Kovoobrábění je proces tváření a tvarování kovů za účelem vytvoření užitečných nástrojů, konstrukcí, předmětů, a částí zařízení. Kovoobráběcí projekty obecně spadají do kategorií tváření, řezání a spojování a mohou zahrnovat techniky, jako je řezání, svařování, odlévání a lisování, kování. Mezi materiály používané pro obrábění kovů patří železné a neželezné kovy, jako je ocel, hliník, zlato, stříbro, bronz, železo a další.

Co je to obrábění?

Obrábění je technologický proces. Tímto technologickým procesem se vytváří požadovaný tvar obráběného předmětu, neboli obroku, v daném stupni přesnosti a v daných rozměrech tím, že se odebírá materiál. Liší se tak od jiných technologií, například odlévání a tváření. Existují různé způsoby obrábění tradiční, netradiční neboli nekonvenční obrábění. Do tradičních způsobů patří ruční obrábění, řezání, třískové mechanické obrábění a do netradičních způsobů patří chemické, elektrojiskrové obrábění, obrábění světelným paprskem neboli laserem a vysokotlakým proudem vody. Ruční obrábění kvůli moderní době ustupuje a nahrazuje jej strojní obrábění. Obrábění se uskutečňuje v soustavě stroj, nástroj a obrobek.

Základní pojmy týkající se obrábění:

• Obrobek – Může  to být dílec, polotovar a součást, který budeme obrábět. Nazýváme tak obráběný předmět.
• Obráběná plocha – Je to část obrobku přetvářená obráběním. Z této plochy odebíráme přebytečný materiál ve formě přídavku na obrábění.
• Přídavek na materiál – Je to materiál na povrchu obrobku určenený k odstraněný k odstranění pomocí obrábění.
• Obrobená plocha – Tvoří se obráběním obráběné plochy profilem řezné části nástroje. Dosahuje se tím, že odebereme neboli odstraníme z povrchu obrobku nadbytečný materiál.
• Řezná plocha – Je to přechod mezi obráběnou a obrobenou plochou.

TVÁŘENÍ KOVŮ

Tváření je proces tvarování kovových předmětů prostřednictvím deformace bez přidávání nebo odebírání jakéhokoli materiálu. Obvykle se provádí za použití tepelného nebo mechanického zatížení pro vytvoření požadovaného tvaru. Samotné tváření kovů zahrnuje různé výrobní technologie, jako je ohýbání, vytlačování, kování a další. Kovové tváření se používá pro velké objekty a velké objemy kvůli drahým strojům s vysokým namáháním. Použití této technologie pro malou výrobu by nebylo nákladově efektivní. Tváření kovů využívá plasticity materiálů, což umožňuje přetvarování polotovaru (trubky, plechy, bloky). Kvůli tomu se při tváření kovů nejčastěji používají mosaz, ocel, hliník, a měď.

SPOJOVÁNÍ KOVŮ

Spojování je proces spojení několika kusů kovu s teplem pomocí svařování nebo pájení. Pájení je proces spojování, který se používá ke spojení různých typů drahých kovů tavením pájky a funguje dobře pro menší objemy výroby. Nové technologie se stále vyvíjejí s pokrokem v obrábění kovů. Svařování je výrobní proces, který využívá svařovací stroj ke spojování železných a neželezných kovů a dobře funguje pro větší projekty.

ODLÉVÁNÍ KOVŮ

Odlévání kovů je kovoobráběcí proces, který existuje již od starověku a stále se široce používá pro výrobu nástrojů, soch a šperků. Mezi nejoblíbenější metody patří lití do ztraceného vosku a lití do písku. Formy jsou rozděleny podle materiálu formy například písek nebo kov. Jsou také rozděleny podle způsobu lití jako je gravitace nebo vakuum. Odlévání je skvělé pro získávání vlastních dílů v malých sériích nebo jednotlivých jednotkách. Dokáže dodávat složité tvary a geometrie skrze úplného roztavení kovu a jeho následného lití do formy.

OHÝBANÍ KOVŮ

Ohýbání kovů je výrobní proces, který využívá tvárné materiály. Nejčastěji se plech zpracovává pomocí zařízení, jako jsou strojní lisy. Ohýbání kovů se považuje za poměrně nákladově efektivní pro výrobu malého až středního množství. Existuje několik druhů jako je ruční, hydraulické, elektrické modulové ohýbaní a ohraňovací lisy.

ŘEZÁNÍ KOVŮ

Řezání je proces, během kterého je díl tvarován odstraňováním přebytečného materiálu pomocí různých nástrojů. Tento proces zahrnuje technologie jako CNC frézování, frézování, řezání laserem a soustružení.

Automatizace – CNC stroje

Současné náročné požadavky na výrobek, funkčnost, na jeho kvalitu, rostoucí nároky na flexibilitu výrobního systému, zkracování časů na inovace, požadavky na výrazné zvýšení produktivity práce, rychle se měnící sortiment výroby, větší nároky na spolehlivost výrobního systému a hodně dalších požadavků už nejsou možné realizovat konvenčními metodami přípravy, řízení výroby a plánování. Na tyto náročné požadavky reaguje koncept integrované výroby využívající nejmodernější prostředky výpočetní techniky a progresivní metody informačních technologií.

CNC neboli „Computer Numerical Control“ jsou stroje řízené počítačem. Systém stroje načte celý program do paměti ze záznamového média (flash disk) nebo pomocí LAN sítě (propojení s počítačem mimo stroj), ze které si může program kdykoliv vyvolat a spustit. Program může být napsán osobou nebo je generován grafickým softwarem (CAD nebo CAM). K vytváření dráhy nástroje či obrobku je možné využít přímého matematického popisu tvaru dráhy programem. Díky tomu je možné generovat křivky jak například cykloidy, hyperboly, křivky vyšších řádů (tzv. spline), paraboly a provádět kruhovou interpolaci v prostoru s možností využítí dalších os.

CAD (computer-aided design) česky počítačově podporované projektování nebo míněno na obecný CAD systém jako computer-aided drafting česky počítačem podporované kreslení. Jednoduše řečeno jedná se o využití pokročilých grafických programů pro projektování, místo rýsovacího prkna. CAD aplikace zpravidla obsahují geometrické, grafické, inženýrské nebo matematické nástroje, které jsou určené na kreslení plošných výkresů a modelování objektů a dějů reálného světa. Pokročilejší systémy řeší analýzy, výpočty a řízení systémů.

CAM (Computer Aided Machining) česky počítačová podpora obrábění. Tento počítačový software se taktéž používá pro programování CNC strojů. CAM software je schopen při znalosti technologie obrábění navrhnout dráhy nástroje pro soustružení, frézování případně další způsoby obrábění.V prostředí těchto softwarů lze volit různé podmínky výroby jako jsou návrhy polotovaru,řezných podmínek, volba obráběcích nástrojů, lze volit různé strategie hrubování a dokončování. Výroba je tak co  nejefektivnější, má nejmenší energetický a materiální vstup a minimální odpad při  nejvyšší produkci.

Programy CAD A CAM mají možnost vytvořit počítačový soubor. Přes takzvaná postprocesory tento soubor následně generuje příkazy, které jsou součástí provozu individuálních obráběcích strojů, které jsou součástí provozu individuálních obráběcích strojů. Vygenerované příkazy se následně nahrají do jenotlivých CNC strojů pro požadovanou výrobu.

Někdy je třeba použít více nástrojů dohromady k samostatnému obrábění. Moderní stoje už mají možnost využít kombinaci v jedné buňce. Další možností je využití několika strojů s obsluhou. Obrobek je přemísťován mezi jednotlivými stroji, na kterých dochází k některým z obráběcích úkonů. Výsledný výrobek je pak prakticky totožný s počítačově řízeným návrhem.

Výhody CNC řídících systémů:

• Využití diagnostiky
• Práce s podprogramy, cykly a parametry
• Snadná editace programu
• Možnost větvení programu
• Automatická výměna nástrojů
• Úspora výrobních a skladových ploch
• Zvýšení úrovně řídící práce
• Nižší zmetkovost
• Výroba velmi složitých součástí
• Menší nároky na kontrolu
• Zvýšení přesnosti a přizpůsobivosti výroby
• Produktivnější a hospodárnější výroba
• Zpracování programů vytvořených CAD a CAM
• Malý počet zaměstnanců (náklady)

Nevýhody

• Nutná potřeba kvalifikovaných pracovníků na technologickou přípravu výroby
• Vyšší pořizovací cena
• Složitější údržba a provoz strojů