Самый большой прорыв для вашей автоматизации

Вопросы, связанные с наличием надежной, квалифицированной рабочей силы, ее стоимостью и связанными с этим вопросами ответственности, в настоящее время являются главными для производителей, поскольку уровень безработицы продолжает стремительно падать. Владельцы магазинов ищут творческие способы повышения производительности и сокращения трудозатрат, и автоматизация рассматривается в каждом новом проекте. Для токарных операций подача прутка приносит наибольшую отдачу, но магазин должен выбрать тип устройства подачи прутка, который лучше всего соответствует его потребностям.

По большинству оценок, короткие устройства подачи прутка являются наиболее популярным типом, на их долю приходится около половины всех устройств подачи прутка, продаваемых в Соединенных Штатах, и около 35 процентов от общего объема продаж в долларах. Полноразмерные устройства подачи прутка магазинного типа составляют около 30 процентов от общего объема продаж в США и около 35 процентов от общего объема продаж в долларах. Цифры другие в Европе, где полноразмерные устройства подачи прутка являются правилом, а устройства подачи короткого прутка сравнительно редки. Цифры могут быть интересными, но, к сожалению, они не могут помочь магазину в его решении. Размеры серий, диаметры деталей, типы материалов, требования к точности, необходимость автоматической обработки и другие подобные факторы определяют тип устройства подачи прутка, который лучше всего подходит для каждого цеха. Каждый тип устройства подачи прутка имеет уникальные преимущества, которые необходимо сопоставлять с конкретными потребностями магазина. Вот основные соображения.

Размер лота

Какие размеры партий обычно обрабатываются на токарном станке? Если токарный станок с ЧПУ будет использоваться в основном для мелкосерийной работы с частыми изменениями настроек, более логичным выбором будет устройство подачи прутка с длиной шпинделя. В таких механизмах подачи пруток по всей длине вначале подается в шпиндель токарного станка. При небольших партиях большой объем обрабатываемого материала не критичен, поэтому в большинстве случаев ограниченной мощности устройства подачи прутка длины шпинделя будет достаточно, чтобы покрыть производительность, необходимую для работы.

Устройство подачи коротких прутков можно рассматривать для больших тиражей в тех случаях, когда экструдированные или формованные материалы должны работать на высоких оборотах, а прямолинейность может быть проблемой. Когда короткие отрезки таких материалов полностью находятся в шпинделе токарного станка, их можно вращать на полных оборотах для обработки без проблем с вибрацией, поскольку весь пруток будет находиться в шпинделе. В целом, устройство подачи коротких прутков более терпимо к несбалансированным (несимметричным) экструзиям и изогнутым пруткам, которые в противном случае могли бы вызвать вибрацию.

Если объемы производства велики, а производительность и получение максимального количества деталей из прутка важны, владелец токарного станка, вероятно, получит больше преимуществ от устройства подачи прутка в виде магазина емкостью 12 футов. С точки зрения производительности использование длинных стержней может помочь снизить трудозатраты, поскольку машину можно оставлять без присмотра на более продолжительное время. Один оператор может обслуживать две-три такие машины. У станков меньше шансов исчерпать материал, поэтому здесь они простаивают 10 минут, там 15 минут и так далее.

Факторы потерь материалов

Там, где важно максимальное использование материала, хорошим выбором будет устройство подачи прутка емкостью 12 футов, поскольку весь пруток превращается в пригодные для использования детали, за исключением одного остатка. Напротив, когда 12-футовый пруток разрезается на три или четыре отрезка, которые будут загружены в устройство подачи прутка длиной шпинделя, производится эквивалентное количество остатков, что означает меньшее количество деталей на 12-футовый пруток и больше брака. .

Длина шпинделя токарного станка

Длина шпинделя токарного станка не имеет значения при рассмотрении устройства подачи прутка с пропускной способностью 12 футов. Однако его нельзя игнорировать при рассмотрении устройства подачи прутка с длиной шпинделя. Многие прутковые станки с ЧПУ имеют шпиндели, в которые можно полностью вставлять короткие прутки длиной до 4 футов. Такие токарные станки могут вмещать 3- и 4-футовые отрезки, вырезанные из стандартных 12-футовых прутков. Материальные потери на остатках от коротких брусков в несколько раз больше, чем потери от сплошного 12-футового бруса.

Соображения о длине детали

12-футовое устройство подачи прутка магазинного типа обычно обеспечивает лучшее использование материала, чем устройство подачи прутка с длиной шпинделя. Независимо от длины детали, потери материала из непрерывного 12-футового стержня ограничены одним остатком. Однако по мере увеличения длины детали на токарном станке с устройством подачи прутка длиной шпинделя остатки каждого из трех или четырех коротких отрезков, вырезанных из непрерывного 12-футового прутка, могут составлять значительную часть прутка.

Если работа связана с деталями, похожими на шайбу, 3-футовая планка может работать в течение часа. Однако, если работа связана с валами двигателя, токарный станок может пройти 3-футовый стержень за считанные минуты, а затем он должен сделать паузу, пока загружается следующий короткий стержень. Количество времени, которое требуется устройству подачи коротких прутков для загрузки коротких отрезков прутка в токарный станок, также может снизить производительность детали.

Дизайн журнала

Магазины, которые планируют использовать свои прутковые станки с ЧПУ без присмотра в ночное время, в праздничные и выходные дни, сталкиваются с другими проблемами. Работа без присмотра накладывает ряд особых требований, не последним из которых является возможность снабжать машину достаточным количеством сырья для продолжения работы в течение намеченного периода. Время, в течение которого токарный станок может работать без присмотра, при условии, что все остальные системы работают нормально, зависит от того, сколько материала может вместить магазин устройства подачи прутка.

Схема завода

В ситуациях, когда пространство на полу ограничено, обычно предпочтительнее устройство подачи прутка с длиной шпинделя, поскольку оно занимает лишь около половины места, необходимого для устройства подачи прутка емкостью 12 футов. Экономия площади может быть не столь велика для одного устройства подачи прутка, но при установке нескольких станков экономии места часто может быть достаточно для установки одного или нескольких дополнительных токарных станков и устройств подачи прутка, чем это было бы возможно в противном случае.

Многие компании, которые покупают устройства подачи прутка с длиной шпинделя, делают это, потому что считают, что у них нет места для устройства подачи прутка емкостью 12 футов. Однако поставщики устройств подачи прутка подчеркивают, что как только потенциальные покупатели подсчитывают преимущества устройства подачи прутка с 12-футовой емкостью по сравнению с устройством подачи прутка с длиной шпинделя с точки зрения повышения производительности и увеличения использования материала, они каким-то образом находят место для более крупного устройства. .

Скорость резки

Исторически сложилось так, что в мастерских, которые эксплуатировали прутковые станки, возникали проблемы с контролем биения и вибрации, которые возникают в длинном прутке, когда он вращается на высокой скорости. Основные причины проблемы включают в себя трудности управления тесно расположенным стержнем, вращающимся со скоростью до 10 000 об/мин, и неоднородность самого материала стержня. По иронии судьбы, в то время как производители токарных станков увеличивали скорость вращения шпинделя своих станков для повышения производительности, владельцам мастерских приходилось снижать скорость вращения шпинделя, чтобы свести к минимуму влияние вибрации на такие параметры, как точность, чистота поверхности и срок службы инструмента.

Сегодня ситуация значительно улучшилась. Улучшенная конструкция устройства подачи прутка, а также более широкое использование пруткового материала с бесцентровой шлифовкой позволили 12-футовым устройствам подачи прутка подавать 12-футовые прутки диаметром до 2 дюймов при максимальной скорости шпинделя или близкой к ней. Пользователи таких устройств подачи прутка больше не должны жертвовать скоростью шпинделя, чтобы получить производительность при хорошем использовании материала.

Минимизация времени простоя шпинделя

Еще одним важным фактором является время, необходимое для переключения устройства подачи прутка на подачу прутка другого диаметра. Устройство подачи прутка с длиной шпинделя имеет здесь преимущество из-за более простой работы. Как правило, устройство подачи прутка с длиной шпинделя можно переключить для подачи прутка другого диаметра за 5–10 минут, при условии наличия вкладыша шпинделя нужного размера. Большая часть этого времени уходит на снятие втулки со шпинделя токарного станка и замену ее на ту, которая более точно соответствует диаметру прутка для следующей работы.

Быстрая переналадка устройства подачи прутка с длиной шпинделя является важным преимуществом для мастерских, выполняющих много мелкосерийных работ. Короткие стержни легче, менее неудобны и менее утомительны в обращении, чем 12-футовые стержни, что также помогает ускорить переналадку.

Переход с одного диаметра прутка на другой на 12-футовом устройстве подачи прутка магазинного типа может занять от 45 минут на более старых устройствах до всего лишь 5 минут на устройствах подачи прутка новой конструкции. Время переналадки зависит прежде всего от того, нужно ли менять направляющий канал, который поддерживает и ограничивает пруток при его вращении в устройстве подачи прутка. Если размер полосы для следующего запускаемого задания аналогичен размеру полосы для только что завершившегося задания, можно использовать тот же направляющий канал, что сокращает время настройки. Если необходимо заменить направляющий канал, настройка может занять в два раза больше времени, однако недавно разработанная технология подачи прутка направлена ​​на сокращение времени и количества таких переналадок.

Цеховая логистика

Магазины должны получать максимальную отдачу от своих сотрудников, и важным шагом в достижении этой максимальной производительности является создание среды, которая поддерживает интерес сотрудников к своей работе и сводит к минимуму возможность получения травм на рабочем месте. Поскольку при использовании полноразмерных магазинных устройств подачи прутка требуется меньше ручных операций, у операторов меньше сломанных пальцев, растяжений спины и подобных травм. Фактически, с современными загрузчиками пачек 5000-фунтовая пачка прутков может быть доставлена ​​мостовым краном прямо к устройству подачи прутка, и персонал цеха никогда не прикасается к нему. Затем операторы освобождаются для выполнения более продуктивных задач, таких как запуск нескольких станков и контроль качества деталей.

Стоимость владения

Для мастерских, которые регулярно планируют мелкосерийные заказы и должны иметь возможность обрабатывать детали разного диаметра, устройство подачи прутка с длиной шпинделя может отлично подойти и подойдет для большинства бюджетов. В то время как устройство подачи прутка магазинного типа емкостью 12 футов может быть в два раза дороже, магазины с большими объемами работ могут найти этот вариант более выгодным, поскольку он помогает поддерживать конкурентоспособные цены за счет хорошей производительности и низкого коэффициента брака.

Магазин может использовать устройство подачи прутка с длиной шпинделя для работы с большими объемами (многие так и делают), возможно, исходя из теории, что экономия на покупной цене более чем компенсирует немного меньший выход на 12-футовый прут и немного более медленное производство. оценивать. Однако, как показано на приведенном выше графике, когда устройство подачи прутка с длиной шпинделя используется для работы с большими объемами, средняя общая окупаемость инвестиций становится такой же, как у устройства подачи прутка емкостью 12 футов через шесть месяцев. Сравнение 12-футовой конструкции с 6-футовой моделью показывает еще более существенную разницу:точка безубыточности составляет всего два месяца.

Окончательное решение

Для тех магазинов, которые ищут на рынке устройство подачи прутка магазинного типа, эти рекомендации должны быть полезны при правильном выборе между устройством подачи прутка с длиной шпинделя и устройством подачи прутка емкостью 12 футов. Магазин должен внимательно рассмотреть свои конкретные потребности, поскольку они связаны с преимуществами каждого типа устройства подачи прутка и относительным влиянием, которое такие решения автоматизации могут оказать на рабочую силу, прежде чем совершать инвестиции.