O co chodzi z tymi osiami?

Konrad Węgrzyn

O co chodzi z tymi osiami?!

Częstym, a czasem nawet kluczowym pytaniem, wiążącym się z zakupem maszyny jest „ile ona ma osi?”. Dlaczego cztery osie są lepsze niż trzy, a pięć osi jest lepsze od czterech? Co to jest oś interpolowana i dlaczego maszyna 4-osiowa z uchyłem ręcznym głowicy, to nie maszyna 5-osiowa? Postaram się odpowiedzieć na te pytania, by raz na zawsze rozwiać wątpliwości.

Podstawowe osie:

– oś X wzdłużna, – oś Y poprzeczna, – oś Z pionowa (góra/dół), – oś C obrót głowicy oraz możliwość pracy agregatami, – oś A odpowiada za uchył głowicy 0-90 stopni (bywa oznaczana również jako B).

Możemy mówić o maszynie 5-osiowej interpolowanej tylko w w momencie, kiedy każda z tych osi ma możliwość poruszania się w tym samym czasie (interpoluje). Istnieją na rynku rozwiązania typu 4 osie interpolowane + 1 oś uchylna automatycznie lub ręcznie. Matematycznie 4+1 daje 5, ale nie może się to nazywać maszyną 5-osiową.

Wymienia się również oś szóstą obsługującą toczenie.

Dodatkowo maszyna może mieć oś uchylną T odpowiadająca za uchylenie głowicy od 0 do 5 stopni – przydatne do wykonania ociekacza, odpływu umywalkowego lub brodzika ze spadem umożliwiającym spływanie wody. Zacznijmy od początku. No może nie całkiem od początku. Odpuścimy sobie historie „krajzegi” z przesuwanym za pomocą łańcucha stołem i skoncentrujemy się na maszynach bardziej współczesnych.

Standardowe maszyny „kartezjańskie”*) możemy podzielić na 3 grupy: maszyny 3-osiowe, 4-osiowe i 5-osiowe. Oczywiście mówimy tutaj o osiach interpolowanych – czyli takich, które pozwalają na jednoczesny przesuw we wszystkich osiach jednocześnie.

Już podstawowe maszyny 3 osiowe (X,Y,Z) są w stanie wykonać większość prac: – wiercenie, – polerowanie krawędzi i otworów, – wykonanie płaskorzeźb, – polerowanie boków tablicy nagrobkowych, – kucie liter, również na profilach typu książka, – rzeźbienie umywalek, brodzików itp., – polerowany ociekacz – bez spadku.

piły 3-osiowe

Działające w osiach X/Y/Z: X – ruch lewo-prawo Y – ruch przód-tył Z – ruch góra-dół

Z reguły mogą być wyposażone w: – stół obrotowy (obracany ręcznie lub automatycznie) w zakresie 0-360°, – uchylną przy pomocy korbki głowicę w zakresie 0-45° lub 0-90°, – obrót głowicy 0-90° dla wykonywania cięć prostopadłych, – możliwość profilowania.

Ze względu na swoją prostotę i cenę te maszyny dominują w polskich zakładach kamieniarskich.

centra obróbcze 3-osiowe

Z reguły nieświadomy klient obawia się tego typu maszyn: „Dlaczego tylko 3 osie? Co ja na tym będę mógł zrobić? Czy mi to wystarczy?”

Maszyny te pracują również w osiach X/Y/Z i pozwalają na pracę w zakresie wiercenia, frezowania, obróbki krawędzi i powierzchni oraz rzeźbienia i pisania w granicie, marmurze, ceramice oraz materiałach syntetycznych.

Maszyna ta wykona „na gotowo” 90% zleceń oczekiwanych przez klientów. Blaty z otworami i krawędziami polerowanymi, wiercenia, obniżenia pod płytę indukcyjną. Nie boi się polerowania schodów po łuku, może wyżłobić umywalkę czy brodzik łazienkowy. Dzięki zastosowaniu odpowiednich narzędzi może też skalibrować, polerować czy wyszczotkować powierzchnie płyty.

Po wyposażeniu maszyny w opcję uchylenia głowicy (oś T) w zakresie 0-3 stopni zyskujemy możliwość wykonywania ociekaczy i brodzików, również pod kątem. Bez osi T też jesteśmy w stanie je wykonać, ale tylko i wyłącznie w linii prostej. Uwaga: oś T to nie jest czwarta oś!

W produkcji nagrobków centrum 3-osiowe wytnie frezem kształt tablicy napisowej, wypoleruje jej boki „wałkami” i wykona napis na jej powierzchni w każdej dostępnej czcionce z programu Word. Wykona także płaskorzeźbę.

Jak widać centrum obróbcze 3-osiowe ma spore możliwości i nie ma powodu obawiać się o jego przydatność w zdecydowanej większość prac kamieniarskich.

„kartezjańskie” – dotyczące kartezjańskiego układu współrzędnych, czyli prostokątnego układu współrzędnych służący do opisu umieszczenia punku na płaszczyźnie lub w przestrzeni za pomocą, odpowienio, dwóch lub trzech współrzędnych.

piły 4-osiowe

Działające w osiach X/Y/Z oraz w osi C – obrót głowicy.

Oś C pozwala na obrót głowicy, a co za tym idzie na pracę z agregatami do: – cięcia tarczą, także cięcia krzywoliniowego, – cięcia pod stałym kątem 44 stopnie, – wykonywania spolerowania otworów wewnętrznych na ostro, – wykonanie spolerowanych rowków ociekowych, – rzeźbienie dłutem pod kątem 90 stopni.

Te maszyny mogą być również wyposażone w oś T.

W odróżnieniu od maszyn 3-osiowych, te piły poruszają się dodatkowo w czwartej osi, nazywaną osią C lub osią W. To oś odpowiedzialna za obrót głowicy.

Piła 4-osiowa pozwala na cięcia łukowe: schody, koła, wielokąty. Należy pamiętać, że maszyny 4-osiowe tną wyłącznie łuki zewnętrzne – łuki wewnętrzne wymagają interpolowania piątej osi. W maszynach tego typu stół jest nieobrotowy, bo obraca się głowica. Opcjonalnie piła może być wyposażona w uchylną przy pomocy korbki głowicę w zakresie 0-90° oraz możliwość pracy frezem.

Maszyny czteroosiowe pozwalają między innymi na: – cięcia wielokrotne, także w przejściach wielokrotnych, – cięcia podłużne, poprzeczne, prostopadłe, – cięcia pod kątem i skośne interpolowane w osiach, – cięcia uchylne, także przy przejściach wielokrotnych, – cięcia po łuku, eliptyczne, po okręgu, wielokątne, – obróbka zgrubna i wygładzanie profili. centra obróbcze 4-osiowe

Oprócz wymienionych wyżej czynności maszyn 3-osiowych maszyna XYZC ma możliwość obrotu osi, która umożliwia pracę z agregatami, czyli swoistego rodzaju przystawkami z przekładnią kątową. Wyróżniamy kilka rodzajów agregatów: – agregat do cięcia tarczą (tarcze małej średnicy), – agregat do cięcia tarczą pod stałym kątem 44°, – agregat do wykonywania polerowanych rowków ociekowych, – agregat do pisania pod kątem 90°, – agregat do wykonywania polerowanych otworów pod kątem 90°, – agregat do wiercenia od dołu, – agregat do pracy z tarczą garnkową, Należy pamiętać, że agregat tnący – mimo że wykonuje cięcie – to nie jest piła. Służy głównie do „docinek” materiału, a nie cięcia ciągłego.

piły 5-osiowe

Działające w osiach X/Y/Z/C oraz osi A odchylającej głowicę od 0 do 90 stopni.

Obecnie jest to najbardziej pożądana i najczęściej sprzedawana na rynku maszyna, w której oś A odpowiada za uchylenia osi w zakresie 0-90°. Pozwala to na cięcie pod dowolnym kątem bez zatrzymywania maszyny i przestawiania głowicy ręcznie. Możemy mówić o maszynie 5-osiowej interpolowanej tylko w momencie, kiedy ruch głowicy w każdej osi może odbywać się w tym samym czasie. Czyli maszyną 5-osiową nie jest maszyna, która porusza się w 4 osiach, ale uchylenie głowicy jest możliwe tylko po zatrzymaniu maszyny i odbywa się ręcznie.

Maszyna jest w stanie wykonać cięcia łukowe zewnętrzne i wewnętrzne. Tu właśnie znajduje zastosowanie piąta oś: uchylenie głowicy pozwala na wykonanie prostopadłej krawędzi na łuku wewnętrznym. Przy wyposażeniu takiej maszyny w odpowiednie oprogramowanie można nawet wykonywać przy jej pomocy skomplikowane rzeźby.

Dodatkowe wyposażenie piły w możliwość pracy frezem palcowym powoduje, że maszyna ta nie dość, że w trybie autonomicznym przetnie elementy, to dodatkowo może wykonać otwory np. pod baterię, a nawet wykonać obniżenie pod płytę indukcyjną, frezować ściankę napisówki. Tym prostym zabiegiem można zmniejszyć obłożenie pracą centrum CNC. centra obróbcze 5-osiowe

Centra obróbcze działają w takich samych zakresach jak piła, ale mają dodatkowo możliwość polerowania.

CNC 5-osiowe sprawdzą się w następujących zastosowaniach: – wykonanie zmiennej fazy na tablicy nagrobkowej, – praca tarczami garnkowymi, – wiercenie i rzeźbienie narzędziem pod kątem 90 stopni (bez użycia agregatów), – wykonywanie rzeźb „na stojąco”, – zamontowanie agregatu tarczy tnącej.

W celu wyjaśnienia wszelkich wątpliwości zapraszam do rozmowy i na prezentacje.

Konrad Węgrzyn tel. 664 061 233 konrad.wegrzyn@teknika.pl

Mekanika www.mekanika.pl