Technologie produkcji: Maszyny CNC dostępne dla studentów politechniki

Na Politechnice Warszawskiej dostępne są różne typy maszyn CNC. W laboratoriach znajdują się m.in. frezarki CNC 3-5 osiowe (HAAS VF-2, DMG MORI DMU 50), tokarki CNC (EMCO Concept Turn 105, HAAS ST-10), a także drukarki 3D (Stratasys F370, Formlabs Form 3). Studenci mają dostęp do programów CAD/CAM – Siemens NX, CATIA, Autodesk Fusion 360. Maszyny wykorzystywane są w czasie zajęć dydaktycznych oraz przy realizacji projektów inżynierskich. Laboratoria CNC znajdują się głównie na Wydziale Inżynierii Produkcji i Mechanicznym. Dostęp do maszyn możliwy jest pod czujnym okiem pracowników technicznych po odpowiednim przeszkoleniu BHP.

Nowoczesne studia inżynierskie wymagają przydatnego zaznajomienia się z zaawansowanymi technologiami produkcyjnymi. Dzisiejsze maszyny CNC stanowią trzon nowoczesnej produkcji przemysłowej. Laboratoria uczelniane wyposażone są w różnorodny park maszynowy, który umożliwia studentom zdobycie użytecznych umiejętności. Obrabiarki sterowane numerycznie, dostępne w pracowniach, umożliwiają realizację złożonych projektów: od prostych detali po skomplikowane zespoły mechaniczne. Szczególnie interesujące są możliwości frezarek 5-osiowych, które dają niemal nieograniczone możliwości kształtowania powierzchni przestrzennych. System edukacji na kierunkach mechanicznych i mechatronicznych kładzie duży nacisk na przydatne wykorzystanie technologii CAM (ang. Computer Aided Manufacturing). Czy faktyczny inżynier może obyć się bez znajomości programowania maszyn CNC?

Dostępne w laboratoriach maszyny możemy podzielić na następujące kategorie:

• Tokarki CNC z układami sterowania SINUMERIK
• Frezarki 3-osiowe z systemem FANUC
• Centra obróbkowe 5-osiowe
• Elektrodrążarki drutowe
• Wycinarki laserowe
• Drukarki 3D różnych technologii

Zaawansowane systemy sterowania w praktyce

Aktualnie systemy sterowania numerycznego dają niezwykłe możliwości programowania trajektorii narzędzia. Interpolacja liniowa i kołowa to podstawowe funkcje wykorzystywane w codziennej pracy. Studenci uczą się wykorzystywać zaawansowane cykle obróbkowe, które mocno przyspieszają proces programowania. Symulacja komputerowa pozwala na weryfikację programu przed rzeczywistą obróbką (co jest ważne ze względów bezpieczeństwa i ekonomii). Nowoczesne interfejsy graficzne ułatwiają programowanie nawet początkującym operatorom.

Praktyczne aspekty programowania CNC

„Nauka przez praktykę” to ważna zasada w edukacji inżynierskiej. Laboratoria wyposażone są w zaawansowane oprogramowanie CAD/CAM, które umożliwia przygotowanie procesu technologicznego. Studenci mają dostęp do najnowszych wersji programów np.: Mastercam, CATIA czy NX. Współpraca między systemami CAD/CAM a maszynami CNC odbywa się poprzez postprocesory – specjalne programy tłuposiadaczące ścieżki narzędzia na konkretny język maszynowy. Czy musimy inwestować czas w naukę różnych systemów sterowania? Odpowiedź jest jednoznaczna: znajomość różnorodnych systemów mocno zwiększa wartość przyszłego inżyniera na rynku pracy.

„Przemysł 4.0 wymaga od inżynierów znajomości podstaw programowania, umiejętności integracji systemów produkcyjnych”.

Szczególnie ważna jest znajomość protokołów komunikacyjnych i systemów zarządzania produkcją. Nowoczesne maszyny CNC są wyposażone w moduły komunikacyjne – interfejsy Ethernet, USB oraz systemy monitorowania produkcji w czasie rzeczywistym (co pozwala na zbieranie danych produkcyjnych i optymalizację procesów). Integracja systemów pomiarowych z maszynami CNC umożliwia automatyczną korekcję programów na podstawie pomiarów wykonywanych w trakcie obróbki.

CNC na uczelni: Poznaj przyszłość produkcji już w czasie studiów!

Politechnika wyposażona jest w nowoczesne centrum obróbki CNC Haas VF-2SS, które umożliwia precyzyjną obróbkę materiałów z dokładnością do 0,001 mm. Studenci mają dostęp do zaawansowanych systemów sterowania Siemens SINUMERIK oraz Fanuc, co daje im przydatne doświadczenie z najpopularniejszymi systemami używanymi w przemyśle. Laboratorium posiada także tokarkę CNC DMG MORI CTX 310 eco, wyposażoną w system automatycznego podawania materiału i możliwość obróbki elementów o średnicy do 200 mm. W pracowni znajduje się także frezarka pionowa VMC-1000 z przestrzenią roboczą 1000x500x500 mm, świetna do realizacji większych projektów studenckich i prac badawczych. Maszyny wyposażone są w systemy chłodzenia cieczą oraz automatyczne systemy wymiany narzędzi, co mocno przyspiesza proces produkcyjny. Specjalistyczne oprogramowanie CAD/CAM, takie jak CATIA i SolidWorks, pozwala studentom na przygotowanie procesu technologicznego przed właściwą obróbką. Na wydziale mechanicznym dostępna jest także drukarka 3D Stratasys F370 wykorzystująca technologię FDM, która uzupełnia park maszynowy o możliwości szybkiego prototypowania. Każda z maszyn posiada dedykowane stanowisko komputerowe z pełnym pakietem oprogramowania do programowania i symulacji. Uczelnia systematycznie rozbudowuje laboratorium o kolejne urządzenia, planując w najbliższym czasie zakup centrum obróbkowego 5-osiowego, co jeszcze bardziej zwiększy możliwości edukacyjne i badawcze.

Zaawansowana frezarka 5-osiowa CNC – potęga innowacji w naszym laboratorium

Nowoczesna frezarka CNC 5-osiowa w laboratorium mechatroniki reprezentuje najnowsze osiągnięcia w dziedzinie obróbki skrawaniem. System sterowania numerycznego umożliwia precyzyjne wykonywanie złożonych detali z dokładnością do 0,001 mm.

Urządzenie ma zaawansowany interfejs operator-maszyna, który pozwala na intuicyjne programowanie ścieżek narzędzia. Przestrzeń robocza o wymiarach 800x600x500 mm zapewnia możliwość obróbki szerokiej gamy elementów.

• Sterowanie w 5 osiach jednocześnie
• Maksymalna prędkość obrotowa wrzeciona: 24000 obr/min
• Automatyczna zmiana narzędzi (30 pozycji)
• Chłodzenie poprzez podawanie cieczy przez wrzeciono
• Sonda pomiarowa do automatycznego ustawiania przedmiotu
• System CAD/CAM do projektowania
• Symulacja obróbki 3D
• Możliwość obróbki materiałów od aluminium po stal hartowaną

System zabezpieczeń obejmuje szereg czujników i barier optycznych, które natychmiast zatrzymują maszynę w przypadku wykrycia nieprawidłowości. Zaawansowana diagnostyka umożliwia szybkie wykrywanie i usuwanie ewentualnych problemów.

Zintegrowane systemy pomiarowe w obróbce wysokoprecyzyjnej

Laboratorium zostało wyposażone w najnowocześniejszy system pomiarowy wykorzystujący technologię skanowania laserowego 3D. Pozwala to na kontrolę wymiarową obrabianych elementów prosto na maszynie, bez wymogu przenoszenia ich na oddzielne stanowisko pomiarowe. Zintegrowany system kamer umożliwia monitorowanie procesu obróbki w czasie rzeczywistym i archiwizację danych procesowych. Implementacja sztucznej inteligencji w systemie sterowania pozwala na optymalizację parametrów skrawania i automatyczne dostosowanie strategii obróbki do zmieniających się warunków. Zastosowanie przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) umożliwia zdalne monitorowanie pracy maszyny i gromadzenie danych do analizy predykcyjnej.

CNC – Twoja przepustka do świata inteligentnych maszyn

Sterowanie numeryczne maszyn CNC stanowi fundament nowoczesnego przemysłu wytwórczego, a umiejętność programowania tych urządzeń staje się ważna dla przyszłych automatyków. Programowanie CNC wymaga znajomości podstaw obróbki skrawaniemi zrozumienia złożonych zależności między ruchami narzędzia a parametrami technologicznymi. Studenci automatyki mają do dyspozycji różnorodne systemy programowania, począwszy od klasycznego kodowania G-code, po zaawansowane systemy CAM. Znajomość podstawowych poleceń, np. G00 (przejazd szybki), G01 (ruch liniowy z posuwem), czy M-funkcji związanych z obsługą wrzeciona i chłodziwa, stanowi punkt wyjścia do bardziej zaawansowanych operacji.

W procesie nauki uwagę należy zwrócić na bezpieczeństwo programowania, w tym na poprawne definiowanie punktów referencyjnych, kontrolę kolizji oraz optymalizację trajektorii narzędzia. Symulatory komputerowe mocno ułatwiają naukę, pozwalając na bezpieczne testowanie programów bez ryzyka uszkodzenia rzeczywistej maszyny. Ważnym elementem jest także zrozumienie specyfiki różnych typów obrabiarek CNC – od prostych tokarek po zaawansowane centra obróbkowe. Aktualnie trendy w przemyśle wymagają od programistów CNC także znajomości systemów automatyzacji produkcji i integracji maszyn w ramach koncepcji Przemysłu 4.

0. Umiejętność tworzenia parametrycznych programów, wykorzystywanie zmiennych i podprogramów, a także znajomość programowania dialogowego to kompetencje, które mocno zwiększają efektywność pracy. Atutem jest znajomość systemów pomiarowych i kompensacji narzędzi, które umożliwiają zachowanie wysokiej dokładności obróbki. Automatyzacja procesów wytwórczych wymaga także zrozumienia zasad integracji maszyn CNC z robotami przemysłowymi i systemami transportu międzyoperacyjnego.