Станки с ЧПУ: Полное руководство по лучшим практикам

Станки с ЧПУ являются незаменимым рабочим инструментом в современной производственной среде. Постоянные требования к более высокой скорости производства, постоянно меняющимся деталям с возрастающей сложностью и фокусу на стабильном качестве продукции требуют, чтобы ваши станки с ЧПУ оставались в идеальном состоянии для выполнения этих задач.

Введение

Ниже приведены советы, которые помогут вам получить максимальную отдачу от станков с ЧПУ на протяжении длительного периода времени.

#1 Наладка

Следует: подготавливать и размещать оснастку, инструменты и материалы рядом со станками с ЧПУ, чтобы сократить время наладки и максимально упростить переналадку. Если пространство не позволяет сделать это непосредственно у станков, следует выделить специальную зону для подготовительных работ на вашем предприятии. Это обеспечит целенаправленную подготовку и гарантирует, что всё необходимое для работы будет под рукой.

Не следует: создавать сложные процессы наладки, если это возможно, так как они могут привести к простоям и ошибкам.

💡 Многие производители работают со специализированной оснасткой, которая дорога и требует времени на проектирование и изготовление. Она полезна для одной конкретной операции и, возможно, только для одной конкретной детали. Если потребность в таких специфических деталях и операциях растёт, ответственные менеджеры должны рассмотреть и рекомендовать приобретение 5-осевого machining-центра — это сэкономит дорогую оснастку, время, энергию и в долгосрочной перспективе — деньги.

#2 Точность

Следует: понимать компоненты, используемые в ваших станках с ЧПУ. Станок с линейным приводом, безусловно, современен и привлекателен — однако такие системы также более чувствительны и дороги. Хотя они могут помочь достичь чуть более строгих допусков, их лучше использовать в более подходящей среде обработки.

💡 Почему не рассмотреть современные станки с хорошей общей механикой, качественными шариковыми винтами и линейными роликовыми направляющими или твердыми коробчатыми направляющими? Закаленные, шлифованные и вручную соскобленные до идеала, они полностью способны и доказали свою способность обеспечивать долговременную точность и стабильность.

Помимо хорошей механической структуры и качественных компонентов в ваших станках с ЧПУ, обратите внимание на среду, в которой они работают. Это широко упускается из виду и игнорируется, но имеет критическое значение.

Не следует: размещать станки с ЧПУ рядом с источником тепла или холода (например, кондиционер, дующий прямо на станки). Открытые ворота рядом со станками также могут нарушить механику так же, как и более холодные или теплые температуры воздуха, входящего в цех, могут негативно повлиять на производительность станка. Короче говоря, обеспечьте хорошую циркуляцию воздуха во все времена.

Аналогично, размещение станков с ЧПУ над дренажем или кабель-каналом также не рекомендуется, так как это может потенциально создавать вибрации при обработке.

💡 Держите рекомендуемую температуру около 25°C и поддерживайте постоянную и стабильную температуру в цехе.

#3 Допуски

Следует: обеспечивать стабильную температуру в цехе, так как колеблющаяся и меняющаяся температура может влиять на допуски. Обеспечивайте подачу чистого воздуха на станки с ЧПУ. Ваш компрессор не должен находиться слишком далеко и должен обеспечивать чистый и сухой фильтрованный воздух.

💡 Воздух используется machining-центрами с ЧПУ для очистки шпинделя и конуса инструмента при смене инструмента, обеспечения воздуха для системы смазки воздух-масло шпинделя (если доступно), очистки системы измерения инструмента и работы внутри линейных стеклянных шкал (если доступны) для защиты ваших дорогих стеклянных шкал от внешних загрязнителей (постоянное избыточное давление воздуха изнутри наружу). Подобная система используется в носу шпинделя станка — избыточное давление воздуха изнутри наружу предотвращает попадание СОЖ или грязи в шпиндель при обработке.

Не следует: размещать станки с ЧПУ рядом с литейными, штамповочными, сварочными или шлифовальными станками. Пыль в любой форме или ударные волны, создаваемой прессами, штамповкой или электрическими вариациями и колебаниями, также должны строго избегаться.

#4 Качество поверхности

Следует: использовать правильные подачи и скорости при обработке деталей. Обратите внимание, что эти факторы могут влиять на качество поверхности вашей детали или формы: вибрация, вызванная самим станком с ЧПУ; неострые или несбалансированные режущие инструменты; неподходящие или несбалансированные держатели инструментов; а также влияние внешних источников на ваш станок (упомянутые выше — пыль или ударные волны от прессов, штамповки или электрических вариаций и колебаний). Эти факторы не только уменьшают ресурс инструмента — они могут потенциально сократить срок службы самого шпинделя станка с ЧПУ.

Не следует: использовать изношенные инструменты или инструменты на пределе ресурса, или слишком низкие настройки подачи/скорости, так как это может вызвать следы отгорания на заготовках. Также избегайте использования одного и того же инструмента для черновой и чистовой обработки, если требуется хорошее качество поверхности.

💡 Проверьте, что ваша деталь закреплена жестко и стабильно. Если вы используете оснастку, убедитесь, что она правильно поддерживает деталь.

#5 Режущие инструменты

Следует: выбирать правильные режущие инструменты и начинать с рекомендуемых режущих режимов для достижения высокого качества поверхности и чистовой обработки. Если ваш оператор опытный, он будет знать, что требуется для достижения лучшего результата.

Не следует: использовать тупые инструменты, неправильные (по размеру) инструменты или инструменты, не подходящие для обрабатываемых материалов, так как это может вызвать заусенцы, следы резака, выпуклые следы или следы отгорания на поверхностях. Или просто привести к плохой производительности.

#6 Охлаждающая жидкость

Следует: регулярно проверять СОЖ, чтобы убедиться, что правильное количество и смесь подходят для непрерывной работы вашего станка.

Не следует: использовать СОЖ с высокой концентрацией, так как это может вызвать повреждение станка и коррозию компонентов. Кроме того, это может повлиять на здоровье оператора.

Проконсультируйтесь со своим поставщиком станка и СОЖ для рекомендации подходящей водосмеси для ваших потребностей в обработке и производстве.

#7 Смазка

Следует: регулярно проверять и использовать правильную рекомендованную смазку для ваших станков с ЧПУ. Проверьте руководства по станку для соответствующего типа масла, марки и вязкости. В долгосрочной перспективе использование правильной смазки будет поддерживать работу вашего станка на максимальной производительности. Правильная смазка, используемая для внутренних компонентов станков с ЧПУ, также может помочь вам максимизировать здоровье и производительность вашего станка, особенно шпинделя.

Не следует: использовать дешевые смазки, не рекомендованные поставщиком станка. Не забывайте проверять свойства смазки, чтобы убедиться, что она совместима со станком и внутренними компонентами, такими как уплотнения, шланги и другие детали.

💕 Уход за станком с ЧПУ подобен уходу за автомобилем и двигателем автомобиля. Если используются неправильные смазки, это не только приведет к потере гарантии, но и к затратам на ремонт для вас.

#8 Перегрев

Следует: оставаться в пределах рекомендаций по нагрузке на шпиндель, чтобы избежать перегрева шпинделя и двигателя шпинделя. Регулярно меняйте фильтры и проверяйте, что сжатый воздух остается чистым и сухим, чтобы избежать загрязнения водой и грязью. Перегрев шпинделя может произойти просто из-за забитого воздушного фильтра на двигателе шпинделя или системе охлаждения шпинделя.

💡 Используйте шпиндель с системой смазки воздух-масло или системой Hwacheon Oil-Jet (предпочтительно), если вы хотите работать на более высоких оборотах в течение длительных периодов резания. Регулярно меняйте фильтр и обновляйте масло для систем смазки шпинделя. Примечание: это справедливо и для систем воздух-масло, и для Oil-Jet шпинделей.

Не следует: использовать шпиндель со смазкой смазкой для длительной обработки на полных оборотах, не дольше нескольких (10) минут, так как это вызовет перегрев. Системы смазки смазкой — это закрытые системы, где свежая смазка не поступает для замены использованной или, что еще хуже, сгоревшей смазки. В случае перегрева смазка в конечном итоге потеряет свой смазывающий эффект и сгорит, что приведет к отказам подшипников шпинделя и длительным простоям станка, а также высоким затратам.

💡 Необходимо дать шпинделю остыть после работы на максимальных скоростях и работать на более низких оборотах некоторое время. Это помогает продлить срок службы шпинделя.

Шпиндели с воздух-масляной смазкой могут работать на максимальных оборотах дольше (примерно 2 часа) по сравнению со смазочными версиями. Если вам нужно большее время работы, лучше запускать их на 80% от максимального диапазона оборотов или чередовать с работой на более низких скоростях.

Только система смазки Oil-Jet (разработанная и используемая Hwacheon) гарантирует возможность работы шпинделя на максимальных оборотах 24/7 или дольше при необходимости.

#9 Столкновения

Следует: обеспечивать правильную установку инструментов с использованием автоматического зонда измерения инструмента (механического или лазерного для более высокой точности и малых инструментов). Затем измеренный инструмент можно поместить в магазин инструментов станка в выделенный ему номер ячейки. Данные номера инструмента, длины, радиуса и скорости подачи вводятся в ЧПУ. Убедитесь, что базовая точка детали также передана в ЧПУ и выбрана правильная ЧПУ-программа.

💡 Многие столкновения станка можно избежать, системно следуя этим шагам каждый раз.

Не следует: пытаться продолжить обработку или попытаться отремонтировать станок самостоятельно, если ваша команда не может устранить проблему. Независимо от тяжести или направления столкновения станка с ЧПУ, мы настоятельно рекомендуем связаться с вашей местной службой поддержки или, что еще лучше, напрямую с производителем станка.

Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашей статьей о столкновениях 5-осевых станков с ЧПУ (и лучших способах управления ими).

#10 Картеры и оснастка

Следует: обеспечивать надежное закрепление заготовок. Убедитесь, что картеры, используемые на токарных станках, не только очищены (не используйте для удобства пневматический пистолет), но также регулярно обслуживаются и смазываются. Это помогает поддерживать эффективность и рабочие характеристики картеров. Обратитесь либо к производителю станка с ЧПУ, который поставил станок и картер, либо напрямую к производителю картера для рекомендаций по обслуживанию, интервалам смазки и типу смазки.

Не следует: использовать пневматический пистолет для очистки станка или деталей станка внутри станков с ЧПУ. Это приведет к тому, что мелкая грязь, стружка и, возможно, СОЖ будут продуты прямо в систему — это влияет на функциональность и безопасность оборудования и станков с ЧПУ в долгосрочной перспективе.

💡 Гидравлические или ручные картеры токарных станков, нос шпинделя станка, чехлы направляющих и под направляющими, линейные стеклянные шкалы, механизм АТС — все это может быть затронуто из-за чрезмерного использования пневматических пистолетов.

#11 Программисты

Следует: адекватно инвестировать в опытных программистов и различные способы программирования, так как операции станков с ЧПУ управляются системами ЧПУ.

Не следует: пытаться управлять высокотехнологичными станками с ЧПУ при отсутствии знаний. Например, без соответствующих знаний настройка G- и M-кодов или ввод данных может быть выполнен неправильно — такие ошибки могут вызвать множественные и дорогие проблемы прямо в начале процессов резания.

#12 Операторы

Следует: нанимать подходящих операторов станков и постоянно повышать их навыки и знания для оптимизации отдачи от станков. Поскольку эти станки — дорогие инвестиции, вы должны убедиться, что они обрабатываются и управляются правильно.

Не следует: сразу назначать операторов на любые станки с ЧПУ, с которыми они не знакомы, даже если у них есть некоторый опыт обработки. По возможности дайте им достаточно времени, чтобы ознакомиться с вашим станком с ЧПУ перед нажатием кнопки «Старт».

#13 Автоматизация

Следует: использовать преимущества решений автоматизации, особенно в текущей сложной среде. Изучите различные доступные варианты для повышения производственной эффективности и диверсификации продукции. Низкий ассортимент — высокий объем или высокий ассортимент — низкий объем, существуют решения. Сократите численность персонала и полагайтесь на более квалифицированных инженеров.

Не следует: рисковать своим производством и графиком поставок, отказываясь от всех вариантов автоматизации. Обсудите со своим поставщиком станков с ЧПУ, какая система автоматизации имеет наибольший смысл для ваших производственных потребностей.

💡 Помните, самое дешевое решение не обязательно лучший способ заработать больше денег; наоборот, самый дорогой вариант может быть неправильным решением. Смена поставщика также не обязательна — при условии, что он профессионален и имеет в наличии полную линейку станков и решений для вас.

Решения автоматизации легко доступны у Hwacheon Machine Tools. Поговорите с экспертами, чтобы найти лучшее решение для ваших конкретных нужд. Компания вроде Hwacheon делает хорошие станки и обеспечивает эффективное обслуживание на протяжении лет. Мы знакомы с автоматизацией, так как используем их в собственном производстве — и главное, всё спроектировано и изготовлено внутри компании. И по сей день.

Вы можете прочитать больше об автоматизированной линии с высокой гибкостью в ЧПУ-обработке здесь.

#14 Обслуживание

Следует: следовать детальному графику обслуживания и проводить регулярные проверки для обеспечения максимального уровня производительности и времени работы станков с ЧПУ. Регулярное техническое обслуживание станков с ЧПУ — критически важный фактор ведения успешного machining-цеха.

Не следует: допускать накопление грязи, материалов и обломков, так как это может привести к повреждениям и неточностям в обработке деталей, стоимости простоев и убытков от дорогих ремонтов.

💡 Убедитесь, что ваши операторы относятся к станкам с ЧПУ хорошо, так как это ваши инвестиции для генерации дохода.

Получите бесплатное электронное руководство [Чек-лист] Топ советов по предупредительному обслуживанию для ваших станков с ЧПУ.

#15 Безопасность

Следует: внедрять и поддерживать безопасную рабочую среду, устраняя опасные зоны и потенциальные аварийные участки во всем цехе.

Не следует: игнорировать простые вещи вроде ослабленных разъемов или винтов, неправильно установленных деталей — убедитесь, что все это проверено перед нажатием кнопки «Старт».

В производстве простои и дорогие ремонты часто приводят к потерям выручки. Это будет наносить ущерб вашей чистой прибыли, если производство продукции высшего качества и быстрая доставка — ваша ниша для сохранения конкурентоспособности.

Понимание того, как работают ваши станки с ЧПУ и их функции, лучше оснастит вас лучшими практиками и знаниями для повышения операционной эффективности вашего завода, увеличения выручки и предотвращения ненужных проблем.