W przemyśle meblarskim centra obróbcze sterowane numerycznie stosowane są głównie do frezowania kształtowego, najczęściej krzywoliniowego. Często posiadają one również możliwość realizacji takich operacji, jak: wiercenia pionowe i poziome, piłowanie, okleinowanie wąskich powierzchni wraz z obróbką wykańczającą oraz innych.
W zakładach, które nie posiadają centrów obróbczych sterowanych numerycznie, obróbka elementów meblowych wykonywana jest metodami tradycyjnymi, bazującymi na istniejącym parku maszynowym, często przestarzałym, o małej elastyczności technologicznej. Podstawowymi mankamentami takiej tradycyjnej technologii obróbki są:
- brak gwarantowanej powtarzalności wykonywanych elementów,
- brak odpowiedniej jakości obróbki i dokładności wymiarowej,
- długi czas wykonania poszczególnych operacji i całego wyrobu,
- potrzeba dużej liczby obrabiarek i dużej powierzchni produkcyjnej zakładu,
- konieczność czasochłonnych przezbrojeń w ramach poszczególnych obrabiarek,
- konieczność transportu elementów pomiędzy kolejnymi maszynami,
- konieczność mocowania, bazowania i zdejmowania przedmiotów obrabianych w ramach poszczególnych obrabiarek, co wiąże się często z potrzebą stosowania drogiego oprzyrządowania,
- relatywnie niski poziom bezpieczeństwa pracy,
- niekiedy niska jakość wykonywanych elementów, wymagająca często kosztownych poprawek,
- relatywnie duży koszt realizacji procesu obróbki.
Wraz z liczbą osi obróbczych zastosowanych w centrum CNC rośnie zakres i możliwości realizacyjne wykonywania operacji obróbczych na obrabianym elemencie w jednym zamocowaniu. Szybka wymiana narzędzi oraz łatwe i pewne mocowanie obrabianych elementów, również o skomplikowanych kształtach, na stole centrum obróbczego, połączone z odpowiednio dobranym programem pracy, gwarantuje optymalne czasy realizacji założonych procesów technologicznych.
Centrum obróbcze sterowane numerycznie BIMA Gx30 zostało zaprojektowane głównie dla zakładów produkujących szeroki asortyment mebli, ale może być również wykorzystywane w zakładach stolarki budowlanej i innych, związanych z obróbką drewna i tworzyw drzewnych. Zastosowanie centrum obróbczego BIMA Gx30 w zakładzie, szczególnie małym bądź średniej wielkości, pozwala na możliwość szybkiego przezbrajania technologii produkcji i zwiększania gamy wyrobów, co ma wpływ na ich konkurencyjność, przede wszystkim na rynku krajowym.
Maszyna BIMA Gx30 w wersji zarówno cztero-, jak i pięcioosiowej stanowi nowy model centrum obróbczego CNC o konstrukcji portalowej. Napęd portalu realizowany jest z dwóch stron z wykorzystaniem dwóch nowoczesnych silników typu „Gantryantrieb”. Portalowa konstrukcja centrum CNC gwarantuje dla wszystkich agregatów zasięg roboczy w osi Y wynoszący 1300 mm. Wprowadzenie portalowego rozwiązania konstrukcyjnego i dużych zasięgów obróbczych w osi Y dla tego segmentu maszyn stanowi innowacyjne osiągnięcie techniczne.
Nowatorskim rozwiązaniem w centrum obróbczym BIMA Gx30 jest zastosowanie wysoko wydajnego wrzeciona głównego, sterowanego wektorowo, o dużej mocy, z łożyskami ceramicznymi chłodzonymi cieczą lub powietrzem, z możliwością bezstopniowej, programowanej regulacji prędkości obrotowej w zakresie 0-24.000 min.-1, służącego do poziomej i pionowej obróbki frezarskiej, co gwarantuje efektywną i stabilną pracę. Chłodzenie zapewnia stałą temperaturę łożysk. Zastosowanie uchwytów narzędziowych typu HSK F63 umożliwia automatyczną wymianę narzędzi znajdujących się w 8-miejscowym magazynku narzędzi, współjeżdżącym w osiach X i Y. Zastosowanie współjeżdżącego w osiach X i Y magazynku narzędzi skraca znacznie czas wymiany narzędzi z około 15 do 4-5 sekund.
Wyposażenie centrum BIMA Gx30 w jednomiejscowe magazynki do automatycznego pobierania agregatów obróbczych Pic-UP (dwa ustawione na portalu maszyny i jeden na korpusie maszyny lub zamiennie w 18-miejscowy magazynek narzędzi i pobieranych agregatów obróbczych) również należy uznać za rozwiązanie nowatorskie.
Bardzo korzystnym pomysłem jest zastosowanie zarówno w osi X, jak i Y napędu z wykorzystaniem przekładni zębatkowej z optymalnym systemem smarowania prowadnic i napędów osi odnoszącym się do całego okresu eksploatacji. Daje to możliwość znacznego zwiększenia prędkości posuwu wrzecion obróbczych w tych osiach oraz zapewnia większą dokładność i trwałość eksploatacyjną. Napęd zębatkowy jest napędem całkowicie sztywnym – niezależnie od kierunku przemieszczania zespołu roboczego. Również korzystnym rozwiązaniem jest zastosowanie w napędach dwóch osi Z z pomocą wałów wyposażonych w gwinty kulowe. Osobne osie Z: jedna dla agregatu wiertarskiego, druga dla wrzeciona frezarskiego, znacznie zwiększają wydajność maszyny, ponieważ w czasie wiercenia elementu może być wykonywana wymiana narzędzi we wrzecionie frezarskim.
Za bardzo innowacyjny element należy uznać efektywne wykorzystanie stołu belkowego centrum BIMA Gx30 oraz wprowadzenie do standardu maszyny pozycjonowania ssawek za pomocą diod LED.
Nowoczesne sterowanie centrum ICOS CNC, na standardach Windows, na podzespołach firmy Beckhof, zapewnia szybkie, zsynchronizowane ruchy dostawcze i robocze maszyny, dzięki czemu uzyskuje się właściwą wydajność i dokładność w zakresie realizowanych zadań.
Zastosowanie do komputerowego sterowania maszyny innowacyjnego programu IMA WOP 8.0 (na bieżąco uaktualnianego) umożliwia kontrolę wszystkich trybów pracy, jak również kontrolę podzespołów maszyny. Program nieustannie sprawdza stan techniczny centrum i informuje operatora o wszystkich awariach. System sterowania przygotowany do internetowej współpracy z portalem serwisowym IMA pozwala na usuwanie na bieżąco usterek przez techników z centrum monitoringu. Sterowanie IMA WOP 8.0 umożliwia między innymi automatyczną ewidencję statystycznych danych roboczych, przekazywanie do komputera centralnego danych o ilości i rodzaju wyprodukowanych elementów, symulację ruchu narzędzi i procesów obróbczych. Złącze DXF umożliwia współpracę oprogramowania obrabiarki z programami wspomagającymi programowanie i obsługę maszyny.
Zastosowanie nowatorskich rozwiązań w systemie sterowania pracą centrum, diagnozowania oraz przetwarzania danych gwarantuje uzyskiwanie najwyższej jakości i wydajności realizowanych procesów obróbki oraz umożliwia dużą elastyczność technologiczną w zakresie przezbrojeń maszyny do nowych zadań produkcyjnych.
Nowatorska jest konstrukcja wielowrzecionowego agregatu wiertarskiego obejmującego 21 lub 24 wrzeciona, z agregatem do wykonywania rowków, z osobną osią Z. Wrzeciona pracują w zakresie obrotów 6000-9000 min.-1 Agregat wiertarski można konfigurować pod kątem wierceń pionowych i poziomych, w dwóch układach przekładni wiertarskich, z różną ilością wrzecion pionowych i poziomych.
Także za innowacyjną należy uznać nowoczesną i trwałą konstrukcję korpusu maszyny wykonanego ze stali wypełnionej mieszanką betonową, zapewniającego bardzo dużą sztywność oraz odporność na drgania i wibracje, co gwarantuje dokładną pracę i długą żywotność eksploatacyjną.
Centrum obróbcze CNC BIMA Gx30 spełnia aktualne wymagania bezpieczeństwa konstrukcji i eksploatacji zgodne z wymogami europejskimi. Posiada znak bezpieczeństwa CE potwierdzony odpowiednim certyfikatem.
Podsumowanie
Centrum obróbcze sterowane numerycznie BIMA Gx30 firmy IMA jest modelem wprowadzonym na rynek w 2012 roku – premiera miała miejsce na Międzynarodowych Targach Branży Drzewnej XYLEXPO 2012 w Mediolanie. Maszyna charakteryzuje się wieloma nowoczesnymi, często innowacyjnymi rozwiązaniami w zakresie konstrukcji i oprogramowania, gwarantującymi realizację najnowszych technologii wielooperacyjnej obróbki elementów meblowych.
Rozwiązania takie, jak:
- portalowa konstrukcja maszyny o zasięgu w osi Y wynoszącym 1300 mm dla wszystkich agregatów,
- napęd portalu realizowany przez dwa nowoczesne silniki,
- sztywny korpus maszyny wykonany ze stali wypełnionej mieszanką betonową,
- wysoko wydajny system wrzeciona głównego BIMA Gx30 o dużej mocy, z łożyskami chłodzonymi cieczą lub powietrzem, z możliwością programowalnej, bezstopniowej regulacji prędkości obrotowej, służący do poziomej i pionowej obróbki frezarskiej,
- zastosowanie do komputerowego sterowania maszyny nowatorskiego programu IMA WOP 8.0, przystosowanie maszyny do całkowicie automatycznego cyklu produkcyjnego,
w połączeniu z takimi znanymi zaletami centrów obróbczych, jak: możliwość szybkiego przezbrajania maszyny z przeznaczeniem do realizacji nowych zadań obróbczych, duża wydajność i jakość obróbki oraz bezpieczeństwo obsługi i eksploatacji pozwalają na realizację innowacyjnych technologii obróbki z niektórymi wariantami tych technologii, szczególnie w ujęciu małych i średnich zakładów, stosowanymi w skali świata w okresie do trzech lat.
Wysokie możliwości w zakresie wydajnej produkcji elementów meblowych, bezpieczeństwo obsługi i eksploatacji oraz korzystne odniesienie do warunków środowiska pracy centrum obróbczego sterowanego numerycznie BIMA Gx30 firmy IMA są elementami podnoszącymi konkurencyjność i nowatorstwo w zakresie realizowanych technologii.
Zamieszczony powyżej tekst to „Opinia o innowacyjności sterowanego numerycznie centrum obróbczego BIMA Gx30 firmy IMA” wydana przez Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Obrabiarek i Podstaw w Konstrukcji Maszyn Laboratorium Badania Obrabiarek i Narzędzi.
