Coraz szybszy rozwój technologii i wiele innowacyjnych rozwiązań technicznych sprawiły, że nasza rzeczywistość uległa w ostatnich latach diametralnym przemianom. Internet Rzeczy (IoT), Przemysł 4.0, sztuczna inteligencja (AI), rozwój telekomunikacji i informatyki (IT) sprawiły, że coraz łatwiej kontrolować i sterować całym łańcuchem wartości od badania potrzeb rynku, przez projektowanie i wytwarzanie końcowego produktu. Większość procesów technologicznych i produkcyjnych jest w większym lub mniejszym stopniu zautomatyzowana. Pogoń za konkurencją i konieczność szybkiego zaspokajania potrzeb rynku oraz optymalizacja kosztów wytwarzania wymuszają nowoczesne podejście do produkcji w każdej firmie.

Specyfika obróbki CNC materiałów budowlanych

Technologia obróbki cyfrowej materiałów budowlanych staje się coraz bardziej powszechna i coraz częściej zastępuje obróbkę tradycyjną. Technologia CNC posiada wiele zalet, które korzystnie wpływają na jakość, szybkość i elastyczność w procesie produkcji komponentów stosowanych w budownictwie. Zastosowanie technologii CNC do obróbki materiałów konstrukcyjnych na etapie produkcji komponentów budowlanych przeznaczonych do wbudowania w konstrukcję korzystnie wpływa na skrócenie czasu ich montażu na budowie.

Obróbkę cyfrową CNC stosuje się do takich materiałów budowlanych jak: drewno lite i klejone warstwowo (GL), kamień, szkło, metal, styropian, ceramika, materiały kompozytowe, tworzywa sztuczne czy tekstylia. Główny rodzaj obróbki drewna stanowi skrawanie mechaniczne, polegające na usuwaniu fragmentów materiału (np. w postaci wiórów). Podstawowymi narzędziami są sterowne numerycznie tokarki, frezarki oraz maszyny do głębokiego wiercenia. Drugą najpopularniejszą metodą obróbki CNC dla drewna jest cięcie lub wypalanie laserem, w którym czynnikiem tnącym jest wiązka laserowa.

Technologia obróbki CNC drewna wymaga, aby szablony były sporządzone na warstwach umożliwiając określenie kolejności wiercenia bądź wypalania otworów, a następnie nacięć elementów drewnianych lub wycięć elementów stalowych przez właściwą numerację indeksu i poszczególnych warstw. W przypadku obróbki elementów konstrukcyjnych z drewna klejonego warstwowo (GL) takich, jak pasy górne i dolne, słupki i krzyżulce stosuje się obróbkę CNC w zakresie trasowania, wiercenia, frezowania oraz nacinania elementów pod blachy węzłowe.

Oprogramowanie CAD/CAM – wsparcie dla produkcji drewnianych elementów konstrukcyjnych

Obróbka drewna CNC to proces wykorzystujący specjalistyczne, sterowane numerycznie, maszyny do precyzyjnego cięcia, grawerowania i frezowania drewna. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod obróbki wymagających doświadczenia i wysokiej klasy umiejętności maszyny CNC umożliwiają łatwe i szybkie, a jednocześnie dokładne odwzorowanie projektu z pomocą komputera. Umożliwiają  bardzo dokładne i precyzyjne wykonanie różnych kształtów i detali, których ręczne wykonanie byłoby trudne lub wręcz niemożliwe do wykonania. Jest to szczególnie przydatne zwłaszcza w produkcji mebli, elementów dekoracyjnych, ozdób i innych przedmiotów z drewna.

Obróbka drewna CNC jest szeroko stosowana w różnych branżach, od meblarstwa po budownictwo, od reklamy po przemysł. W przemyśle meblowym maszyny CNC zapewniają precyzyjne wykonanie skomplikowanych kształtów i wzorów, co jest szczególnie przydatne w produkcji drewnianych mebli o niestandardowych rozmiarach i kształtach. W architekturze umożliwiają produkcję trudnych do wykonania metodami tradycyjnymi takich elementów architektonicznych, jak balustrady, poręcze, okładziny ścienne i sufity oraz produkcję dokładnych modeli architektonicznych, czy inżynieryjnych. W przemyśle maszyny CNC służą do produkcji różnych elementów maszyn, urządzeń i konstrukcji. Sprawdzają się również w produkcji trwałych i dokładnych reklam zewnętrznych i wewnętrznych, a w rzemiośle artystycznym służą do wytwarzania unikalnych i oryginalnych przedmiotów rzemiosła artystycznego, takich jak ozdoby, rzeźby, czy przedmioty dekoracyjne.

Aby w pełni wykorzystać możliwości oferowane przez maszyny CNC niezbędne jest wsparcie komputerowe w postaci programów CAD i CAM. Oprogramowanie CAD umożliwia szybkie i łatwe projektowanie wirtualnych modeli elementów wytwarzanych z pomocą maszyn CNC.

Programy CAD zapewniają przede wszystkim zaoszczędzenie czasu związanego z zaprojektowaniem elementu, stworzeniem dokumentacji i umożliwiają przetworzenie modelu przez program CAM na język zrozumiały dla maszyn CNC. Ich zaletą jest możliwość szybkiej edycji projektu, w celu eliminacji błędów konstrukcyjnych i poprawy efektywności działania maszyn CNC. Każdy element można bowiem zaprojektować na wiele sposobów, ale nie wszystkie mogą być zrealizowane przez maszyny CNC.

Zadaniem programowania cam jest przetworzenie modelu zaprojektowanego w systemie CAD na język zrozumiały przez maszyny CNC. Większość producentów oprogramowania CAM współpracuje z producentami maszyn CNC dzięki czemu możliwe jest optymalne wykorzystanie możliwości i funkcji oferowanych przez sterowne numerycznie obrabiarki. Zadaniem programów CAM jest dobór odpowiedniego narzędzia i parametrów obróbki, takich jak ścieżka narzędzia, prędkość obrotowa, posuwy, grubość wióra, itp. Jednocześnie programy CAM dzięki symulacji procesu obróbki zapewniają eliminację kolizji narzędzia, optymalizację poszczególnych elementów procesów obróbczych, zużycia narzędzi i materiałów, a to wszystko składa się na optymalizację czasu i kosztów wytwarzania.