Når man sammenligner CNC-maskiner, er det let at fare vild i specifikationsark.

En CNC-maskine kan have en 12.000 rpm spindel, en anden 15.000 rpm og en tredje 20.000 rpm. En maskine kan tilbyde større X-, Y- og Z-rejser, mens en anden har et større bord eller et større værktøjsmagasin.

Ved første øjekast kan maskinen med de større tal se ud til at være det bedre valg.

Men sådan fungerer valg af CNC-maskiner ikke i praksis.

Det vigtige spørgsmål er ikke:

"Hvilken CNC-maskine har bedre specifikationer?"

Det er:

"Hvilke specifikationer vil faktisk påvirke de dele, vi producerer?"

En køber, der sammenligner et CNC-bearbejdningscenter, bør derfor se på specifikationerne i forhold til emnet, materialet, skæreprocessen, produktionsvolumen og den nødvendige nøjagtighed.

1. Start med specifikationerne, der kan eliminere en maskine

Før du sammenligner spindelhastighed eller styresystemer, skal du kontrollere, om maskinen fysisk og teknisk kan håndtere dine dele.

De første specifikationer at sammenligne er:

X/Y/Z-aksevandring

Bordstørrelse

Maksimal vægt af emnet

Maksimal emnehøjde

Spindel-til-afstand

Spindelkraft

Spindelmoment

Positioneringsnøjagtighed

Gentagelighed

Værktøjsmagasinkapacitet

Hvis en maskine ikke opfylder et af disse grundlæggende krav, er dens øvrige specifikationer måske ligegyldige.

For eksempel kan et CNC-bearbejdningscenter have en fremragende spindel og høj positioneringsnøjagtighed, men hvis dit armatur og emne ikke kan passe inden for dets brugbare arbejdsrum, er maskinen ikke egnet til din produktion.

Dette er grunden til, at erfarne købere normalt starter med delen og derefter arbejder baglæns til maskinspecifikationerne.

2. Maskinrejse: Sammenlign ikke X/Y/Z-numre isoleret

Maskinrejser er en af ​​de første specifikationer, købere normalt sammenligner.

Et typisk specifikationsark kan vise:

X-aksevandring

Y-aksevandring

Z-aksevandring

Disse tal fortæller dig, hvor langt maskinakserne kan bevæge sig, men de fortæller dig ikke automatisk den faktiske størrelse af det emne, du kan bearbejde.

Du skal også overveje:

Armaturets dimensioner

Værktøjslængde

Spindelafstand

Arbejdsemnets højde

Klemmeposition

Nødvendig værktøjstilgang

Roterende bord eller andet tilbehør

Et emne kan f.eks. teknisk set passe inden for X--aksens vandring, men stadig være svært at bearbejde, fordi armaturet optager for meget plads.

Hvad skal du spørge CNC-maskinleverandøren?

I stedet for kun at spørge:

"Hvad er X/Y/Z-rejsen?"

spørge:

"Hvad er den anbefalede maksimale emnestørrelse for de bearbejdningsoperationer, vi skal udføre?"

Det giver dig et meget mere brugbart svar.

For store komponenter bliver dette særligt vigtigt, når man sammenligner et portalbearbejdningscenter med en konventionel lodret eller vandret maskine.

3. Bordstørrelse og emnevægt betyder mere, end de ser ud

Et større bord betyder ikke automatisk, at du kan placere et meget større emne på det.

Bordet skal fungere sammen med:

Maksimal bordbelastning

Armaturvægt

Emnets vægt

Workholding metode

Tilgængelige rejser

Spindelafstand

Antag, at din komponent vejer 1.500 kg.

En maskine kan have nok bordareal, men hvis den tilladte bordbelastning er for lav, kan den ikke sikkert understøtte din produktionsproces.

For tunge komponenter skal du sammenligne den komplette belastningstilstand, ikke kun bordets dimensioner.

Dette er især vigtigt ved evaluering af et portalbearbejdningscenter eller et stort horisontalt bearbejdningscenter.

4. Spindelhastighed: Højere er ikke automatisk bedre

Spindelhastighed er sandsynligvis en af ​​de mest overudnyttede specifikationer inden for markedsføring af CNC-maskiner.

En maskine med en 20.000 rpm spindel er ikke automatisk bedre end en med en 12.000 rpm spindel.

Den nyttige spindelhastighed afhænger af:

Emnemateriale

Værktøjs diameter

Skærehastighed

Påkrævet overfladefinish

Materialefjernelseshastighed

Bearbejdning

For eksempel kan høje spindelhastigheder være nyttige til små skærende værktøjer og aluminiumskomponenter.

Tung stålskæring er en anden situation.

En stor fræser, der fjerner væsentligt materiale, kan arbejde ved en meget lavere spindelhastighed, men kræver betydeligt mere drejningsmoment.

Så når du sammenligner CNC-maskinspecifikationer, spørg ikke kun:

"Hvor hurtigt kan spindlen rotere?"

Spørge:

"Ved hvilken spindelhastighed og drejningsmoment vil maskinen faktisk udføre vores vigtigste skæreoperationer?"

Den skelnen kan forhindre et dyrt misforhold mellem maskinspecifikationen og dine reelle produktionskrav.

5. Spindelkraft og drejningsmoment: Se på begge

Spindelkraft og spindelmoment bliver særligt vigtige ved bearbejdning af stål, støbejern, forme og andre applikationer, der involverer tungere skæring.

En maskine med høj spindelhastighed, men utilstrækkeligt drejningsmoment, fungerer muligvis ikke godt, når skæreværktøjet og materialet kræver højere skærekræfter.

Når du sammenligner CNC-maskiner, spørg efter:

Nominel spindeleffekt

Maksimal spindeleffekt

Nominelt drejningsmoment

Maksimalt drejningsmoment

Momentkurve, hvis tilgængelig

Spindelhastighedsområde

Momentkurven er særlig nyttig, fordi maksimalt drejningsmoment ikke nødvendigvis er tilgængeligt i hele spindelhastighedsområdet.

For eksempel, hvis din produktion kræver et højt drejningsmoment omkring 2.000–4.000 omdr./min., fortæller det dig ikke nok, at du kun kender den maksimale spindelomdrejning.

Dette er et område, hvor en CNC-maskinefabrikant bør være i stand til at forklare, hvordan spindlen matcher dine faktiske skæreforhold.

6. Maskinstivhed er ofte vigtigere end købere forventer

Maskinstivhed er svær at opsummere med ét tal, hvorfor den ofte mangler i simple sammenligningstabeller.

Men det kan have stor effekt på den faktiske bearbejdning.

Når skærekræfterne øges, kan utilstrækkelig stivhed bidrage til:

Snak

Vibration af værktøj

Dårlig overfladefinish

Værktøjsslid

Dimensionsvariation

Reduceret skæredybde

Dette gælder især for:

Stålbearbejdning

Støbejernsbearbejdning

Form- og matricearbejde

Store emner

Kraftig skrubning

Når du sammenligner et CNC-bearbejdningscenter, skal du se ud over spindelspecifikationerne og spørge om maskinens strukturelle design.

Relevante faktorer omfatter:

Maskinsengkonstruktion

Søjle design

Føringsvej arrangement

Spindelstøtte

Strukturel masse

Kugleskruestøtte

Overordnet maskinarkitektur

Til tunge-opgaver kan en stiv maskinstruktur være mere værdifuld end en højere spindelhastighed.

7. Positioneringsnøjagtighed og repeterbarhed er ikke det samme

Disse to specifikationer forveksles ofte.

Positioneringsnøjagtighed

Dette beskriver, hvor tæt maskinen kan bevæge sig til en beordret position.

Gentagelighed

Dette beskriver, hvor konsekvent maskinen kan vende tilbage til samme position.

En maskine kan have god repeterbarhed, men stadig vise en positioneringsfejl.

For præcisionsbearbejdning har begge egenskaber betydning.

Du bør dog også spørge, hvordan værdierne blev målt.

Søg information om:

Målemetode

Målestandard

Akse testet

Måleforhold

Maskinens temperatur

Erstatningsstatus

For eksempel fortæller et tal trykt på et specifikationsark ikke nødvendigvis dig, hvordan maskinen vil yde efter flere timers produktion.

For kritiske komponenter, spørg CNC-maskinleverandøren, hvordan nøjagtigheden verificeres, og hvilken inspektionsdokumentation der kan leveres.

8. Termisk stabilitet kan påvirke reel-verdens nøjagtighed

En CNC-maskine arbejder ikke ved en konstant temperatur.

Under produktionen:

Spindlen genererer varme

Motorer genererer varme

Kugleskruer genererer varme

Kølevæsketemperaturen kan ændre sig

Den omgivende fabrikstemperatur ændres

Disse effekter kan forårsage termisk vækst og dimensionsændringer.

Dette er især vigtigt ved bearbejdning:

Lange produktionsserier

Præcisionskomponenter

Store dele

Snævre-tolerancekomponenter

Når du sammenligner CNC-maskinspecifikationer, skal du derfor ikke kun se på statisk positioneringsnøjagtighed.

Spørg, hvordan maskinen håndterer termiske effekter.

Afhængigt af maskinens design kan dette involvere:

Termisk kompensation

Spindel køling

Kugleskrue køling

Temperaturovervågning

Strukturelt design beregnet til at reducere termisk deformation

Målet er ikke at finde det mindste tal på et specifikationsark.

Målet er at opretholde stabile dimensioner under den faktiske produktion.

9. Værktøjsmagasinkapacitet bør matche din proces

Værktøjsmagasinkapacitet er en anden specifikation, som let kan misforstås.

Flere værktøjer er ikke automatisk bedre.

Hvis din typiske del kræver 18 værktøjer, kan et magasin med 60 værktøj give ringe praktisk fordel, medmindre din produktion involverer mange forskellige dele.

På den anden side, hvis du kører flere delefamilier med hyppige værktøjsskift, kan utilstrækkelig værktøjskapacitet skabe unødvendigt opsætningsarbejde.

Overvej:

Antal værktøjer pr. del

Antal deletyper

Værktøjs diameter

Værktøjslængde

Værktøjsvægt

Hyppighed af værktøjsskift

Produktionsvolumen

Til høj-mixproduktion kan værktøjskapacitet have en direkte effekt på opsætningseffektiviteten.

For stor-volumenproduktion af én del kan cyklustid og-værktøjsskiftehastighed have større betydning.

10. Tidspunktet for automatisk værktøjsskift betyder noget, når produktionsvolumen er høj

To maskiner kan begge have automatiske værktøjsskiftere, men deres faktiske produktionsydelse kan være forskellig.

Hvis dit bearbejdningsprogram indeholder hundredvis af værktøjsskift pr. skift, kan der akkumuleres en lille forskel i værktøjs-skiftetid.

For høj-produktion skal du sammenligne:

Værktøjsskiftetid

Chip-til-chiptid

Spindelacceleration

Hurtig travershastighed

Kontrolrespons

Men evaluer ikke disse tal separat fra bearbejdningscyklussen.

At spare et sekund på et værktøjsskift er ikke særlig meningsfuldt, hvis selve skæreoperationen tager flere minutter.

Sammenlign altid specifikationer med hele cyklustiden.

11. CNC-kontrolsystem: Sammenlign det baseret på dit arbejde

CNC-styringssystemet er vigtigt, men det bør heller ikke blive en specifikationskonkurrence.

En grundlæggende 3-akset bearbejdningsapplikation kræver ikke nødvendigvis de samme kontrolfunktioner som kompleks 5-akset bearbejdning.

For et 5-akset bearbejdningscenter skal du muligvis overveje:

Multi-akse interpolation

Værktøjs midtpunktskontrol

Se{0}}fremad-funktioner

Høj-bearbejdningsfunktioner

Koordinere transformation

Kollisionsforebyggende funktioner

For standard 3-akset arbejde kan andre overvejelser være vigtigere.

Det bedste styresystem er derfor det, der understøtter den programmerings- og bearbejdningsproces, du faktisk bruger.

12. Hurtig gennemløbshastighed: Nyttigt, men overvurder det ikke

Hurtig kørselshastighed påvirker, hvor hurtigt maskinen bevæger sig mellem skæreoperationer.

Det kan påvirke cyklustiden, især når:

Dele indeholder mange korte bearbejdningsoperationer

Hulmønstre er omfattende

Værktøjsstier indeholder hyppige ikke-skærende bevægelser

Produktionsvolumen er høj

Men ilgang er ikke lig med skærehastighed.

En maskine med meget hurtig bevægelse kan stadig have en lang cyklustid, hvis dens skæreparametre eller værktøjsskift er ineffektive.

Når du sammenligner CNC-bearbejdningscentre, skal du bruge hurtig gennemløbshastighed som en del af cyklus-tidsberegningen i stedet for at behandle det som et selvstændigt mål for maskinens ydeevne.

13. Automatisk chipfjernelse kan betyde mere end et specifikationsnummer mere

Chiphåndtering er let at ignorere under maskinvalg.

Men hvis din proces producerer store mængder spåner, kan dårlig spånevakuering blive et dagligt produktionsproblem.

Dette er især relevant for:

Dybe lommer

Kraftig skrubning

Støbejern

Aluminium

Lange bearbejdningscyklusser

Et vandret bearbejdningscenter kan have en fordel i visse applikationer, fordi den vandrette orientering kan hjælpe spånen med at falde væk fra skærezonen.

Afhængigt af applikationen skal du også overveje:

Spåntransportør

Kølevæske flow

Kølevæsketryk

Spånskylning

Maskinens kabinetdesign

Den rigtige løsning afhænger af materialet og skæreprocessen.

14. Sammenlign CNC-maskiner baseret på den faktiske del

På dette tidspunkt bliver det klart, hvorfor en standardspecifikationssammenligning kan være vildledende.

Overvej tre forskellige dele.

Del A - Aluminiumshus

De vigtigste krav er:

Høj-fræsning

Boring

Tapping

God overfladefinish

Kort cyklus tid

Et lodret bearbejdningscenter med høj-hastighed kan være passende.

Del B - Stor stålform

De vigtigste krav er:

Stor arbejdskuvert

Fjernelse af tungt materiale

Strukturel stivhed

Stabil lang-bearbejdning

Et portalbearbejdningscenter kan være mere passende.

Del C - Kompleks flersidet-komponent

Hovedproblemet er:

Flere opsætninger

Vinklede overflader

Svær adgang til værktøj

Tilpasning mellem forskellige funktioner

Et 5-akset bearbejdningscenter kan tilbyde en mere effektiv proces.

Pointen er, at den "bedste" specifikation ændres med delen.

15. Sammenlign de specifikationer, der påvirker dit største produktionsproblem

En nyttig måde at evaluere en CNC-maskine på er at identificere det største problem i din nuværende proces.

Dette er den sammenligningstabel, der faktisk er nyttig for en køber.

I stedet for at sammenligne alle tilgængelige specifikationer, skal du sammenligne de specifikationer, der kan løse dit specifikke produktionsproblem.

16. Hvad skal du spørge en CNC-maskineproducent?

Før du køber en CNC-maskine, skal du stille producenten spørgsmål, der går ud over kataloget.

Om din del

Kan denne maskine fuldende vores repræsentative del uden unødvendige opsætninger?

Om skæring

Hvilke skæreforhold anbefaler du for vores materialer og værktøjer?

Om spindelydelse

Hvilket spindelmoment er tilgængeligt ved den hastighed, vi faktisk bruger?

Om nøjagtighed

Hvordan måles positioneringsnøjagtighed og repeterbarhed?

Om termisk stabilitet

Hvordan kontrolleres termisk deformation under lange bearbejdningscyklusser?

Om maskinstivhed

Hvilke applikationer er denne maskine strukturelt designet til?

Om produktivitet

Kan du estimere cyklustiden ved hjælp af vores faktiske del?

Om værktøj

Er standardværktøjsmagasinet tilstrækkeligt til vores delfamilie?

En seriøs CNC-maskineproducent bør være i stand til at diskutere disse spørgsmål ved hjælp af dine tegninger og produktionskrav.

17. Hvilke oplysninger skal du give, når du anmoder om et CNC-maskinetilbud?

Hvis du ønsker en brugbar anbefaling fra en CNC-maskineleverandør, så send mere end et produktnavn.

Angiv:

Deltegning eller 3D-model

Materiale

Maksimale emnedimensioner

Emnets vægt

Påkrævede tolerancer

Overflade finish

Vigtigste bearbejdningsoperationer

Aktuelt antal opsætninger

Produktionsvolumen

Eksisterende værktøj

Eksisterende inventar

Målcyklustid, hvis tilgængelig

Med disse oplysninger kan leverandøren afgøre, om du har brug for et lodret bearbejdningscenter, vandret bearbejdningscenter, portalbearbejdningscenter, 5-akset bearbejdningscenter eller en anden CNC-konfiguration.

Det giver også producenten mulighed for at identificere begrænsninger, før maskinen bestilles.

18. En bedre måde at sammenligne CNC-maskinespecifikationer på

Når du sammenligner to maskiner, skal du ikke oprette et regneark med 30 specifikationer og blot fremhæve det større antal.

Opdel i stedet sammenligningen i fire spørgsmål.

Kan maskinen håndtere delen?

Check:

Arbejdskuvert

Bordbelastning

Spindelafstand

Krav til inventar

Kan den klare skæringen?

Check:

Spindelkraft

Spindelmoment

Stivhed

Værktøjskapacitet

Kan det opnå det ønskede resultat?

Check:

Positioneringsnøjagtighed

Gentagelighed

Termisk stabilitet

Spindel nøjagtighed

Kan den producere delene økonomisk?

Check:

Cyklus tid

Værktøjsændringer

Opsætningstid

Værktøjsmagasinkapacitet

Opretholdelse

Automatiseringspotentiale

Denne metode forhindrer dig i at betale for specifikationer, der ikke bidrager til din produktion.

Endelig: Køb ikke specifikationsarket

Formålet med en CNC-maskinespecifikation er at fortælle dig, hvad maskinen potentielt kan.

Den fortæller dig ikke, om maskinen er det rigtige valg til din produktion.

Når du sammenligner CNC-bearbejdningscentre, skal du starte med dine dele og arbejde baglæns:

Delgeometri → materiale → bearbejdningsoperationer → opsætninger → nøjagtighed → produktionsvolumen → maskinkonfiguration → specifikationer

Denne proces kan føre dig til et lodret bearbejdningscenter til generelle prismatiske dele, et horisontalt bearbejdningscenter til flerfladebearbejdning, et portalbearbejdningscenter til store komponenter eller et 5-akset bearbejdningscenter til komplekse geometrier.

Det vigtige er ikke at vælge maskinen med det længste specifikationsark.

Vælg den maskine, hvis specifikationer løser de problemer, der faktisk koster dig tid, nøjagtighed og produktionskapacitet.

For købere, der vurderer forskellige CNC-maskiner, kan Dabai Precision Machine Tool gennemgå de faktiske deltegninger, materialer, bearbejdningsoperationer og produktionskrav, før de anbefaler en passende CNC-bearbejdningscenterkonfiguration.