Повышение эффективности производства:5 ключевых преимуществ обрабатывающих центров с ЧПУ

В производственном производстве эффективность имеет решающее значение. Любая возможность сократить время производства заслуживает немедленного внимания.

Станки с ЧПУ — важный инструмент для автоматизации производства механических деталей, позволяющий увеличить производительность при сохранении постоянного качества. Обрабатывающие центры с ЧПУ играют решающую роль в эффективности механического цеха.

В этой статье объясняются пять основных преимуществ обрабатывающих центров с ЧПУ и приводятся некоторые опытные идеи лидера в области обработки с ЧПУ.

1. Производительность

Скорость. Во многом определяющим фактором эффективности является скорость. Высокие скорости сокращают время цикла станка с ЧПУ. Одним из примеров является перемещение шпинделя в исходное положение для смены инструментов, а затем позиционирование режущего инструмента точно там, где он должен находиться перед резкой.

Насколько быстры станки с ЧПУ? Максимальная скорость подачи и быстрая скорость могут превышать 2300 дюймов в минуту (дюйм/мин), что превышает три фута в секунду.

В зависимости от нескольких факторов (материал детали, инструмент, траектория, глубина резания) подача резания может превышать 300 дюймов в минуту, что является приблизительным показателем для торцевого фрезерования алюминия. Кроме того, все функции, включая многократное определение местоположения всех функций, выполняются с точностью до долей миллиметра.

Точность. Когда заготовке необходимо достичь жестких допусков, решением часто является прецизионная механическая обработка. Станки с ЧПУ, благодаря своей конструкции и конструкции, могут резать с точностью до 0,001". Это в буквальном смысле слова. К тому же, как уже упоминалось, это делается на невероятных скоростях.

Повторяемость. Станок с ЧПУ, управляемый компьютерной программой, которая последовательно и точно контролирует процесс обработки, надежно повторяет все этапы. Что касается повседневных операций, проблемы повторяемости чаще всего связаны с жесткостью детали и крепления заготовки или износом инструмента, а не с производительностью станка.

2. Гибкость

Программируемый. Основная операция обработки на станке с ЧПУ ясна:станок запрограммирован на обработку детали с использованием различных инструментов. Инженеры часто используют программное обеспечение для визуального 3D-компьютерного проектирования и производства (CAD/CAM), которое выводит G-код, который запускается на станке с ЧПУ. Программы загружаются на станок с ЧПУ и отправляются обратно инженерами или производственной командой удаленно.

Адаптируется по настройке. Настройка — это процесс переключения станка с ЧПУ на обработку новой детали. Крепления, удерживающие детали в станке для обработки, предназначены для каждой детали и являются взаимозаменяемыми. Также взаимозаменяемые режущие инструменты подбираются для оптимального изготовления каждой детали. Таким образом, в начале новой работы инструменты, приспособления и программы заменяются, что делает станки с ЧПУ более гибкими для производства различных деталей. Дополнительная гибкость достигается за счет наличия нескольких станков одного типа, причем любой из них может обрабатывать определенную деталь.

Типы и размеры. Станки с ЧПУ бывают разных типов:токарный станок вращает деталь с помощью фиксированного резца (отлично подходит для цилиндрических деталей), а фрезерный станок вращает инструмент для резки. Хотя станки с ЧПУ и поддоны (на которых находится приспособление) маленькие или большие, они очень похожи, когда дело касается программирования и операций. Обычно существует машина, которая лучше всего подходит для изготовления деталей от маленьких до больших.

3. Автоматизация

Автоматические чейнджеры. Станок с ЧПУ меняет инструменты с помощью автоматического устройства смены инструмента (АТС). Благодаря программе, управляющей инструментами и процессами, станок начинает обработку с помощью торцевой фрезы и, по завершении работы с этим инструментом, автоматически переключается на другой инструмент, аналогичный ручной дрели.

Многие станки с ЧПУ включают в себя два поддона, которые заменяются с помощью автоматического устройства смены поддонов (APC). Один поддон доступен оператору (для погрузки, разгрузки, обработки и т. д.), а другой находится в зоне резки. Это улучшает использование шпинделя, поскольку станок режет, пока оператор обрабатывает, выгружает и загружает детали.

Гидравлические приспособления. Гидравлические системы часто используются для зажима, разжима и поддержки детали. Детали зажимаются — в точно такой же последовательности и с одинаковым давлением — нажатием кнопки. Эти приспособления улучшают повторяемость, стабильность и эффективность загрузки… все это очень необходимо при производственной обработке.

Функции времени безотказной работы. Отходы материала (обычно в виде стружки и стружки) автоматически удаляются конвейером, а охлаждающая жидкость отделяется для повторного использования. Станок с ЧПУ также отслеживает износ и использование инструмента, а монитор инструмента предупреждает оператора ЧПУ о необходимости замены инструмента. Время безотказной работы увеличивается за счет своевременного выявления проблем и обеспечения ожидаемого срока службы инструмента.

Стандартизация настроек. Процесс настройки ЧПУ можно формализовать, чтобы обеспечить последовательное ручное переключение. Контрольный список установки определяет каждый шаг, охватывая приспособления, программы, инструменты и первый товар. Формализация ручного процесса не является «автоматизированной», но обеспечивает последовательность.

4. Адаптивность

Емкость инструмента. Стандартная емкость инструмента обычно составляет от 20 до 60 инструментов, в зависимости от типа станка с ЧПУ, но это может быть 100, 200 или более, если деталь сложная. Большая матрица инструментов (более 240 инструментов) также используется при обработке нескольких деталей с различными характеристиками, что исключает необходимость смены инструментов.

Автоматизация поддонов. Система пула поддонов перемещает поддоны на станок с ЧПУ и из него, позволяя обрабатывать несколько деталей/поддонов, исключая при этом повторение ручной настройки. Каждую часть можно настроить вручную один раз, а затем автоматически изменить.

Разные шпиндели. Существуют шпиндели с высоким крутящим моментом, которые подходят для резки железа и твердых материалов, а также высокоскоростные шпиндели, которые обеспечивают максимальную скорость съема материала и лучшее качество поверхности. Подбор шпинделя в соответствии с потребностями имеет решающее значение для максимизации эффективности.

Датчики поломки инструмента. Для обеспечения контроля качества и предотвращения незамеченных производственных дефектов к инструменту прикасаются датчики для измерения и проверки длины. Слишком короткий? Вероятно, инструмент сломан. Благодаря своей способности обнаруживать неисправности инструмента, эти датчики могут быть стандартными в горизонтальных обрабатывающих центрах с ЧПУ.

СОЖ высокого давления. СОЖ под высоким давлением, используемая в станках для работы с некоторыми инструментами, помогает обеспечить равномерную резку, удаляя стружку или отходы из детали.

Порталы и роботы. Для дальнейшей автоматизации обработки деталей к станку с ЧПУ можно добавить дополнительное оборудование. Порталы и роботы могут быть сопряжены для подъема, загрузки, разгрузки и дальнейшей обработки деталей, включая перемещение деталей от приспособлений с ЧПУ к опорным пунктам или конвейерам и обратно.

Зондирование. Датчики, используемые при настройке, а также во время производства деталей для проверки детали, также помогают скорректировать программу резки относительно измерений датчика. Например, если допуски на обработку трудно контролировать только с помощью заготовок, деталь отливки можно точно определить путем зондирования.

5. База снабжения

Наследие и эволюция. Станки с ЧПУ известны своей надежностью и работают без серьезных проблем два десятилетия и более. Современные технологии способствуют инновациям:поставщики регулярно внедряют новые функции машин, а также расширяют возможности мониторинга машин и удаленной диагностики.

Рыночная конкуренция. На высококонкурентном рынке производители станков с ЧПУ подталкивают друг друга к дальнейшему совершенствованию и добавлению функций, одновременно снижая затраты.

Производственное партнерство. Механические цеха с ЧПУ обычно развивают прочные партнерские отношения с поставщиками, которые знакомятся с основными потребностями цехов и бизнес-моделями. Когда возникают потребности в автоматизации или настройке оборудования, поставщики часто готовы предложить решения, помогающие магазинам расти и лучше удовлетворять потребности клиентов.

Чтобы еще больше повысить свою эффективность и максимально эффективно использовать обработку на станках с ЧПУ, обратитесь к лидеру отрасли:Stecker Machine. Свяжитесь со Stecker сегодня, чтобы запросить ценовое предложение или задать уникальные производственные вопросы.

Об авторе

Мэтт возглавляет отдел кадров и маркетинга SMC. Он работал в компании Stecker Machine над проектами, охватывающими производство с ЧПУ, робототехнику, входящий маркетинг и лидерство. Ему нравится применять свой инженерный опыт для решения любых бизнес-задач.