Hvordan vælger man det rigtige CNC-bearbejdningscenter til dine dele?

Valg af det rigtige CNC-bearbejdningscenter starter med delen, ikke maskinkataloget.

Mange købere begynder med at sammenligne spindelhastighed, maskinvandring, bordstørrelse og pris. Disse specifikationer er vigtige, men de fortæller dig ikke, om et bestemt CNC-bearbejdningscenter rent faktisk vil forbedre din produktion.

De mere brugbare spørgsmål er:

• Hvor mange sider af delen skal bearbejdes?
• Hvor mange opsætninger er nødvendige?
• Er materialet svært at skære?
• Kræver delen fjernelse af tungt materiale eller fin efterbehandling?
• Kan delen bearbejdes med en standard 3-akset proces?
• Ville et andet bearbejdningscenter reducere opsætningstiden?
• Er produktionsvolumen høj nok til at retfærdiggøre en mere specialiseret maskine?

Svarene vil normalt pege dig mod et lodret bearbejdningscenter, vandret bearbejdningscenter, portalbearbejdningscenter, 5-akset bearbejdningscenter eller en anden CNC-maskinekonfiguration.

1. Start med den del, du faktisk skal producere

Det første trin i valg af CNC-maskine er at se på dine dele i stedet for maskinspecifikationerne.

Tag flere repræsentative dele fra din produktionslinje og identificer:

• Maksimal delmål
• Delvægt
• Materiale
• Antal bearbejdede overflader
• Nødvendige huller, lommer, gevind og konturer
• Påkrævede tolerancer
• Overflade finish
• Antal aktuelle opsætninger
• Månedlig eller årlig produktionsmængde

Disse oplysninger giver en CNC-maskineproducent en meget klarere forståelse af dine krav.

For eksempel kræver et lille aluminiumshus med huller og lommer på toppen måske ikke en kompliceret maskine. En stor stålform med dybe hulrum og omfattende overfladefræsning er et helt andet bearbejdningsproblem.

Derfor findes der ikke noget universelt "bedste" CNC-bearbejdningscenter.

Den passende maskine er den, der løser de specifikke produktionsproblemer skabt af dine dele.

2. Hvor mange opsætninger har din del virkelig brug for?

Opsætningskrav er ofte vigtigere, end købere først er klar over.

Overvej en komponent, der skal bearbejdes på fem sider.

Med en konventionel 3-akset proces skal operatøren muligvis:

Bearbejd den første side.

Fjern emnet.

Drej og flyt den.

Juster armaturet igen.

Indstil en ny arbejdskoordinat.

Bearbejd en anden overflade.

Gentag processen.

Maskinen kan være i stand til at producere delen, men produktionsprocessen bliver ineffektiv.

Hver yderligere opsætning kan betyde:

Mere operatørtid

Mere inventar arbejde

Længere produktionscyklusser

Yderligere justering

Større mulighed for positioneringsfejl

Det er her valget af CNC-bearbejdningscenter bliver vigtigt.

Hvis der er adgang til flere sider uden gentagne gange at fjerne emnet, kan et vandret bearbejdningscenter eller 5-akset bearbejdningscenter reducere antallet af opsætninger.

Spørgsmålet er derfor ikke blot:

"Kan denne CNC-maskine gøre min del?"

Et bedre spørgsmål er:

"Hvor effektivt kan dette CNC-bearbejdningscenter gøre min del?"

3. Hvornår er et vertikalt bearbejdningscenter det rigtige valg?

Et vertikalt bearbejdningscenter (VMC) er ofte et praktisk valg til dele, hvor de fleste bearbejdningsoperationer kan udføres fra toppen.

Typiske eksempler omfatter:

Beslag

Plader

Maskinhuse

Monteringskomponenter

Generelle mekaniske dele

Formkomponenter

Hvis dine dele hovedsageligt kræver:

Planfræsning

Lommefræsning

Boring

Tapping

Contouring

og de fleste funktioner er tilgængelige fra én retning, kan et vertikalt bearbejdningscenter give den fleksibilitet, du har brug for, uden at indføre unødvendig maskinkompleksitet.

Det vigtige er, at en VMC ikke bør vælges, blot fordi det er en almindelig CNC-maskine.

Se på din faktiske opsætningsproces.

Hvis de fleste dele kan læsses én gang og bearbejdes effektivt ovenfra, kan en VMC være et logisk valg.

Hvis operatører konstant skal fjerne og rotere delene, kan det dog være tid til at overveje en anden bearbejdningscenterkonfiguration.

4. Hvornår giver et horisontalt bearbejdningscenter mere mening?

Et horisontalt bearbejdningscenter (HMC) bliver særligt interessant, når flere sider af emnet skal bearbejdes.

Forestil dig et ventilhus, gearkassehus eller en anden komponent med bearbejdningsfunktioner på flere flader.

En lodret maskine kan kræve flere omplaceringsoperationer.

Et vandret bearbejdningscenter kan give en anden bearbejdningstilgang, hvilket gør det muligt for spindlen at nærme sig emnet fra siden, mens arbejdsholdesystemet kan understøtte bearbejdning med flere-flader.

Dette kan hjælpe med at reducere:

Antal opsætninger

Håndtering af dele

Justeringsoperationer

Produktionsafbrydelser

Horisontal bearbejdning kan også være nyttig, når spånevakuering bliver et problem under dybe-lommer eller tung bearbejdning.

I stedet for at vælge et horisontalt bearbejdningscenter, fordi det har en bestemt specifikation, så spørg, om dets konfiguration vil eliminere et problem i din eksisterende produktionsproces.

Det er den mere nyttige grund til at vælge en HMC.

5. Hvornår bør du overveje et portalbearbejdningscenter?

Store emner skaber ofte en anden type CNC-bearbejdningsproblem.

En kunde kan have en komponent, der er to meter lang og umiddelbart antage, at der er behov for et portalbearbejdningscenter.

Men dellængde alene er ikke nok til at træffe den beslutning.

Du skal også vide:

Hvor meget af delen kræver egentlig bearbejdning?

Hvor dybe er skæreoperationerne?

Hvor tungt er emnet?

Skal hele overfladen tilgås?

Hvor meget armaturplads kræves der?

Hvilke skærekræfter vil blive genereret?

En stor form, matrice, strukturel komponent eller tung mekanisk komponent kan kræve et større CNC-bearbejdningscenter, fordi maskinen skal opretholde stabil skæring over et stort arbejdsområde.

I disse situationer bliver det strukturelle design og stivheden af ​​et portalbearbejdningscenter vigtigere end blot at have et stort bord.

Målet er ikke at købe den største CNC-maskine til rådighed.

Det er for at sikre, at maskinen kan håndtere den faktiske størrelse, vægt, skærekræfter og bearbejdningsområde på emnet.

6. Har du virkelig brug for et 5-akset bearbejdningscenter?

Dette er et af de spørgsmål, købere bør besvare omhyggeligt.

Et 5-akset bearbejdningscenter kan være yderst nyttigt til komplekse komponenter, men ikke alle komplicerede dele kræver 5-akset bearbejdning.

Overvej en komponent med flere vinklede overflader.

På en konventionel 3-akset CNC-maskine kan operatøren have brug for flere armaturer og opsætninger for at nå disse overflader.

Et 5-akset bearbejdningscenter kan ændre orienteringen mellem skæreværktøjet og emnet, hvilket potentielt gør det muligt at udføre flere funktioner i færre opsætninger.

Dette kan være værdifuldt for:

Luftfartskomponenter

Løbehjul

Turbine komponenter

Komplekse forme

Medicinske komponenter

Overflader i fri-form

Dele med flere vinklede funktioner

Men hvis dine dele hovedsageligt består af plane overflader, standardlommer, lodrette huller og enkle konturer, løser den ekstra kapacitet i et 5-akset CNC-bearbejdningscenter muligvis ikke et væsentligt produktionsproblem.

Så i stedet for at spørge:

"Er 5-akset bedre?"

spørge:

"Hvor mange opsætninger, armaturer og justeringsoperationer ville 5-akset bearbejdning eliminere?"

Det er en meget mere praktisk måde at evaluere investeringen på.

7. Tilpas CNC-maskinen til materialet

Det materiale, du bearbejder, kan ændre den type CNC-bearbejdningscenter, du har brug for.

Aluminium og stål kan for eksempel kræve meget forskellige bearbejdningsstrategier.

For aluminiumsdele kan høj spindelhastighed være nyttig ved brug af mindre skæreværktøjer og høje skærehastigheder.

For stål, støbejern eller andre materialer, der kræver tungere skæring, kan maskinens stivhed, spindelmoment og strukturel stabilitet blive vigtigere.

Hvis din nuværende maskine producerer vibrationer, når du tager dybere snit, løser det muligvis ikke problemet at købe en anden maskine, blot fordi den har et højere spindelomdrejningstal.

Det virkelige problem kan være:

Utilstrækkelig stivhed

Værktøjsudhæng

Arbejdshold

Skæreparametre

Spindelegenskaber

Maskinens struktur

Når du diskuterer dine krav med en CNC-maskineleverandør, skal du forklare den faktiske materialefjernelsesprocessen i stedet for blot at specificere materialekvaliteten.

For eksempel:

"Vi skal fjerne 8 mm materiale fra en stålkomponent i én operation."

er meget mere nyttigt end:

"Vi bearbejder stål."

Disse oplysninger gør det muligt for CNC-bearbejdningscentrets producent at anbefale en mere passende konfiguration.

8. Vælg ikke en CNC-maskine, der kun er baseret på spindelhastighed

Spindelhastighed er en af ​​de nemmeste specifikationer at sammenligne, hvilket netop er grunden til, at den kan være vildledende.

Et højere spindelomdrejningstal kan være værdifuldt for visse højhastighedsbearbejdningsapplikationer.-

Men hvis din produktion involverer store fræsere og kraftig stålskæring, kan spindelmoment og tilgængelig effekt have større betydning.

For eksempel er en maskine, der primært er designet til høj-bearbejdning af aluminium, muligvis ikke det mest passende valg til aggressiv stålskæring.

Når du sammenligner CNC-bearbejdningscentre, skal du overveje det komplette skærekrav:

Materiale + fræserdiameter + skæredybde + tilspænding + nødvendig cyklustid

i stedet for at se på spindel RPM alene.

Det samme princip gælder for maskinkørsel.

En større X/Y/Z-vandring betyder ikke automatisk, at maskinen er bedre til dine dele.

Spørgsmålet er, om den tilgængelige vandring og frigang stemmer overens med dit faktiske emne og armatur.

9. Dit armatur kan ændre den maskine, du har brug for

Dette er et problem, der ofte savnes i købsfasen.

Antag, at dit emne måler 800 mm × 500 mm.

På papiret kan det passe komfortabelt på en CNC-maskine med et større bord.

Men så tilføjer du:

Armatur

Skruestik

Roterende bord

Hydrauliske klemmer

Gravsten

Lokaliseringssystem

Den tilgængelige bearbejdningsplads kan ændre sig betydeligt.

Dette er især vigtigt, når du vælger et horisontalt bearbejdningscenter eller et stort CNC-bearbejdningscenter.

Når du anmoder om en anbefaling fra en CNC-maskineleverandør, skal du derfor angive delens dimensioner sammen med fastgørelses- eller arbejdsholdekravene, når det er muligt.

En maskine skal vurderes som et komplet produktionssystem, ikke kun som et bord med X/Y/Z-vandring.

10. Lad dine aktuelle produktionsproblemer guide maskinvalget

Hvis du allerede betjener CNC-maskiner, kan dine eksisterende produktionsproblemer fortælle dig, hvad den næste maskine skal løse.

Hvis du har for mange opsætninger

Undersøg et vandret bearbejdningscenter, 4-akset konfiguration eller 5-akset bearbejdningscenter, afhængigt af delens geometri.

Hvis store dele er svære at bearbejde

Se på et portalbearbejdningscenter med en passende arbejdsramme og strukturel kapacitet.

Hvis kraftig skæring skaber vibrationer

Se ud over spindelhastigheden og undersøg maskinens stivhed, spindelmoment, arbejdshold og skæreforhold.

Hvis komplekse overflader kræver flere armaturer

Vurder, om et 5-akset bearbejdningscenter kan reducere antallet af opsætninger.

Hvis produktionen er domineret af huller og gevind

Et højhastighedsbore- og anboringscenter kan være mere egnet end at bruge et almindeligt-bearbejdningscenter til enhver operation.

Hvis din produktion hovedsageligt består af aksler og andre rotationskomponenter

Et CNC-drejecenter eller CNC-drejebænk kan være mere passende end et fræse--baseret bearbejdningscenter.

Det er derfor, det bedste udgangspunkt for valg af CNC-maskine ofte er din nuværende produktionsflaskehals.

11. Produktionsvolumen ændrer svaret

Den samme del kan retfærdiggøre forskellige CNC-maskinekonfigurationer ved forskellige produktionsvolumener.

For prototyper eller lejlighedsvise ordrer kan fleksibilitet være vigtigere end maksimal cyklus-tidseffektivitet.

For høj-volumenproduktion bliver opsætningstiden meget mere betydningsfuld.

Antag, at en opsætning tager 15 minutter, og din proces kræver fire opsætninger.

Det er allerede en times opsætningsarbejde pr. del, før den faktiske skæretid tages i betragtning.

Hvis et andet CNC-bearbejdningscenter kan reducere processen til en eller to opsætninger, skal den ekstra udstyrsinvestering tages i betragtning i forhold til de resulterende produktionsbesparelser.

Dette er grunden til, at købere skal angive forventet produktionsvolumen, når de beder en CNC-maskineproducent om et tilbud.

Uden produktionsvolumen er det svært at afgøre, om et specialiseret bearbejdningscenter er økonomisk berettiget.

12. Hvad skal du sende en CNC-maskinefabrikant, før du beder om et tilbud?

En nyttig RFQ bør indeholde tilstrækkelig information til, at leverandøren kan forstå din bearbejdningsproces.

Send, når det er muligt:

Deltegning eller 3D-model

Dette giver producenten mulighed for at forstå den faktiske geometri.

Materiale

Medtag materialekvaliteten, hvis det påvirker skæreforholdene.

Delens mål og vægt

Brug det største repræsentative emne i stedet for kun den mindste del.

Nødvendige operationer

For eksempel:

Fræsning

Boring

Tapping

Kedelig

Lommer

Contouring

Vinklet-overfladebearbejdning

Aktuelt antal opsætninger

Dette er især vigtigt, når du overvejer en anden CNC-bearbejdningscenterkonfiguration.

Produktionsvolumen

Månedlig eller årlig mængde er nyttig til evaluering af cyklustid og automatiseringskrav.

Nøjagtighed og overfladefinish

Medtag kritiske dimensioner, når de påvirker maskinvalg.

Eksisterende inventar og værktøj

Dette hjælper CNC-maskinleverandøren til at forstå det faktiske produktionsmiljø.

Jo mere fuldstændig informationen er, jo mindre sandsynlighed er der for, at du modtager en generisk maskinanbefaling.

13. En praktisk tjekliste til valg af CNC-bearbejdningscenter

Før du træffer en købsbeslutning, skal du gennemarbejde disse spørgsmål:

Denne tjekliste er ofte mere nyttig under købsdiskussioner end en lang liste med maskinspecifikationer.

14. Det rigtige CNC-bearbejdningscenter er det, der fjerner dit største produktionsproblem

Der er ikke noget universelt svar på spørgsmålet om, hvilket CNC-bearbejdningscenter der er bedst.

For én producent kan et vertikalt bearbejdningscenter give den rigtige kombination af fleksibilitet og tilgængelighed.

For en anden kan et vandret bearbejdningscenter reducere flere unødvendige opsætninger.

For store støbeforme eller strukturelle komponenter kan et portalbearbejdningscenter give den nødvendige arbejdsramme og stivhed.

For komplekse komponenter med flere-vinkler kan et 5-akset bearbejdningscenter reducere fiksturer og omplacering.

Til høj-volumen boring og anboring kan et bore- og anboringscenter være en bedre produktionsløsning.

Det vigtige punkt er at vælge maskinen ud fra det problem, du skal løse, ikke antallet af specifikationer, der er angivet i en brochure.

Hvis du sammenligner CNC-bearbejdningscentre, skal du forberede flere repræsentative deltegninger og gennemgå bearbejdningsprocessen med producenten. Den rigtige CNC-maskineproducent bør være i stand til at forklare, hvorfor en bestemt maskinkonfiguration passer til dine dele, hvor dens begrænsninger er, og hvilket produktionsproblem den foreslåede maskine forventes at løse.

Dabai Precision Machine Tool leverer vertikale bearbejdningscentre, horisontale bearbejdningscentre, portalbearbejdningscentre, 5-aksede bearbejdningscentre, CNC-drejecentre og højhastighedsbore- og anboringscentre til forskellige produktionskrav. For et specifikt projekt kan maskinvalg evalueres ud fra den faktiske emnegeometri, materiale, arbejdsholdemetode, bearbejdningsoperationer og produktionsvolumen.