Ako si vybrať správne CNC obrábacie centrum pre vaše diely?

Výber správneho CNC obrábacieho centra začína dielom, nie katalógom stroja.

Mnoho kupujúcich začína porovnávaním rýchlosti vretena, zdvihu stroja, veľkosti stola a ceny. Tieto špecifikácie sú dôležité, ale nepovedia vám, či konkrétne CNC obrábacie centrum skutočne zlepší vašu výrobu.

Užitočnejšie otázky sú:

• Koľko strán dielu je potrebné opracovať?
• Koľko nastavení je potrebných?
• Je materiál náročný na rezanie?
• Vyžaduje si diel ťažký úber materiálu alebo jemné dokončovanie?
• Je možné súčiastku opracovať štandardným 3-osovým procesom?
• Skrátilo by iné obrábacie centrum čas nastavenia?
• Je objem výroby dostatočne vysoký na to, aby odôvodnil špecializovanejší stroj?

Odpovede vás zvyčajne nasmerujú na vertikálne obrábacie centrum, horizontálne obrábacie centrum, portálové obrábacie centrum, 5-osové obrábacie centrum alebo inú konfiguráciu CNC stroja.

1. Začnite s dielom, ktorý skutočne potrebujete vyrobiť

Prvým krokom pri výbere CNC stroja je pozrieť sa skôr na vaše diely ako na špecifikácie stroja.

Vezmite niekoľko reprezentatívnych dielov z vašej výrobnej linky a identifikujte:

• Maximálne rozmery dielov
• Hmotnosť dielu
• Materiál
• Počet opracovaných plôch
• Požadované otvory, vrecká, závity a obrysy
• Požadované tolerancie
• Povrchová úprava
• Počet aktuálnych nastavení
• Mesačný alebo ročný objem výroby

Tieto informácie poskytujú výrobcovi CNC strojov oveľa jasnejšie pochopenie vašich požiadaviek.

Napríklad malé hliníkové puzdro s otvormi a vreckami na vrchu nemusí vyžadovať komplikovaný stroj. Veľká oceľová forma s hlbokými dutinami a rozsiahlym plošným frézovaním je úplne iný problém obrábania.

To je dôvod, prečo neexistuje univerzálne „najlepšie“ CNC obrábacie centrum.

Vhodný stroj je ten, ktorý rieši špecifické výrobné problémy spôsobené vašimi dielmi.

2. Koľko nastavení vaša súčiastka skutočne potrebuje?

Požiadavky na nastavenie sú často dôležitejšie, než si kupujúci spočiatku uvedomujú.

Zvážte komponent, ktorý potrebuje opracovanie na piatich stranách.

Pri bežnom 3-osovom procese môže operátor potrebovať:

Opracte prvú stranu.

Odstráňte obrobok.

Otočte a premiestnite ho.

Znova zarovnajte prípravok.

Nastavte nové pracovné súradnice.

Obrobte ďalší povrch.

Opakujte postup.

Stroj môže byť schopný vyrobiť diel, ale výrobný proces sa stáva neefektívnym.

Každé ďalšie nastavenie môže znamenať:

Viac času operátora

Viac práce s príslušenstvom

Dlhšie výrobné cykly

Dodatočné zarovnanie

Väčšia príležitosť na chyby pri určovaní polohy

Tu je dôležitý výber CNC obrábacieho centra.

Ak je možné pristupovať k viacerým stranám bez opakovaného vyberania obrobku, horizontálne obrábacie centrum alebo 5-osové obrábacie centrum môže znížiť počet nastavení.

Otázka teda neznie jednoducho:

"Môže tento CNC stroj vyrobiť moju časť?"

Lepšia otázka je:

"Ako efektívne dokáže toto CNC obrábacie centrum vyrobiť môj diel?"

3. Kedy je vertikálne obrábacie centrum tou správnou voľbou?

Vertikálne obrábacie centrum (VMC) je často praktickou voľbou pre diely, kde je možné väčšinu obrábacích operácií vykonávať zhora.

Medzi typické príklady patria:

Zátvorky

Dosky

Kryty strojov

Montážne komponenty

Všeobecné mechanické časti

Komponenty formy

Ak vaše diely vyžadujú hlavne:

Čelné frézovanie

Vreckové frézovanie

Vŕtanie

Ťukanie

Kontúrovanie

a väčšina funkcií je dostupná z jedného smeru, vertikálne obrábacie centrum môže poskytnúť potrebnú flexibilitu bez zavádzania zbytočnej zložitosti stroja.

Dôležité je, že VMC by sa nemalo vyberať len preto, že ide o bežný CNC stroj.

Pozrite sa na svoj skutočný proces nastavenia.

Ak je možné väčšinu dielov vložiť raz a efektívne obrábať zhora, VMC môže byť logickou voľbou.

Ak však operátori musia neustále odstraňovať a otáčať diely, možno je čas zvážiť inú konfiguráciu obrábacieho centra.

4. Kedy má horizontálne obrábacie centrum väčší zmysel?

Horizontálne obrábacie centrum (HMC) sa stáva obzvlášť zaujímavým, keď je potrebné opracovať viacero strán obrobku.

Predstavte si teleso ventilu, skriňu prevodovky alebo inú súčasť s prvkami obrábania na niekoľkých stranách.

Vertikálny stroj môže vyžadovať niekoľko operácií premiestnenia.

Horizontálne obrábacie centrum môže poskytnúť iný prístup k obrábaniu, ktorý umožňuje vreteno približovať sa k obrobku zboku, zatiaľ čo systém upínania obrobku môže podporovať obrábanie s viacerými plochami.

To môže pomôcť znížiť:

Počet nastavení

Manipulácia s dielom

Operácie zarovnania

Prerušenia výroby

Horizontálne obrábanie môže byť užitočné aj vtedy, keď sa odvádzanie triesok stane problémom pri obrábaní do hlbokých-vreciek alebo pri ťažkom obrábaní.

Namiesto výberu horizontálneho obrábacieho centra, pretože má konkrétnu špecifikáciu, sa opýtajte, či jeho konfigurácia odstráni problém vo vašom existujúcom výrobnom procese.

To je užitočnejší dôvod na výber konzoly HMC.

5. Kedy by ste mali zvážiť portálové obrábacie centrum?

Veľké obrobky často vytvárajú iný typ problému CNC obrábania.

Zákazník môže mať komponent dlhý dva metre a okamžite predpokladá, že je potrebné portálové obrábacie centrum.

Samotná dĺžka časti však na takéto rozhodnutie nestačí.

Musíte tiež vedieť:

Koľko dielu skutočne vyžaduje opracovanie?

Aké hlboké sú rezacie operácie?

Aký ťažký je obrobok?

Je potrebné sprístupniť celý povrch?

Aký veľký priestor je potrebný?

Aké rezné sily budú generované?

Veľká forma, matrica, konštrukčný komponent alebo ťažký mechanický komponent môže vyžadovať väčšie CNC obrábacie centrum, pretože stroj musí udržiavať stabilné rezanie na veľkej pracovnej ploche.

V týchto situáciách sa konštrukčný návrh a tuhosť portálového obrábacieho centra stávajú dôležitejšími ako jednoducho mať veľký stôl.

Cieľom nie je kúpiť najväčší dostupný CNC stroj.

Ide o to, aby sa ubezpečil, že stroj zvládne skutočnú veľkosť, hmotnosť, rezné sily a oblasť obrábania obrobku.

6. Naozaj potrebujete 5-osové obrábacie centrum?

Toto je jedna z otázok, na ktoré by si kupujúci mali dôkladne odpovedať.

5-osové obrábacie centrum môže byť mimoriadne užitočné pre zložité komponenty, ale nie každý komplikovaný diel vyžaduje 5-osové obrábanie.

Predstavte si komponent s niekoľkými šikmými plochami.

Na konvenčnom 3-osovom CNC stroji môže operátor potrebovať viacero prípravkov a nastavení, aby dosiahol tieto povrchy.

5-osové obrábacie centrum môže meniť orientáciu medzi rezným nástrojom a obrobkom, čo potenciálne umožňuje dokončenie viacerých funkcií v menšom počte nastavení.

To môže byť cenné pre:

Letecké komponenty

Obežné kolesá

Komponenty turbíny

Komplexné formy

Lekárske komponenty

Voľné-povrchy

Časti s viacerými uhlovými prvkami

Ak však vaše diely pozostávajú najmä z plochých povrchov, štandardných vreciek, zvislých otvorov a jednoduchých obrysov, dodatočná schopnosť 5-osového CNC obrábacieho centra nemusí riešiť významný výrobný problém.

Takže namiesto toho, aby ste sa pýtali:

"Je 5 osí lepší?"

opýtaj sa:

"Koľko nastavení, prípravkov a vyrovnávacích operácií by 5-osové obrábanie eliminovalo?"

To je oveľa praktickejší spôsob hodnotenia investície.

7. Priraďte CNC stroj k materiálu

Materiál, ktorý obrábate, môže zmeniť typ CNC obrábacieho centra, ktoré potrebujete.

Napríklad hliník a oceľ môžu vyžadovať veľmi odlišné stratégie obrábania.

Pre hliníkové diely môžu byť vysoké otáčky vretena užitočné pri použití menších rezných nástrojov a vysokých rezných rýchlostí.

Pre oceľ, liatinu alebo iné materiály vyžadujúce ťažšie rezanie môže byť tuhosť stroja, krútiaci moment vretena a štrukturálna stabilita dôležitejšia.

Ak váš súčasný stroj vytvára vibrácie pri hlbších rezoch, kúpa iného stroja jednoducho preto, že má vyššie otáčky vretena, nemusí problém vyriešiť.

Skutočný problém môže byť:

Nedostatočná tuhosť

Presah nástroja

Držanie obrobku

Parametre rezu

Charakteristika vretena

Štruktúra stroja

Pri diskusii o vašich požiadavkách s dodávateľom CNC stroja vysvetlite skutočný proces odstraňovania materiálu, a nie jednoducho špecifikujte triedu materiálu.

Napríklad:

"Potrebujeme odstrániť 8 mm materiálu z oceľového komponentu v jednej operácii."

je oveľa užitočnejšie ako:

"Obrábame oceľ."

Tieto informácie umožňujú výrobcovi CNC obrábacieho centra odporučiť vhodnejšiu konfiguráciu.

8. Nevyberajte CNC stroj len na základe rýchlosti vretena

Rýchlosť vretena je jednou z najjednoduchších špecifikácií na porovnanie, čo je presne dôvod, prečo môže byť zavádzajúce.

Vyššie otáčky vretena môžu byť užitočné pre určité aplikácie vysokorýchlostného obrábania-.

Ak však vaša výroba zahŕňa veľké frézy a ťažké rezanie ocele, krútiaci moment vretena a dostupný výkon môžu mať väčší význam.

Napríklad stroj určený predovšetkým na vysokorýchlostné obrábanie hliníka- nemusí byť najvhodnejšou voľbou pre agresívne rezanie ocele.

Pri porovnávaní CNC obrábacích centier zvážte kompletnú požiadavku na rezanie:

Materiál + priemer frézy + hĺbka rezu + rýchlosť posuvu + požadovaný čas cyklu

namiesto toho, aby ste sa pozerali len na otáčky vretena.

Rovnaký princíp platí pre jazdu stroja.

Väčšia dráha X/Y/Z automaticky neznamená, že stroj je lepší pre vaše diely.

Otázkou je, či dostupná dráha a vôľa zodpovedajú vášmu skutočnému obrobku a upínaniu.

9. Vaše zariadenie dokáže zmeniť stroj, ktorý potrebujete

Toto je problém, ktorý sa počas fázy nákupu často vynecháva.

Predpokladajme, že váš obrobok má rozmery 800 mm × 500 mm.

Papierovo sa možno pohodlne zmestí na CNC stroj s väčším stolom.

Ale potom pridáte:

Upevňovacie zariadenie

Zverák

Otočný stôl

Hydraulické svorky

Náhrobný kameň

Lokalizačný systém

Dostupný obrábací priestor sa môže výrazne zmeniť.

Toto je obzvlášť dôležité pri výbere horizontálneho obrábacieho centra alebo veľkého CNC obrábacieho centra.

Preto, keď požadujete odporúčanie od dodávateľa CNC stroja, vždy, keď je to možné, uveďte rozmery dielu spolu s požiadavkami na uchytenie alebo uchytenie obrobku.

Stroj by sa mal hodnotiť ako kompletný výrobný systém, nielen ako stôl s X/Y/Z dráhou.

10. Nechajte sa pri výbere stroja viesť svojimi aktuálnymi výrobnými problémami

Ak už obsluhujete CNC stroje, vaše existujúce výrobné problémy vám môžu povedať, čo by mal ďalší stroj vyriešiť.

Ak máte príliš veľa nastavení

Preskúmajte horizontálne obrábacie centrum, 4-osovú konfiguráciu alebo 5-osové obrábacie centrum v závislosti od geometrie dielu.

Ak sa veľké diely ťažko obrábajú

Pozrite sa na portálové obrábacie centrum s vhodnou pracovnou obálkou a konštrukčnou kapacitou.

Ak silné rezanie vytvára vibrácie

Pozrite sa za rýchlosť vretena a preskúmajte tuhosť stroja, krútiaci moment vretena, uchytenie obrobku a rezné podmienky.

Ak zložité povrchy vyžadujú niekoľko zariadení

Vyhodnoťte, či 5-osové obrábacie centrum môže znížiť počet nastavení.

Ak vo výrobe dominujú diery a závity

Vysokorýchlostné vŕtacie a závitovacie centrum môže byť vhodnejšie ako používanie univerzálneho{0}}obrábacieho centra pre každú operáciu.

Ak vaša produkcia pozostáva hlavne z hriadeľov a iných rotačných komponentov

CNC sústružnícke centrum alebo CNC sústruh môže byť vhodnejšie ako frézovacie{0}}obrábacie centrum.

To je dôvod, prečo najlepším východiskovým bodom pre výber CNC stroja je často vaša aktuálna výrobná prekážka.

11. Objem výroby Zmení odpoveď

Rovnaká časť môže ospravedlniť rôzne konfigurácie CNC strojov pri rôznych objemoch výroby.

V prípade prototypov alebo príležitostných objednávok môže byť flexibilita dôležitejšia než maximálna časová{0}efektivita cyklu.

V prípade-výroby s veľkým objemom je čas nastavenia oveľa dôležitejší.

Predpokladajme, že jedno nastavenie trvá 15 minút a váš proces vyžaduje štyri nastavenia.

To je už jedna hodina nastavovacej práce na jeden diel pred zohľadnením skutočného času rezania.

Ak iné CNC obrábacie centrum dokáže zredukovať proces na jedno alebo dve nastavenia, je potrebné zvážiť investície do dodatočného vybavenia oproti výsledným úsporám vo výrobe.

To je dôvod, prečo by kupujúci mali uviesť očakávaný objem výroby, keď žiadajú výrobcu CNC strojov o cenovú ponuku.

Bez objemu výroby je ťažké určiť, či je špecializované obrábacie centrum ekonomicky opodstatnené.

12. Čo by ste mali poslať výrobcovi CNC stroja pred požiadaním o cenovú ponuku?

Užitočná RFQ by mala obsahovať dostatok informácií, aby dodávateľ pochopil váš proces obrábania.

Odošlite, kedykoľvek je to možné:

Výkres dielu alebo 3D model

To umožňuje výrobcovi pochopiť skutočnú geometriu.

Materiál

Zahrňte triedu materiálu, ak ovplyvňuje rezné podmienky.

Rozmery a hmotnosť dielu

Používajte radšej najväčší reprezentatívny obrobok ako len najmenšiu časť.

Požadované operácie

Napríklad:

Frézovanie

Vŕtanie

Ťukanie

Nudné

Vreckovanie

Kontúrovanie

Uhlové-obrábanie povrchu

Aktuálny počet nastavení

Toto je obzvlášť dôležité, keď uvažujete o inej konfigurácii CNC obrábacieho centra.

Objem výroby

Mesačné alebo ročné množstvo je užitočné na vyhodnotenie doby cyklu a požiadaviek na automatizáciu.

Presnosť a povrchová úprava

Zahrňte kritické rozmery, keď ovplyvňujú výber stroja.

Existujúce prípravky a nástroje

To pomáha dodávateľovi CNC stroja pochopiť skutočné výrobné prostredie.

Čím sú informácie úplnejšie, tým je menšia pravdepodobnosť, že dostanete všeobecné odporúčanie stroja.

13. Praktický kontrolný zoznam pre výber CNC obrábacieho centra

Pred rozhodnutím o kúpe si preštudujte tieto otázky:

Tento kontrolný zoznam je často užitočnejší počas diskusií o nákupe ako dlhý zoznam špecifikácií stroja.

14. Správne CNC obrábacie centrum je to, ktoré odstráni váš najväčší výrobný problém

Na otázku, ktoré CNC obrábacie centrum je najlepšie, neexistuje univerzálna odpoveď.

Pre jedného výrobcu môže vertikálne obrábacie centrum poskytnúť správnu kombináciu flexibility a dostupnosti.

Po druhé, horizontálne obrábacie centrum môže znížiť niekoľko nepotrebných nastavení.

Pre veľké formy alebo konštrukčné komponenty môže portálové obrábacie centrum poskytnúť požadovanú pracovnú obálku a tuhosť.

V prípade zložitých viac{0}}uhlových komponentov môže 5-osové obrábacie centrum znížiť počet upínadiel a premiestňovanie.

Pre veľkoobjemové{0}}vŕtanie a rezanie závitov môže byť vŕtacie a závitovacie centrum lepším výrobným riešením.

Dôležitým bodom je výber stroja na základe problému, ktorý potrebujete vyriešiť, nie podľa počtu špecifikácií uvedených v brožúre.

Ak porovnávate CNC obrábacie centrá, pripravte si niekoľko reprezentatívnych výkresov dielov a prezrite si proces obrábania s výrobcom. Správny výrobca CNC stroja by mal byť schopný vysvetliť, prečo konkrétna konfigurácia stroja vyhovuje vašim dielom, kde sú jej obmedzenia a aký výrobný problém má navrhovaný stroj vyriešiť.

Dabai Precision Machine Tool dodáva vertikálne obrábacie centrá, horizontálne obrábacie centrá, portálové obrábacie centrá, 5-osové obrábacie centrá, CNC sústružnícke centrá a vysokorýchlostné vŕtacie a závitovacie centrá pre rôzne výrobné požiadavky. Pre konkrétny projekt možno výber stroja vyhodnotiť zo skutočnej geometrie dielu, materiálu, spôsobu uchytenia obrobku, operácií obrábania a objemu výroby.