Повысьте производственную эффективность: 5 ключевых преимуществ центров ЧПУ-обработки

В производственном производстве эффективность — король. Любая возможность сократить производственное время получает немедленное внимание.

Станки ЧПУ — важный инструмент для автоматизации производства механических деталей для увеличения пропускной способности при поддержании последовательного качества. Центры ЧПУ-обработки играют критическую роль в эффективности цеха.

Эта статья объясняет пять больших преимуществ центров ЧПУ-обработки и делится некоторыми опытными инсайтами от лидера в ЧПУ-обработке.

1. Производительность

Скорость. Многое из того, что движет эффективность — скорость. Высокие скорости сокращают задачи цикловых времен ЧПУ. Один пример — перемещение шпинделя домой для смены инструментов и затем позиционирование режущего инструмента точно там, где ему нужно быть перед резом.

Насколько быстры станки ЧПУ? Максимальные подача и быстрые скорости могут превышать 2300 дюймов в минуту (ipm), что быстрее трех футов в секунду.

В зависимости от нескольких факторов (материал детали, инструмент, путь, глубина реза), режущие подачи могут превышать 300 ipm, ориентир для лицевого фрезерования алюминия. Плюс, все функции выполняются — включая повторное позиционирование станка всех признаков — в доли миллиметра.

Точность. Когда заготовка должна попасть в тесные цели допуска, точная обработка часто ответ. Станки ЧПУ, благодаря своему дизайну и конструкции, могут резать так точно, как 0,001 дюйма. Это буквально расщепление волос. Плюс, как упоминалось, это достигается на невероятных скоростях.

Повторяемость. Работая от компьютерной программы, контролирующей процесс обработки с последовательностью и точностью, станок ЧПУ надежно повторяет все шаги. Насколько касается ежедневных операций, проблемы повторяемости чаще вовлекают жесткость детали и зажима рабочего инструмента или износ инструмента, не типично производительность станка.

2. Гибкость

Программируемость. Базовая операция ЧПУ-обработки ясна: станок запрограммирован для обработки детали с использованием разных инструментов. Инженеры часто используют визуальный 3D САПР/КАМ инструмент, выводящий G-код, который запускается на станке ЧПУ. Программы загружаются на, и отправляются обратно от, станка ЧПУ удаленно инженерами или производственной командой.

Адаптивность через Наладку. Наладка — процесс переключения станка ЧПУ для запуска новой детали. Приспособления, держащие детали в станке для обработки, проектируются для каждой детали, и они взаимозаменяемы. Также взаимозаменяемы, режущие инструменты выбираются для оптимального производства каждой детали. Так, в начале новой работы, инструменты, приспособления и программы меняются, делая станки ЧПУ гибкими для производства разных деталей. Дополнительная гибкость реализуется наличием множественных станков одного типа, с любым из них имеющим способность запустить данную деталь.

Типы и Размеры. Станки ЧПУ приходят в разных типах — токарный станок вращает деталь с фиксированным резаком (отлично для цилиндрических деталей), в то время как фрезер вращает инструмент для резки. Пока станки ЧПУ и паллеты (где сидит приспособление) маленькие или большие, они очень похожи, когда речь идет о программировании и операциях. Обычно есть наилучший подходящий станок для деталей, варьирующихся от маленьких до больших.

3. Автоматизация

Автоматические сменщики. Станок ЧПУ меняет инструменты, используя автоматический сменщик инструментов (ATC). С программой, контролирующей инструменты и процессы, станок начинает режущие признаки с лицевой фрезы и, когда заканчивает с этим инструментом, автоматически меняет на другой инструмент, похожий на ручную дрель.

Многие станки ЧПУ включают две паллеты, которые обмениваются с автоматическим сменщиком паллет (APC). Одна паллета доступна оператору (для загрузки, выгрузки, обработки и т.д.) пока другая в зоне резки. Это улучшает использование шпинделя, так как станок режет пока оператор обрабатывает, выгружает и загружает детали.

Гидравлические приспособления. Гидравлические системы часто включены для зажима, разжима и поддержки детали. Детали зажимаются — в точной той же последовательности при том же давлении — нажатием кнопки. Эти приспособления улучшают повторяемость, последовательность и эффективность загрузки… все очень нужны в производственной обработке.

Функции аптайма. Материальные отходы (обычно в виде стружки и щепок) удаляются автоматически конвейером, и СОЖ отделяется для повторного использования. Станок ЧПУ также отслеживает износ и использование инструмента, с монитором инструмента, оповещающим оператора ЧПУ, когда инструмент должен быть заменен. Аптайм увеличен за счет опережения проблем и работы до ожидаемого ресурса инструмента.

Стандартизация наладок. Процесс наладки ЧПУ может быть формализован для получения последовательных ручных переключений. Чек-лист наладки определяет каждый шаг, покрывающий приспособления, программы, инструменты и первый образец. Пока не «автоматизирован», формализация ручного процесса гарантирует последовательность.

4. Адаптивность

Мощность инструментов. Стандартная мощность инструментов обычно вокруг 20-60 инструментов, в зависимости от типа станка ЧПУ, но это может быть 100, 200 или больше, если деталь сложна. Большая матрица инструментов (240+ инструментов) также используется при запуске множественных деталей с варьирующими признаками, что устраняет необходимость переключать инструменты.

Автоматизация паллет. Система пула паллет движет паллеты в и из станка ЧПУ, позволяя запускать множественные детали/паллеты, устраняя ручное повторение наладки. Каждая деталь может быть настроена ручно однажды и затем автономно переключена.

Разные шпиндели. Есть высококрутящие шпиндели, полезные для резки железа и твердых материалов и высокоскоростные шпиндели, дающие максимальные скорости снятия материала и лучшие финишные поверхности. Подбор шпинделя к нужде критичен для максимизации эффективности.

Датчики поломки инструментов. Для поддержания контроля качества и предотвращения незамеченных производственных дефектов, датчики касаются инструмента для измерения и проверки длины. Слишком короткий? Инструмент, вероятно, сломан. Из-за их способности обнаруживать поломки инструментов, эти датчики могут быть стандартными в горизонтальных центрах ЧПУ-обработки.

Высокодавленное СОЖ. Используется в станках для запуска определенных инструментов, высокодавленное СОЖ помогает создавать последовательный рез путем удаления стружки, или отходов, от детали.

Порталы и Роботы. Для дальнейшей автоматизации обработки деталей, дополнительное оборудование может быть добавлено к станку ЧПУ. Порталы и роботы могут быть интерфейсни для подъема, загрузки, выгрузки и дальнейшей обработки деталей, включая перемещение деталей от ЧПУ-приспособлений к и от тар или конвейеров.

Зондирование. Используется в наладке и также во время производства детали для проверки детали, зонды также помогают режущей программе быть смещенной против измерения зонда. Например, если обработочные допуски трудно контролировать только от зажима рабочего инструмента, признак отливки может быть найден точно зондированием.

5. База поставки

Наследие и Эволюция. Станки ЧПУ известны своей надежностью, работая два десятилетия или больше без серьезных проблем. Текущая технология толкает инновации, с поставщиками, регулярно вводящими новые признаки станков и добавляющими больше мониторинга станков и удаленной диагностики.

Рыночная конкуренция. Внутри высококонкурентного рынка производители станков ЧПУ толкают друг друга к улучшению и добавлению признаков, удерживая затраты внизу.

Производственные партнерства. Цехи ЧПУ обычно развивают сильные партнерства с поставщиками, которые узнают основные нужды и бизнес-модели цехов. Когда возникают требования автоматизации или кастомизации станков, поставщики часто готовы предложить решения, помогая цехам расти для лучшего обслуживания потребностей клиентов.

Для дальнейшего максимизирования вашей эффективности — и использования ЧПУ-обработки на полную — свяжитесь с лидером отрасли: Stecker Machine. Свяжитесь с Stecker сегодня с запросом на котировку (RFQ) или вашими уникальными производственными вопросами.

Об авторе

Мэтт возглавляет команду HR и маркетинга SMC. Он работал в Stecker Machine над проектами, охватывающими ЧПУ-производство, робототехнику, входящий маркетинг и лидерство. Он любит применять свой инженерный бэкграунд к любым бизнес-вызовам.