Optimizacija Tehnologije Drvoprerade-predavanje
-
Upload
emir-trako -
Category
Documents
-
view
1.335 -
download
11
Transcript of Optimizacija Tehnologije Drvoprerade-predavanje
REZ AGENCIJA I UNIVERZITET U ZENICI
PROGRAM OBUKE IZ CNC
TEHNOLOGIJA ZA
DRVOPRERAĐIVAČKE
FIRMEOPTIMIZACIJA TEHNOLOGIJE DRVOPRERADE
Emir Trako, dipl. inž (mtd)
Februar - mart 2008. g.
Optimizacija režima obrade na CNC mašinama za izradu pločastog
namještaja, s akcentom na optimizaciji režima obrade na CNC-obradnom
centru
1. UVOD
1. 1. Usvajanje terminologije
TEHNOLOGIJA (grčki - nauka o vještinama, zanatima)
Pod tehnologijom se podrazumijeva postupak proizvodnje neke vrste robe,
tj.skup uslova i radnih faza koje treba ostvariti, da bi se od date sitovine
došlo do željenog proizvoda. Tehnologija obuhvata cijelo teorijsko
znanje, kao podlogu za ptaktičnu realizaciju odgovarajučeg
postupka.
Pod tehnološki postupakom u finalnoj obradi drveta
podrazumjevačemo u daljnem tekstu skup tehnoloških operacija u cilju
izrade finalnog proizvoda, odnosno dijela finalnog proizvoda
TEHNOLOŠKA OPERACIJA
To su pojedine fizičke radne faze tehnološkog postupka, koje po svojoj
prirodi ili smislu organizacije predstavljaju relativno nezavisne, zaokružene
cijeline. Tehnološke operacije su osnovne gradivne jedinice, čijim se
različitim kombinovanjem mogu ostvariti različiti tehnološki postupci.
Režim obrade je podešavanje (i propisivanje) parametara za izvodjenje
tehnološke operacije na odredjenoj mašini ili tehnološkoj opremi.
Optimizacija režima obrade drveta je iznalaženje najpovoljnijeg
riješenja sa stanovišta iskorištenja materijala i vremena pri izvodjenju
tehnološke operacije, u ostvarivanju propisanih zahtijeva.
Pod obradom drveta podrazumijevamo mehaničku obradu drveta, pri
čemu na drvo dijelujemo alatima, uz odvajanje strugotine, u cilju
promijene oblika drveta, ne mijenjajući mu osobine.
1. 2. Glavni vidovi mehaničke obrade sa aspekta alata i
strugotine
U teoriji rezanja drveta svako djelovanje sječiva na drvo je rezanje,ali u
praksi to je uglavnom naziv za djeovanje na drvo pilom.Sa aspekta
djelovanja alata i stvaranja strugotine,kao i sa aspekta definisanja
tehnoloških operacija,glavni vidovi mehaničke obrade drveta su:
- Piljenje(rezanje)
- Blanjanje,
- Bušenje,
- Glodanje,
- Tokarenje,
- Brušenje.
Prema navedenim vidovima rezanja se konstruišu i mašine za obradu
drveta,a na CNC-obradnim centrima se grupiše više tehnoloških operacija
uz upotrebu više vrsta alata za obradu drveta.
1.3. Podijela obrade drveta
a) Primarna obrada drveta u kojoj uglavnom dobijamo poluproizvode za
finalnu obradu (u prkasi se ti poluproizvodi u finalnoj obradi nazivaju
osnovni repromaterijal)
b) Hidrotermička obrada drveta, koja spada i u finalnu i u primarnu, a u
kojoj drvetu ne mijenjamo ni oblik ni dimenzije, ali je bilo koja finalizacija
proizvoda od drveta nezamisliva bez hidroremmičke obrade drveta
c) Finalna obrada drveta, u kojoj od poluproizvoda obradom drveta
dobijamo gotov proizvod za odredjenu namjenu (uz dodavanje materijala
koji nisu od drveta)
1.4. Vještačke drvene ploče
To su ploče dobijene od drvenastih materijala uz razne dodatke, ali uz
uslov da su zadržale, pa i poboljšale karakteristične osobine drveta
(vlaknatice, iverice…)
Vještačke drvene ploče se danas u velikim količinama koriste za izradu
pločastog namještaja u finalnoj obradi drveta, posebno na CNC-mašinama.
U donjoj tabeli su date najažnije vještačke ploče i najvažniji poluproizvodi
koji se najčeše obradjuju na CNC-mašinama u finalnoj obradi drveta
U posljednje vrijeme se sve više upotrebljavaju i ploče od punod drveta,
koje se dobijaju širinskim, ili i širinskim i dužinskim spajanjem drveta.
Rijeđe se koriste ploče koje se dobijaju i debljinskim spajanjem drveta. Ove
ploče se proizvode u pilanama ili specijaliziranim pogonima, a ponašaju se
kao i drvo od kojeg se proizvode, jer nemaju nikakve dodatke, a u
postupku lijepljenja se obično upotrebljava PVA-ljepilo za drvo.
Primjer tehnološkog postupka u finalnoj obradi drveta
Tipičan primjer primjene CNC-mašina u finalnoj obradi drveta je tehnološki
postupak izrade namještaja od oplemenjen ploče iverice, gdje imamo 3
ključne
CNC-mašine
1.5. Glavni uticajni faktori na optimizaciju režima obrade
drveta na CNC-mašinama u finalnoj obradi drveta:
1. Tehnička priprema prozvodnje,
2. Osposobljenost neposrednih izvršilaca,
3. Veličina serije,
4. Dimenzije poluproizvoda i njihovo odstupanje od nominalne debljine,
5. Tehničko-tehnološke karakteristike mašina i tehnološke opreme kojom
raspolažemo.
Tehnička priprema rada kao uticajni faktor na optimizaciju režima
obrade drveta
Tehnička priprema odredjuje normative utroška materijala i rada. Pored
toga, propisuje i zajedničke parametre. Jednostavno rečeno tehnička
priprema propisuje zahtijeve prema kojima optimiziramo režim
obrade.
Potrebna konstrukciono-tehnološka dokumentacija je praktično ista za
serijski i pojedinačni proizvod, a za pojedinačni proizvod je često i
zahtijevnija.
Odnos vremena za tehničku pripremu serije uglanom ne predstavlja
problem u praksi, jer se za relativno kratko vrijeme izradi dokumentacija,
izvrše optimizacije veličine serije i materijala, i unesu u CNC-mašine, tako
da kod ponavljana serije praktično i nemamo posla oko konsrtukcijsko-
tehnološke dokumentacije.
U praksi je tehnička priprema pojedinačnog ili maloserijskog proizvoda
mnogo veči problem od pripreme serije, jer izrada korektne dokumentacije
zahtijeva znatno više vremena od onog koje imamo u praksi. Niska cijena
proizvoda u odnosu na sat rada CNC-mašina je u praksi strahovit pritisak
na sve učesnike u procesu pripreme i proizvodnje.
Da bi se optimizirala proizvodnja pojedinačnih proizvoda u praksi srečemo
razne načine na koji različita preduzeća pokušavaju riješiti ovaj problem,
od nabave softvera za crtanje namještaja i tehničku pripremu, do
prenošenja na proizvodnju rješavanja zadataka koji su u suštini zadaci
tehničke pripreme (rješavanje konstrukcijskih detalja).
Obučenost neposrednih izvršilaca kao faktor optimizacije ROD-a
Logično je da je permanentno učenje potreba današnjice u svim sferama,
pa i radu na mašinama.
Visokosofisticitana tehnologija traži obučene neposredne izvršioce
spremne da stalno uče.
Ipak, u našoj se praksi, posebno kod pojedinačne proizvodnje na
neposrednog izvršioca se prenose zadaci koji su u suštini zadaci tehničke
pripreme (kao npr. rješavanje konstrukcijskih detalja namještaja ...) čime
se gubi dragocijeno vrijeme neposrednog izvršioca na veoma skupim
mašinama i tehnologijama, što je u industrijskoj proizvodnji nedopustivo.
Sve navedeno važi za svaku proizvodnju, ali je još više izraženo u finalnoj
obradi drveta u našim uslovima, jer se uz mali broj izvršilaca proizvode
veliki asortimani gotovih proizvoda, uz primjenu skupe tehnološke opreme
i mašina.
Veličina serije kao uticajni faktor na optimizaciju ROD-a
Pošto razmartamo optimizaciju režima obrade na visokokapacitativnim
mašinama jasno je da je veličina serije u direktnoj vezi sa optimizacijom
režima obrade, tj. da se većom serijom (naravno do optimalne granice za
datu tehn. opremu) povečava produktivnost i vrše uštede u materijalu
(nižom nabavnom cijenom i boljom optimizacijom repromaterijala).
Uticaj dimezije repromaterijala i odstupanja od nominalne debljine
materijala.
Repromaterijal u finalnoj proizvodnji namještaja dolazi u odredjenjim
dimezijama i debljinama.
Vještačke ploče od drveta su zadržale sve osobine drveta, pa i onu
nejneugodniju za obradu, a to je promijena dimenzija usljed djelovanja
okolnog vazduha.
Zbog procesa bubenja, ploče skoro nikad ne dolaze u proces proizvodnje u
nominalnoj debljini, već je ona u pravilu veća za 0,1 pa i do 0,5 mm, što
znatno utiće na broj podešavanja mašina, a što se naravno odražava na
produktivnost.
Dužina i širina ploče je cca 2,7x2 m, a oplemenjen ploče u drvnom dezenu
imaju smijer “godova”po dužini, što znatno utiče na stepen iskorištenja
materijala.
Tehničko–tehnološke karakteristike mašina i tehnološke opreme
Ovo je naravno najvažniji faktor kod optimizacije režima obrade.
Od CNC-mašina CNC-obradni centar je mašina koja izvodi najviše
tehnoloških operacija .
Proizvodni program diktira vrstu tehnološke opreme, što je posebno važno
kod nabave CNC-obradnog centra i drugih CNC-mašina. Naknadne
nadogradnje CNC-obradnih centara su veoma skupe i često ne daju
željenje rezultate.
1.6. Optimizacija režima obrade na neumreženim
CNC-mašinama
Akcenat ćemo dati na optimizaciju režima obrade na neumreženim
CNC-mašinama iz sljedećih razloga:
1. Velik dio firmi u BiH koja i posjeduje sve 3 ključne CNC-mašine za izradu
pločastog namještaja nije ih umrežila več radi po “polu-automatizovanim“
režimima.
2. Dio firmi ima (ili planira nabaviti) CNC-obradni centar, ali nema druge
CNC-mašine, čime je umrežavanje nemoguče.
3. Učenje ”polu-automatiziranog“ rada je neophodno za razumijevanje
komletne tehnologije i prelazak na rad sa umreženim mašinama je lakši.
4. Večina firmi u BiH nema kadar osposobljen za umreženi rad na CNC-
mašinama.
1.6.1. Optimizacija serijske proizvodnje
U Priligu 1. imamo tehnološki postupak izrade kupaonskog ormarića na
CNC-mašinama, a u Prilogu 2. imamo proračun optimalne veličine serije za
poznati proizvodni program. Podaci su iz prakse dobijeni višemjesečnim
pračenjem u firmi koja je “uhodavala” proizvodnju pločastog namještaja
od oplemenjen ploče iverice.
Kako se vidi iz priloženih podataka, optimizacija je vršena sa svih
aspekata, a računata je prema mašini najmanjeg kapaciteta u smijeni -
kantarici.
Uskladivanje kapacite mašina je jedan najvažnijih faktora u optimizaciji
režima obrade u svim proizvodnjama, o čemu se ovde posebno vodilo
računa.
Navedeni ormarić ima 8 dijelova koji se mašinski obradjuju na 3 CNC-
mašine, proizvede se 120 komada u smijeni, što znači da mašine potpuno
mašinski obrade 960 dijelova naještaja za 8 h.
Takođe se iz navedenog primjera vidi da se tehnološke operacije i cijeli
tehnološki postupci izvode velikim brzinama i prepliču i preklapaju u
vremenu i prostoru. Radi protočnosti proizvodnje čak se i dio neposrednih
izvršilaca preraspoređuje u toku jedne smijene.
O kakvim se mašinama radi govori i podatak da je brzina pomaka glave
CNC-obradnog centra u praznom hodu i do 100m/min, pomaci pri glodanju
su 2,5 do 18 m/min, a kruznom pilom i veći. Takođe se kao parameter za
orijentaciju može navesti i kapacitet CNC raskrajača iz priloženog primjera,
gdje osposobljeni izvršilac pokroji 200 ormarića za manje od 8 sati (1600
dijelova manještaja !!!)
Zaključak koji se sam od sebe nameče je da CNC-mašine za obradu drveta
spadaju u kateroriju skupe i visokosofisticirane tehnologije koja, da bi bila
rentabilna, traži seriju ili vrlo skup pojedinačni proizvod.
Takođe se nameče zaključak da, zbog brzine izvođenja operacija, njihovog
preplitanja i izvođenja više tehnoloških operacija na jednoj mašini, klasični
pristup analize tehnološke operacije po zahvatima gubi smisao. Ovdije se
moraju optimizirati cijeli tehnološki postupci, čiji se veči dio obavlja na
CNC-obradnom centru.
1.6.2. Optimizacija pojedinačne proizvodnje
Vrlo često u stručnim časopisima (drvo ...), kao i na Internet-stranicama
čitamo savjete o primjeni CNC-mašina u pojedinačnoj proizvodnji.
Radi demonstracije čemo razmotriti jedan loš koji zaista pada u oči.
Prilog 3. - “savjet” s Internet-a
Prilog 4. Razrada proizvoda iz “savjeta” s Internet-a
U navedenom Prilogu se u samo 4 koraka od skice kupca ide na CNC-
obradni centar.
Nije navedeno o kojoj vrsti ploče se radi ali čemo razmotriti izradu komode
od oplemenjenje ploče iverice (Ako se radi o drugoj vrsti ploče koju je
potrebno i površinski obrađivati, situacija se još više usložnjava a
tehnhološki postupak poskupljuje).
U navedenom primjeru je “zaboravljeno “mnogo pripremnih radnji i
tehnoloških operacija, a razmotričemo milimalno potrebnu dokumentaciju i
tehnološku opremu.
1. Kalkulaciiju cijene - Prilog 5.
2. Krojnu listu - Prilog 6.
3. Šemu optimizacije krojenja ploče - Prilog 7.
Za izradu komode sa skice potrebno je još najmanje 4 mašine:
Navedeni program iz primera je zaista kvalitetan, ali nije baš
najbolje objašnjen u primjeru na internetu. Program ima velike
mogučnosti, ali zahtijeva poznavalje tehnologije obrade drveta da
bi se optimalno iskoristio.
Primjena specijaliziranih programa za crtanje namještaja u savremenoj
finalnoj obradi drveta je veoma značajna, ali se zaboravlja da velik dio
programa nemože da izradi potrebnu konstrukciono-tehnološku
dokunetaciju, kao i sljedeče:
- Za upotrebu programa nužno je detaljno poznavati struku,
- U sve programe je potrebno unijeti podatke o upotrebljnim
repromaterijalima i nihove cijene,
- U sve programe je potrebno u nijeti konstrukcijska riješenja ili izabrati
ponudjena (npr. ”nutaovanje” ili ”falcanje” leđa …)
U našoj praksi, ovi programi uglavnom služe za kontakt prodavac-kupac, a
tehnička priprema se obavlja na programima A-CAD I EXEL.
Postoji i verzija CNC-OC, koji pored bušenja i glodanja, imaju mogučnost i
kantanja. Ove mašine izvode krivolinijsko rezanje glodalom, i kantaju
zakrivnjene površine. Namijenjene su za velikoserijsku proizvodnju dijelova
namještaja sa zakrivljenim površinama. Teoretski na ovim bi se mašinama
mogle izvesti sve tehnološke operacije za komodu iz primjera sa
inreneta,ali bi to toliko poskupilo i usporilo proizvodnju da nebi imalo
nikakvu ekonomsku opravdanost. Izrada pojedinačnog namještaja na
takvom CNC-OC bila bi čisto ekonomsko samoubistvo.
Ponovo nam se zaključak nameče sam od sebe, a to je da CNC-
tehnologija zahtijeva skup pojedinačni proizvod.
1.6.3. Optimizacija kombinovane proizvodnje na
CNC-mašinama
Nabavom ključnih mašina za finalnu obradu pločastog namještaja od
oplemenjene ploče iverice (raskrajač kantarica i CNC-obradni centar), te
njihovom dopunom sa tiplericom, kruznom kanrtaricom i glodalicom kant
trake, moguče je izrađivati velik asortiman i serijskog i pojedinačnog
namještaja koji je moderan i tražen na tržištu (kancelarijski namještaj,
kuhinje, plakare, dječje sobe, kupaonski mžnamještaj …). Veoma velik
asortiman proizvodnje je moguč i kombinacijom CNC-obradnog centra sa
raskrajačima koji nisu CNC, jeftinijom kantaricom i još nekoliko jeftijijih
mašina.
Kombinacija serijske i pojedinačne proizvodnje dolazi u obzir, ali to
zahtijeva veoma visok stepen organizacije rada i obučenosti svih učesnika
u izradi proizvoda, od pogodbe s kupcem, preko tehničke pripreme do
izrade proizvoda. Takođe odabir proizvoda mora biti takav da poslujemo
rentabilno, i uvijek vreba opasnost da se “ugušimo” sa “sitnim radnim
nalozima”.
Pozitivan primjer iz prakse je pojedinačna proizvodnja u kombinaciji sa
serijom kupaonskog maještaja (gore navedeni primjer ormarića), ali se
pojedinačna proizvodnja odvijala odvojeno u vremenu i prostoru, i
serijskom proizvodnjom u jenoj smijeni se poslovalo iznad praga
renatbilnosti, a u “višku “kapaciteta se odvijala pojedinačna proizvodnje.
Svi navedeni podaci o kapacitetima su za 8 h, tj. jednu smijenu. Zbog
ogomnog kapaciteta CNC-mašina ponekad “zaboravimo” da industrijske
mašine rade u 3 smijene čime se smjenski kapacitet utrostručuje !!!
2. OPTIMIZACIJA REŽIMA OBRADE KROJENJA I KANTANJA
U tehnološkom postupku izrade pločastog namještaja od iverice,
tehnološke operacije koje predhode obradi na cnc-obradnom centru su:
- Krojenje ploča,
- Kantanje ploča,
- Raskrajač ploča,
- Kantarica.
2.1. Optimizacija režima obrade krojenja ploča
Tehnološku operaciju krojenja ploča izvodimo na raskrajačima ploča, koji
mogu biti:
- Horizontalni,
- Vertiikalni.
Postoje vetrikalni raskrajači koji nicu CNC, ali mogu da „prate“ kantaricu i
CNC-obradni centar svojim kapacitetom (kroje 40 do 80 ploča za 8 h)
Krojenje je ključna operacija sa aspekta iskorištenja materijala.
Glavno pravilo kod korjenja oplemenjen ploče iverice je krajčenje svih
strana ploče. Okrajci ploče i debljina propiljka su otpad, kao i uski dijelovi
trake nastali pri krojenju. Ostale dijelove neiskorištene ploče zovemo
iskoristivi ostatak ploče ili „resl“.
Glavna „zamka“ u koju upadaju čak i iskusniji inženjeri je iskorištenje
reslova. Često se u preksi iz reslova kroje dijelovi maještaja što nije uvijek
ekonomično.
Stepen iskorištenja ploče je 80 do 90 %, veći procenat je kod izrade serije i
manjih proizvoda od namještaja.
Još niko nije riješio generalno problem reslova, koji je posebno izražen kod
izrade namještaja u drvnim dezenima, i kod izrade namještaja većih
dimenzija. Kad jednom skinemo resl s mašine, za svaki njegovu upotrebu
trošimo vrijeme na manipulaciju i krojenje.
Postoji nekoliko načina na koji rješavamo problem reslova u
praksi:
1. Ukoliko imamo narudjbu za seriju od 20 komada namještaja, lako se
može desiti da sa veličinom serije od 18 ili 21 komad imamo željeno
iskorištenje, čime rješavamo problem reslova.
2. Ako u svom proizvodnom programu imamo serijski namještaj, iz reslova
možemo raditi dijelove za taj namještaj.
3. Ukoliko krojimo velike dijelove namještaja (npr. Za stolove stolove) gde
skoro nikad nemožemo postići željeno iskorištenje, treba iskalkulisati
cijenu vanstandardne ploče, koju proizvodjači ivericu mogu
proizvesti.Kancelarisjki namještaj često se izradjuje od dvije debljine
iverice i to ploče stola od iverice debljine 25 mm,a ostali dijelovi od ploče
debljine 18 mm.Često je isplatnije upotrebiti i skuplju ivericu(debljine 25
mm) i u ostale dijelove stolova I postići zadovoljavajuče iskorištenje ploče
nego upotrijebiti 2 debljine ploče.
4. Poseban problem je pojedinačna proizvodnja u više dezena gdje uvijek
imamo velik broj reslova raznih dezena. Ovde se veće iskorištenje
materijala ponekad može dobiti okretanjem goda na ploči za neke
elemente (police, elementa ladica ...).
5.Iskorištenje reslova za proizvodnju dijelova ladica je vrlo često u praksi
kod nas,ali je sa tehno- ekonomskog gledišta vrlo upitno.Prije svega ove
ladice su estetski lošije riješenje od “metabox” ladica,a zahtjevaju 3
tehnološke operacije mašinske obrade(krojenje,kantanje i bušenje)čime se
znatno zauzima mašinski kapacitet preduzeča.Ako iskalkulišemo cijenu
materijala utrošenog za ovakvu ladicu,cijenu rada mašina,cijenu sata
montaže korpusa ladice i sve problem oko montaže ladice u proizvod doći
čemo do zaključka da je pored lošijeg izgleda ovakva ladica i skuplja za
izradu.
Glavne greške obrade kod krojenja ploča
1. ”Krzanje”,
2. Stepenasti rez,
3. Ivice obratka nisu pod pravim uglom.
Sve tri greške su nedopustive. Čak i ako imamo kantaricu koja ima
glodala za finu obradu reza, tako da se dio grešaka može i “sakriti”, ove
greške su nedopustive iz više razloga, a glavni su:
1. Tolerisanjem “manjih“ grešaka, neposredni izvršioci se opuštaju u
radu, rušeći i ono malo industrijske kulture koju imamo, i koju tek trebamo
izgraditi, jer je ona jedna od glavnih preduslova za razvoj industrije uopšte.
2. Bilo kojim propustom na proizvodu se ruši kvalitet proizvoda i ugled
firme, a što su takodje osnovni prduslovi za uspješan razvoj preduzeča.
“Krzanje “ je oštečivanje sloja kojim je ploča oplemenjena (a i kod punog
drveta je isti izraz za oštečenje gornjeg sloja prilikom rezanja). Glavni
uzrok su tupe pile i predrezači. Uzrok takodje može biti oštečenje zuba
pile.
“Stepenast rez” je uzrokovan lošim podešavanjem pile i predrezača.
Ako ivice obrtka nisu pod pravim uglom, može biti više uzroka, a
najšeči je nepodešenost sistema pridržavanje ploče prilikom obrade.
Uzrok može biti čak i ostatak piljevine na držačima ploča kod vertikalnog
raskrajača. Obavezne su periodične kontrole sistema za pridržavanje ploče
od strane neposrednog izvršioca tehnološke operacije.
Dok krzanje narušava estetski izgled proizvoda, stepenast rez pravi
problem kod kantanja, ”ausvinkl” ivice lančano uzrokuju nastavak grešaka
na sljedečim operacijama (bušenje, glodanje …). I na montaži se te greške
povečaju do te mjere da je ponekad nemoguče sastaviti proizvod.
Ukoliko imamo NC ili CNC-raskrajač, na osnovu krojne liste u EXELU
neposredni izvršilac obavlja optimizaciju krojenja ploče na računaru
raskrajača, kako se vidi na priloženim slikama.
Glavna stranica programa „WinCut“
Stranica u polu-automatskom načinu rada
Izrada šeme krojenja („optimajzer“) ploča – „Cut list plus“
Na ostalim raskrajačima se pored krojne liste izradjuje i šema optimizacije
ploča, na osnovu koje neposredni izvršilac vrši krojenje.
Vertikalni raskrajač ploča sa ručnm pomakom
Šema optimizacije rezanja ploča
Mogučnosti koje uvijek trebamo razmotriti kod optimizacije
krojenja ploča
1. Krojenje više ploča odjednom,
2. Mogučnost”okretanja goda” kod krojenja oplemenjene ploče u drvnim
dezenima,
3. Odnos cijene utrošenog rada i vrijednosti “iskoristivog ostatka“ ploče
koju pokušavamo iskoristiti.
Pored oplemenjene ploče iverice na raskrajičama se kroje i ostale
vještačke ploče od drveta (vlaknatice, šperploče, ploče od punog drveta
…), za koje važe isti principi prilikom krojenja, ali krojenje oplemenjene
ploče iverice najzahtijevnije i najosjetljivije jer se ne vrši površinska obrada
drveta nakon mašinske obrade.
2.2. Optimaizacija kantanja ploča
Kantanje je u principu obrada rubova obratka. U izradi namještaja od
oplemenjene ploče iverice kantanje je mašinsko lijepljenje melaminske,
PVC ili ABS kant trake na rubove dijelova namještaja. Na istim mašinama
lijepimo i kant traku od prirodnog furnira na ploče, kao i letvice od punog
drveta. Za ove namjene se ipak nabavljaju kvalitetnije mašine
Kantarica
Princip rada kantarice
2.3 Princip rada pravolinijske kanrtarice
Kantarice su najosijetljivije mašine u tehnologiji izrade pločastog
namještaja, a greške od 2/10 dijela milimetra vidljiva je golim okom.
Kantarice sa glodalima za finu obradu reza daju kvalitetniju obradu ivica.
Nadmjera koja se daje za obradu reza glodalom je u principu debljina trake
koju lijepimo na rub obratka (0,5 do 2 mm).
To su protočne mašine sa pomakom od 12 do 22 m/min, a u pricipu tanja
traka podnosi veću brzinu.
Najčešče greške kod kantanja su:
1. Oštečenja površine iverice,
2. Loša obrada kant trake.
Odstupanje od nominalnih dimenzija po debljini ploča se najviše izražava u
ovoj tehnološkoj operaciji. Ploče u praksi su uglavnom veče i nejednake
nominalne debljine, pa prilikom podešavanja mašine uvijek moramo
pomičnim mjerilom (šublerom) izmijeriti debljinu ploče.
Uzrok oštečenja površine ploče uglavnom je uzrokovan razlikom u
nominalnoj debljini ploče i podešenih parametara.
Za lošu obradu trake ima više uzroka,a najčešci je nepodešenost glodalaza
obradu trake.
Da bi optimizirali rad na kantaricina koju, kao ni na ostale protočne mašine
nemožemo mnogo uticati,u praksi trebamo razmoriti sljedece mogučnosti:
1. Usvojiti 2 debljine traka (npr. 0,5 i 2 mm), čime štedimo na broju
podešavanja za debljinu trake,
2. Razmotriti mogučnost rezanja manjih dijelova namještaja u “šnjite”,
kantanje i dokrojavanje, a posebno kod kantanja sa sve 4 strane na seriji.
Prilikom kantanja mora postojati rastojanje izmedju obradaka, što znatno
utiče na brzinu kantanja kod četverostranog kantanja komada i manjih
elemenata namještaja. Rezanjem u “šnjite” kod manjih elemenata u seriji
znatno šedimo vrijeme, a i potrošnja traka je manaja.
3. Podesiti največu brzinu kantanja uz kvalitetnu obradu trake.
4. Izvršiti obilježavanje kanta na obracima prilikom krojenja radi uštede u
vremenu, jer je kod usklađivanja kapaciteta mašina kantarica uglavnom
”najsporija”.
2.4Krivolinijsko kantanje
Krivolinijsko kantanje izvodimo na specijalno konstruisanim mašinama tzv.
”krivolinijskim kantaricama”koje ne obradjuju kant traku nego je samo
lijepe na obradak.Obrada kant trake se vrši na drugoj mašini tj. glodalici
kant trake.
Krivolinijska kantarica
Glodalica kant trake
Na obje mašine pomak je ručni.Princip kantanja je isti kao I linijskoj
kantarici,a glodanja trake princip rada je isti kao na nadstolnoj glodalici.
Ovo je vrlo osjetljiva tehnološka operacija jer je obučenost i iskustvo
neposrednog izvršioca presudno za kvalitet obrade.
Kod projektovanja namještaja sa krivim linijama treba uzeti u obzir da se
mali radijusi vrlo teško kantaju.Kantanje večih dijelova namještaja od
deblje iverice(25 i 38 mm)kant trakom debljine 2 mm je takođe vrlo
problematično.
Kod konstruisanja namještaja sa krivim linijama trebamo nastojati kad god
možemo:
1.upotrijebiti tanju kant traku(O,5 mm)
2.izbjegavati male radijuse
3.izbjegavati kružno kantanje velikih i teških dijelova namještaja
2.5 Vrste kantarica
Kantarice se proizvode u širokom dijapazonu od malih kantarica koje samo
lijepe kant traku konstruisanih za male fleksibilne firme sa širokim
asortimanom proizvoda do potpuno automatizovanih kantarica za
velikoserijsku proizvodnju.
Pored lijepljenja kant trake,prirodnog furnira i letvica kantarice mogu imati
još dvije vrlo interesantne opcije za izradu pločastog namještaja a to su:
1.Fina obrada ivica obradtka,koja se vrši glodalima a skida se sloj ploče
debljine o,5 do 2 mm.
2.Izrada “falca” i utora koja se vrši kružnom pilom.
Kao i CNC-OC ,i kantarice se naručuju zavisno od proizvodnog programa i
često su“usko grlo”u proizvodnji pločastog namještaja naročito kod
serijske proizvodnje.
Da bi se uskladili kapaciteti ključnih mašina ,uštedila kant traka ismanjila
prozvodna cijena proizvodu u našoj praksi je čest slučaj da se
upotrebljavaju melaminske trake debljine o,15 mm,ted a se ne kantaju
“nevidljive starne namještaja”.
Ovakve “uštede” su kratkog daha i narušavaju kvalitet proizvoda i ugled
firme čime se vrlo brzo gubi tržište.
Ukoliko želimo kvalitetan proizvod od oplemenjene ploče iverice sve ivice
korpusa (osim onih koje se spajaju) se kantaju ABS kant trakom debljine
o,5 mm,da bi proizvod bio zaštičen od upijanja vodene pare iz vazduha i
kratkotrajnih prodora vode.
Automatska kantarica za velikoserijsku proizvodnju
3. OPTIMIZACIJA REŽIMA OBRADE NA CNC-OC
U našoj praksi princip mašinske obrade na CNC mašinama u izradi
pločastog namještaja je uglavnom sljedeči:
1. Krojenje ploče - prema krojnoj listi,
2. Kantanje - prema krojnoj listi, ili obilježavanjem kanta u fazi krojenja.
3. Izvođenje ostalih tehnoliških operacija na CNC-OC, kao posljednoj mašini
za mašinsku obradu i izvodjenje “suhe probe”, uz onošenje progama za
obradu direktno na mašini, povlačenje programa iz datoteke
računara na mašini ili unošenjem več pripremljenog programa.
Za optimalan rad svako preduzeče bi trebalo da ima najmanje 2
neposredna izvršioca osposobljena za rad na svim CNC-mašinama,
a to su obično operatori na CNC-OC.
3.1. Tehnološke operacije koje se izvode na CNC-OC u izradi
pločastog namještaja
Uobičajene tehnološke operacije koje izvodimo na CNC-OC u izradi
pločastog namještaja su:
- Bušenje - izvodi se burgijama,
- Rezanje - izvodi se glodalom,
- Glodanje utora – izvodi se kružnom pilom.
Na CNC-OC je kod izvođenja tehnoloških operacija glodanja i rezanja alat
”zamijenjen”. Naime kružnim pilama izvodimo operacije ”glodanja” tj.
izradu utora (“nutovanje“ i “falcanje”).
Kružna pila na CNC-OC je konstruisa za izradu utora i “falca”i večina
proizvodjača ne preporučuje dubinu obrade pilom veću od 5 mm.Utor
dubine 9 mm izvodimo u 2 prolaza.
Operaciju rezanja na CNC-OC u izradi pločastog namještaja se izvodi samo
kod krivolinijskog rezanja i to glodalom.Krojenje ploče na CNC-OC je
nedopustivo u industrijskoj proizvodnji.
3.2 “Uparivanje CNC-OC i tiplerice
Glavna “zamka” kod obrade na obradnim centrima je ta što kupac ima
osječaj da je to univerzalna mašina koja “radi sve”, što je sasvim
pogrešno mišljenje posebno kod pojedinačne i maloserijske proizvodnje.
Uizradi pločastog namještaja CNC-OC najčešće izvodi tehnološku operaciju
bušenja,i to rupa fi8(za spajanje na tiple), i fi5(za nosače polica).
Za naše uslove ,kod izvodjena operacije bušenja,optimalne rezultate
obradni centar daje u kombinaciji sa tiplaricom. Posebno kad bušimo uske
elemente ili elemente sa nekoliko simetrično rasporedjenih rupa po
debljini obratka.
Naprimjer bušenje podova i plafona, kao i veznih elemenata u korpusu
pločastog namještaja je znatno brže na tiplarici nego na obradnom centru.
Tiplarica je viševretena bušilica sa standardnim “korakom” od 32 mm,
tako da u jednom taktu možemo izbušiti sve potrebne rupe za tiple na
jednoj strani obratka, što je brže nego kod obradnog centra jer glava
obradnog centra vrši kretanje po pravim linijama u prostornom
kookdinatnom sistemu. Ovo „uparivanje“ CNC-obradnog centra je posebno
važno kod uskladjivanja kapaciteta ključnih mašina.
Jedno od glavnih pravila za rad na obradnom centru je raspored rupa u
standardnom koraku od 32 mm, čime se omogučava kombinovani rad sa
tiplaricom
Optimalno je da se na tiplarici i postave burgije za više dijelova
namještaja (podovi, cokle, veze …) i da se taj raster unosi na obradni
centar kod bušenja ostalih elemenata, čime se maksimalno ubrzava
bušenje.
Provjera debljine ploče je obavezna, jer i pored kondicioniranja
vještačke drvene ploče imaju veću debljinu od nominalne.
Prilikom bušenja rupa za tiple radi spajanja dijelova namještaja pod 90
stepeni, ako unesemo nominalnu debljinu, javlja se loš spoj.
Suhe probe su obavezne, a ukoliko se javi loš spoj rupa za tiplu se
pomiće za pola razlike debljine.
Pravilo je da se bočna strana izbuši na CNC-OC ,pod- plafon na
tiplarici ,spoj provjeri “nasuho”i tek onda nastavi rad.
Provjera debljine ploče je obavezna, jer i pored kondicioniranja drvo, a
posebno ploče od drveta imaju veću debljinu od nominalne.
Prilikom bušenja rupa za tiple radi spajanja dijelova namještaja pod 90
stepeni, ako unesemo nominalnu debljinu, javlja se loš spoj.
Suhe probe su obavezne, a ukoliko se javi loš spoj rupa za tiplu se
pomiće za pola razlike debljine.
Ponekad imamo nejednaku debljinu iverice, i da nebi stalno gubili vrijeme
na stalno mjerenje i podešavanje, rupu za tiplu pomjeramo prema unutra
za pola najveće razlike u debljini, čime dobijamo da nikad nemamo
mimolaženje elemenata prema vanjskoj
Tiplarica
3.2Najčešče korišteni alati na CNC-OC u izradi pločastog
namještaja
U izradi pločastog namještaja na CNC-OC najčešče koristimo sljedeče
alate:
3.3Najvažniji uticajni faktori na optimizaciju režima obrade na
CNC-OC
Za optimizaciju rada na CNC-OC najvažniji su sljedeči faktori:
1. Unifikacija i interna standardizacija zajedničkih parametara:
- Dubina rupa za tipla (preporuka za ivericu 18 i 19 mm je 11 i 30 mm),
- Dubina utora (preporuka ½ debljine iverice),
- Odstojanje utora od leđa standardizovati (preporuka: kupatilski
namještaj i viseči elementi 10 mm, ormari 15 mm, donji kuhinjski elementi
46 mm),
2. Usvojiti okove i izraditi programe za bušemje i označavanje rupa za
okove (npr. klizače ladica).
3. Nastojati što više programa za obradu na CNC-obradnom centru izraditi
u tehničkoj pripremi radi boljeg iskorištenja radnog vremena mašine.
4. Ne obrađivati sve elemente namještaja po sveku cijenu na CNC-OC, jer
postoji mogučnost da je njihova obrada na tiplerici brža.
Tehnološki parametri za obradu drveta, koje daje proizvodjač CNC-mašina
su korektni i u paksi su se pokazali izvodljivi uz pravilno održavanje mašina
i ostale uslove:
- Propisani odsis strugotine,
- Propisani pritisak (6-8 bara).
Generalno, CNC-mašine su zahtijevnije od drugih mašina u pogledu
propisanog pritiska i odsisa strugotine.
3.3 Vrste obradnih centara
Kao što smo vidjeli iz dosadašnjeg izlaganja, tehnološke operacije koje
izvodimo u mehaničkoj obradi drveta suštinski se ne razlikuju bez obzira
da li ih izvodimo na CNC-mašinama ,kombiniranim mašinama ili mašinama
za drvo specijaliziranim za pojedine tehnološke operacije.Čak se i na CNC-
obradnim centrima koriste iste vrste alata kao i na ostalim mašinama.
Povečanje brzine obrade i povečanje kvaliteta obrade drveta na CNC-
mašinama se postiglo iz sljedečih razloga:
1.Primjenom računara
2.konstrukcijom alata od kvalitetnijeg materijala(vidija alat,dijamantski
alat...)
3.automatiziranjem pomaka
4.konstrukcijskim rješenjima mašina u kojima obradak stoji a alat se kreće
5.grupisanjem tehnoloških operacija na jednoj mašini
Primjena računara , napredak mašinske industrije ,kao i napredak
tehnologije uopšte je omogučio izradu cnc-obradnih centara za bilo koju
namjenu,kao i automatiziranje cijelokupnih tehnoloških postupaka za
izradu pojedinih proizvoda ili dijelova proizvoda.Danas se CNC-OC naručuju
prema proizvodnom programu i znatno se razlikuju zavisno od namjene.Za
izradu namještaja od oplemenjene ploče iverice se upotrebljavaju manje
„robusni“ i jeftiniji CNC-obradni centri.
Prije nekoliko godina je operacija kantanja dodata CNC-Obradnom
centru,ali namjena tih obradnih centara nije izrada pojedinačnog
namještaja več velikoserijska proizvodnja dijelova namještaja sa
zakrivljenim linijama.
Glava za kantanje na CNC-OC Rover C proizvođača „Biesse“
4. Zaključak
Prilikom optimizacije režima obrade na CNC-tehnologijama , zbog brzine izvodjenja tehnoloških operacija,kao i zbog grupisanja više tehnoloških operacija na jednoj mašini, težište optimizacije se prenosi za zahvvata i tehnološkim operacija na tehnološke postupke
CNC mašine nisu univerzalne mašine nego mašine kontruisane za izradu odredjenih proizvoda
CNC- obradni centar u izradi namještaja od vještačkih drvenih ploča daje optimalne rezultate“uparen“s tiplericom,što je naročito izraženo kod kombinovane proizvodnje(pojedinačne i serijske proizvodnje)
CNC- Obradni centri ,da bi bili rentabilni,zahtijevaju serijsku proizvodnju ili skup pojedinačni proizvod.
LITERATURA:
[1]Zubčević,R.:Mašine za obradu drveta,Idio,teorija rezanja,Mašinski fakultet Sarajevo, 1998.
[2]Karahasanović,A.:Nauka o drvetu,Sarajevo, 1988.
[3]Jackson,A.,Day,D.:Woodworker`s manual,London,1996.