarach, promieniach, otworach, kieszeniach oraz powierzchniach współpracujących z innymi elementami urządzenia. Gotowy projekt może zostać bezpośrednio zaimportowany do systemu CAM, bez konieczności ręcznego odtwarzania jego kształtu.

Oprogramowanie CAM wykorzystuje model 3D do zaplanowania kolejnych operacji obróbczych. Technolog określa sposób zamocowania półfabrykatu, wybiera obrabiane powierzchnie i ustala kolejność usuwania materiału. Następnie system generuje ścieżki ruchu narzędzi, które po odpowiedniej weryfikacji są przekazywane do sterowania obrabiarki CNC.

Bezpośredni przepływ danych między CAD i CAM ogranicza ryzyko błędów wynikających z ręcznego przepisywania wymiarów. Skraca również czas przygotowania produkcji, co ma ogromne znaczenie podczas realizacji pojedynczych prototypów i krótkich serii testowych.

Dobór narzędzi do geometrii części

Samo przygotowanie modelu nie wystarcza do uzyskania detalu spełniającego wymagania konstrukcyjne. Konieczny jest także właściwy dobór narzędzi skrawających, parametrów obróbki oraz strategii prowadzenia frezu. Innych rozwiązań wymagają głębokie kieszenie, innych cienkie ścianki, a jeszcze innych skomplikowane powierzchnie przestrzenne.

Technolog bierze pod uwagę między innymi rodzaj obrabianego materiału, głębokość skrawania, oczekiwaną chropowatość oraz tolerancje wymiarowe. W zależności od zadania stosowane są frezy walcowo-czołowe, kuliste, stożkowe, wiertła, rozwiertaki i narzędzia do gwintowania. Odpowiednia geometria ostrza pozwala ograniczyć drgania, przegrzewanie materiału i powstawanie zadziorów.

Optymalizacja parametrów wpływa nie tylko na jakość prototypu, ale również na czas jego wykonania. Dzięki nowoczesnym strategiom możliwe jest szybkie usuwanie dużych ilości materiału podczas obróbki zgrubnej, a następnie precyzyjne wykończenie najważniejszych powierzchni.

Wirtualne testowanie procesu obróbki

Przed uruchomieniem maszyny przygotowany program może zostać poddany komputerowej symulacji. System pokazuje przebieg pracy narzędzia, sposób usuwania materiału oraz końcowy kształt części. Pozwala to wykryć potencjalne kolizje z uchwytem, stołem roboczym lub nieobrobionym fragmentem półfabrykatu.

Weryfikacja geometrii jest szczególnie ważna w przypadku części prototypowych, które często mają nietypowe kształty i wymagają wielu operacji wykonywanych z różnych stron. Symulacja umożliwia ocenę, czy narzędzie dotrze do wszystkich powierzchni oraz czy przyjęty sposób mocowania zapewni odpowiednią sztywność.

Po wykonaniu pierwszego egzemplarza dział R&D może przeprowadzić testy montażowe, funkcjonalne i wytrzymałościowe. Fizyczny prototyp ujawnia problemy, których nie zawsze można dostrzec na ekranie komputera, takie jak utrudniony dostęp do śrub, zbyt mały luz montażowy lub niewłaściwe rozmieszczenie otworów.

Szybkie poprawki bez kosztownych przestojów

Jedną z największych zalet obróbki CNC jest możliwość łatwego wprowadzania zmian. Konstruktor poprawia model CAD, technolog aktualizuje ścieżki w systemie CAM, a następnie wykonywana jest kolejna wersja detalu. Nie ma potrzeby tworzenia kosztownych form, modeli odlewniczych ani dedykowanych narzędzi produkcyjnych.

Lokalne frezowanie w Kaliszu w nowoczesnym centrum CNC umożliwia bezpośrednią i elastyczną współpracę z zespołami projektowymi. Bliskość wykonawcy ułatwia konsultacje, przekazywanie dokumentacji oraz szybką ocenę gotowego prototypu. W razie konieczności korekty mogą być wdrażane bez długiego transportu i wieloetapowej komunikacji z odległym dostawcą.

Takie rozwiązanie sprawdza się zarówno podczas tworzenia nowych maszyn, jak i modernizacji istniejących urządzeń. Frezowanie w Kaliszu pozwala sprawnie realizować pojedyncze elementy, krótkie serie oraz kolejne warianty części rozwijanych w ramach prac badawczych.

Bliskość partnera przyspiesza rozwój produktu

Sprawny łańcuch dostaw oparty na precyzji, elastyczności i bliskości partnera skraca drogę od pomysłu do gotowego rozwiązania. Szybka wymiana danych, bezpośrednia współpraca z technologiem oraz możliwość natychmiastowego wykonania poprawionej części pozwalają działom R&D testować więcej koncepcji i ograniczać ryzyko przed rozpoczęciem produkcji seryjnej.