Początkujący pisarze fantastyki naukowej nie mieli racji, kiedy spekulowali na temat wyglądu automatyzacji. Sprawili, że ich roboty przypominają ludzi, z dwoma nogami do chodzenia i dwoma ramionami do pracy. Jednym z problemów związanych z tym obrazem jest to, że ciało ludzkie jest instrumentem ogólnego przeznaczenia, podczas gdy cel każdej automatyzacji jest specyficzny. Używamy jednego typu programowalnej maszyny do przesuwania obiektu z miejsca na miejsce i oddzielnego typu programowalnej maszyny do frezowania obrabianego przedmiotu. Te maszyny mają różne kształty, aby dopasować je do różnorakich celów.
Podobnym, większym nieporozumieniem, które wciąż jest ideą, że zautomatyzowanie jakiegoś procesu lub funkcji musi wiązać się z dodaniem jakiejkolwiek maszyny do łańcucha technologicznego. Roboty i inne komponenty małoseryjnej linii produkcyjnej mogą przenosić części przez te same postoje i ruchy, jakby były pracownikami, ale czy jest to jedyny sposób na osiągnięcie automatyzacji, tylko dlatego że ruch ten może odbywać się 24 godziny na dobę? Jeśli celem jest zmniejszenie polegania na czynniku ludzkim, to wszystko, co służy temu celowi, zasługuje na to, by nazywać się automatyzacją. W tym świetle może ona przybrać formę zmiany procedur, zamiast nowego elementu programowalnego sprzętu, może przybrać formę idei.
To, jak myślimy o automatyzacji, jest teraz aktualne, ponieważ efektywne jej wykorzystanie będzie decydować o sukcesie lub porażce wielu zakładów, które utrzymują ten bałagan. Wykwalifikowani pracownicy zdolni do wykonywania trudnych zadań na hali produkcyjnej stają się coraz trudniej osiągalni, a presja kosztowa ze strony konkurentów korzystających z tańszej siły roboczej za granicą utrudnia zatrudnianie wykwalifikowanej i droższej siły roboczej. To sprawia, że efektywne wykorzystanie personelu staje się coraz ważniejszym miernikiem efektywności produkcji. O wartości tego procesu decyduje wartość, która może się zwrócić poprzez każdą wcześniej wydaną złotówkę, ta zaś musi być wydana na ludzi.
Obróbki szybkościowe, jak to już się u nas przyjęło w oryginale po angielsku, czyli High Speed Machining, w skrócie HSM niekoniecznie jest lepszą metodą obróbki, ani nie jest ewolucyjnym krokiem, który opisuje, dokąd zmierza cała technologia. Zamiast tego, HSM jest jednym z wielu narzędzi dostępnych dla warsztatów produkcyjnych. Tak się składa, że HSM obejmuje wiele różnych technologii i podejmuje szereg wyzwań – są to powody, dla których zasługuje na specjalny status. Ale bez względu na to, czy HSM stosuje się w celu skrócenia czasu montażu określonego typu produktu, czy też w celu skrócenia obróbki elektroiskrowej, czy też polerowania, podstawowa zasada jest taka sama. Szybkość zastosowana strategicznie, pozwala centrum obróbkowemu zająć miejsce wielu maszyn lub stacji roboczych. Takie podejście – konsolidacja dwóch kroków w jeden – jest prawdopodobnie bardziej eleganckim sposobem automatyzacji, niż pozostawienie tych dwóch etapów, jakimi są obrabiarki np. w gnieździe EGO ( elastyczne gniazdo obróbkowe) i zainstalowanie robota między nimi.
Prędkość to dopiero początek
Czym jest obróbka szybkościowa? Termin nie może być zdefiniowany pod względem jakiejkolwiek określonej prędkości. Osiągnięcie wysokiej wartości obrotów wrzeciona lub stosowanie wysokich wartości posuwu nie jest celem samym w sobie. Zamiast tego obróbka z dużą prędkością opisuje sposób użycia interpolacji przy wykorzystaniu max prędkości dojazdowych.
Przy obróbce HSM, prędkość interpolacji jest czynnikiem ułatwiającym. Metody produkcji, które byłyby zbyt powolne i kosztowne przy niższych prędkościach, stają się praktyczne, gdy szybkie wrzeciono jest połączone z precyzyjnymi ruchami osi przy wysokich posuwach. Ponieważ centrum obróbcze nabiera większej roli dzięki zmienionej metodzie produkcji, proces, który wcześniej był mało wydajny, staje się bardziej elastyczny. Na przykład w obróbce części dla przemysłu lotniczego, wysokie prędkości i posuwy sprawiają, że praktyczne jest frezowanie złożonych części płatowca w jednym kawałku, który poprzednio musiał być dopasowywany z wielu pomniejszych elementów. Albo w obróbce matryc czy form, obróbka szybkościowa sprawia, że praktyczne jest stosowanie niewielkich średnic narzędzi i małej głębokości cięć, dzięki czemu można uzyskać szczeliny i skomplikowane detale poprzez frezowanie zamiast EDM. Równie gładkie wykończenie również na maszynie może wyeliminować ręczne polerowanie. Obie te aplikacje wymagają nie tylko szybkości, ale także procesu, który można dowolnie przekształcać. Proces ten obejmuje zagadnienia dotyczące narzędzi, sterowania i programowania, które różnią się od wymagań konwencjonalnej obróbki CNC. Proces ten może obejmować nawet bardziej wyrafinowane ruchy maszyny przy różnych prędkościach.
Obróbka szybkościowa HSM to szeroki temat, wciąż aktualizowany o nowe metody obróbcze. Fakt, że obecnie jest wielu doświadczonych praktyków HSM, jak i jego początkujących użytkowników, wymaga obszernego opisu, którego nie można byłoby osiągnąć przy pomocy samego drukowanego wydania.
Metody opisowe nie są już wystarczające przy stale pojawiających się nowych metodach obróbki HSM. Suplementy internetowe mają bardziej wszechstronny zasięg w dostarczaniu informacji, które mogą być wartościowe dla każdego warsztatu zmagającego się z podstawami HSM. Prezentacje on – line określonego producenta oprogramowania CAM przechwytują podstawy HSM, opisując jego racjonalne uzasadnienie w różnych branżach, a także elementy kinematyki maszyn, narzędzi i samego programowania, które przyczyniają się do efektywnych procesów HSM.
Jedna zupełnie nowa funkcja suplementu internetowego jest potencjalnie cenna zarówno dla obecnych, jak i początkujących użytkowników. Baza danych określonego CAM’a dla obróbki szybkościowej pozwala użytkownikom dobierać takie metody owej obróbki, które oferują określone funkcje, potrzebne do własnych aplikacji HSM.
HSM nadal się rozwija
Pojawiają się nowe zagadnienia w rozwoju obróbki szybkościowej. Chociażby mikro obróbka z prędkościami rzędu 0,5 miliona obrotów/ minutę, lub zrozumienie błędu lokalizacji powierzchni, czy też przekraczanie limitu prędkości. Nowe koncepcje pokazują, że podczas gdy obróbka z dużą prędkością może być standardową praktyką w wielu zakładach, sposób, w jaki HSM będzie wyglądał w przyszłości, pozostaje ciekawym przedmiotem spekulacji.
