We współczesnej produkcji precyzja to za mało. Gdy mamy do czynienia z detalami o złożonej geometrii, liczy się również płynność ruchu, synchronizacja i efektywność. I właśnie tutaj swoje możliwości pokazuje obróbka symultaniczna – technologia, która łączy zaawansowane sterowanie maszynami CNC z możliwością usuwania materiału w sposób ciągły i wieloosiowy. To rozwiązanie, które nie tylko otwiera nowe możliwości projektowe, ale też znacząco wpływa na jakość i czas realizacji.
Obróbka symultaniczna to zaawansowana forma skrawania, w której wszystkie osie maszyny CNC poruszają się jednocześnie – w czasie rzeczywistym. Oznacza to, że zarówno osie liniowe (X, Y, Z), jak i obrotowe (A, B) są aktywne w tym samym momencie, co pozwala na uzyskanie bardzo złożonych kształtów w jednym, płynnym przebiegu.
W praktyce mówimy tu o tzw. osiowej obróbce CNC, często wykonywanej z użyciem maszyn CNC 5 osiowych. To właśnie dzięki pełnej synchronizacji ruchów w wielu płaszczyznach możliwa jest realizacja geometrii, której nie da się wykonać klasycznymi metodami.
Ta technologia znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie liczy się nie tylko precyzja, ale też elastyczność, szybkość i możliwość pracy z detalami o bardzo złożonych kształtach. Symultaniczna obróbka CNC stała się standardem w przemyśle lotniczym, medycznym, energetycznym czy przy produkcji form wtryskowych — wszędzie tam, gdzie klasyczne metody okazują się niewystarczające.
Zanim jednak zdecydujemy się na wdrożenie tego rozwiązania, warto dobrze zrozumieć, czym obróbka symultaniczna różni się od metody 3+2 — pozornie zbliżonej, ale w praktyce operującej na zupełnie innych zasadach.
Choć na pierwszy rzut oka obie metody – obróbka 3+2 i obróbka symultaniczna – mogą wydawać się podobne, w rzeczywistości różnią się zasadniczo pod względem sposobu pracy maszyn oraz końcowego efektu.
W przypadku klasycznej obróbki 3+2 mówimy o ustawieniu narzędzia pod zadanym kątem przy pomocy dwóch osi obrotowych (np. A i B), które pozycjonują detal, a następnie są blokowane. Dalej maszyna wykonuje skrawanie w trzech osiach liniowych (X, Y, Z), bez zmiany pozycji obrotowych. Jest to rozwiązanie powszechnie stosowane przy mniej wymagających geometriach – pozwala na łatwiejsze programowanie i większą stabilność obróbki.
Obróbka symultaniczna, znana także jako osiowa obróbka symultaniczna, to zupełnie inna liga. Tutaj wszystkie osie – zarówno liniowe, jak i obrotowe – pracują równocześnie przez cały czas trwania cyklu. Dzięki temu narzędzie może zachować optymalny kąt natarcia w każdym punkcie powierzchni, co pozwala na precyzyjne prowadzenie ścieżki, zmniejszenie sił skrawania oraz zwiększenie trwałości narzędzia.
Wymaga to jednak odpowiednio dobranych układów sterowania i maszyn. Osiowa maszyna CNC przeznaczona do symultanicznej pracy musi zapewniać nie tylko płynność ruchów, ale też pełną synchronizację, minimalne opóźnienia i bardzo wysoką sztywność konstrukcyjną. Tylko wtedy można w pełni wykorzystać potencjał Maszyn CNC 5 osiowych, na których najczęściej realizuje się tę technikę.
W efekcie różnice między tymi metodami nie sprowadzają się jedynie do ruchu osi – mają realny wpływ na jakość, wydajność i możliwości obróbkowe, szczególnie w kontekście detali o bardzo złożonych kształtach.
Najczęściej z tej technologii korzystają branże, w których detale muszą spełniać rygorystyczne normy wymiarowe i jakościowe:
Dzięki zastosowaniu maszyn CNC 5 osiowych, możliwe jest prowadzenie narzędzia po bardzo złożonych trajektoriach – co daje dużą swobodę projektową. W połączeniu z odpowiednim zastosowaniem maszyn CNC i nowoczesnym CAM-em (czyli oprogramowaniem do komputerowego wspomagania wytwarzania, z ang. Computer-Aided Manufacturing), uzyskuje się znaczące skrócenie czasu produkcji, lepszą jakość powierzchni i wyższą wydajność.
Warto też podkreślić, że frezowanie CNC w skomplikowanych kształtach zyskuje dzięki symultanicznemu sterowaniu nowy wymiar – zwłaszcza tam, gdzie tradycyjne metody wymagałyby dziesiątek przełożeń i ręcznego pozycjonowania.
Dodatkowo, frezowanie CNC w różnych materiałach – od aluminium, przez stale narzędziowe, aż po tytan – staje się bardziej efektywne, ponieważ ścieżki narzędzia są zoptymalizowane pod kątem minimalizacji przeciążeń i wibracji.
Największą siłą obróbki symultanicznej jest jej zdolność do łączenia dokładności, płynności i wydajności w jednym cyklu roboczym. To technologia, która realnie wpływa na jakość finalnego detalu, a jednocześnie pozwala zoptymalizować proces produkcyjny.
Nie bez powodu mówi się, że Zalety 5-osiowej obróbki CNC stają się w pełni widoczne właśnie wtedy, gdy maszyna pracuje w trybie symultanicznym – a nie tylko pozycyjnym.
Choć obróbka symultaniczna oferuje ogromne możliwości, nie jest technologią typu plug & play. Aby w pełni wykorzystać jej potencjał, niezbędne jest odpowiednie przygotowanie zarówno sprzętowe, jak i kompetencyjne.
Przede wszystkim potrzebna jest osiowa maszyna CNC – precyzyjna, sztywna konstrukcyjnie i wyposażona w wydajne układy sterowania umożliwiające jednoczesne poruszanie wszystkimi osiami. Na rynku dominują dziś Maszyny CNC 5 osiowe, ale dostępne są także frezarki CNC 4-osiowe, które z odpowiednim CAM-em potrafią pracować w trybie symultanicznym.
Kolejnym niezbędnym elementem jest oprogramowanie. Programowanie maszyn CNC dla obróbki symultanicznej wymaga doświadczenia i dobrego zrozumienia trajektorii ruchu, geometrii detalu i dynamiki skrawania. Nie wystarczy tu standardowy postprocesor – potrzebne jest dedykowane rozwiązanie CAM, które potrafi generować płynne i zoptymalizowane ścieżki narzędzia.
Po stronie produkcyjnej kluczowa staje się także dobrze przemyślana strategia obróbki. W odróżnieniu od standardowych metod, w przypadku symultanicznej pracy planowanie zaczyna się znacznie wcześniej i obejmuje nie tylko geometrię, ale również typ materiału, narzędzia, sposób mocowania i przewidywaną kolejność operacji.
Co więcej, operatorzy muszą być nie tylko biegli w obsłudze maszyn, ale też dobrze rozumieć złożoność procesu. Zmiana jednego parametru może tu mieć wpływ na cały detal – i to zarówno w kontekście jakości, jak i czasu wykonania.
Ostatecznie, choć wymagania są wysokie, zysk w postaci skrócenia produkcji, lepszej jakości i większej kontroli nad procesem rekompensuje nakłady – zwłaszcza przy produkcji seryjnej lub detali o wysokiej wartości jednostkowej.
Współczesna produkcja wymaga więcej niż tylko dokładności – liczy się złożoność, elastyczność, czas i przewidywalność. Właśnie dlatego coraz więcej firm decyduje się na wdrożenie symultanicznej obróbki CNC, traktując ją nie jako luksus, ale jako standard nowoczesnej obróbki skrawaniem.
Dzięki niej można znacząco uprościć cały proces obróbki CNC, skrócić czas produkcji, zminimalizować liczbę mocowań i poprawić jakość powierzchni. Co istotne, obróbka CNC poprzez ruch symultaniczny pozwala też lepiej zarządzać zużyciem narzędzi i przewidywać ich trwałość.
Choć maszyny CNC wykorzystywane w tej technologii są droższe niż klasyczne rozwiązania, inwestycja bardzo szybko się zwraca – zwłaszcza przy seryjnej produkcji złożonych detali lub w branżach, w których jakość i powtarzalność są absolutnym priorytetem.
Wybór tej technologii oznacza również dostęp do bardziej zaawansowanych funkcji w zakresie usuwania materiału, optymalizacji ścieżek narzędzi, planowania kolejnych operacji oraz lepszego wykorzystania zasobów. Co więcej, firmy oferujące usługi obróbki CNC w technologii symultanicznej zyskują przewagę konkurencyjną – zarówno pod względem możliwości realizacyjnych, jak i jakości wykonania.
W kontekście zmieniających się potrzeb rynku i rosnącej presji na jakość, szybkość i powtarzalność – przyszłość obróbki CNC zdecydowanie należy do rozwiązań symultanicznych.
