Hoe kiest u het juiste CNC-bewerkingscentrum voor uw onderdelen?

Het kiezen van het juiste CNC-bewerkingscentrum begint bij het onderdeel, niet bij de machinecatalogus.

Veel kopers beginnen met het vergelijken van de spilsnelheid, de machinebeweging, de tafelgrootte en de prijs. Deze specificaties zijn belangrijk, maar vertellen u niet of een bepaald CNC-bewerkingscentrum uw productie daadwerkelijk zal verbeteren.

De nuttigste vragen zijn:

• Hoeveel zijden van het onderdeel moeten worden bewerkt?
• Hoeveel opstellingen zijn er nodig?
• Is het materiaal moeilijk te snijden?
• Moet er zwaar materiaal worden verwijderd of moet het onderdeel fijn worden afgewerkt?
• Kan het onderdeel worden bewerkt met een standaard 3-assig proces?
• Zou een ander bewerkingscentrum de insteltijd verkorten?
• Is het productievolume hoog genoeg om een ​​meer gespecialiseerde machine te rechtvaardigen?

De antwoorden wijzen u meestal in de richting van een verticaal bewerkingscentrum, horizontaal bewerkingscentrum, portaalbewerkingscentrum, 5-assig bewerkingscentrum of een andere CNC-machineconfiguratie.

1. Begin met het onderdeel dat u daadwerkelijk moet produceren

De eerste stap bij de selectie van CNC-machines is om naar uw onderdelen te kijken in plaats van naar de machinespecificaties.

Neem verschillende representatieve onderdelen uit uw productielijn en identificeer:

• Maximale onderdeelafmetingen
• Gedeeltelijk gewicht
• Materiaal
• Aantal bewerkte oppervlakken
• Vereiste gaten, zakken, schroefdraad en contouren
• Vereiste toleranties
• Oppervlakteafwerking
• Aantal huidige opstellingen
• Maandelijks of jaarlijks productievolume

Deze informatie geeft een CNC-machinefabrikant een veel duidelijker inzicht in uw vereisten.

Voor een kleine aluminium behuizing met gaten en vakken aan de bovenkant is bijvoorbeeld geen ingewikkelde machine nodig. Een grote stalen mal met diepe holtes en uitgebreid vlakfrezen is een heel ander bewerkingsprobleem.

Daarom bestaat er geen universeel ‘beste’ CNC-bewerkingscentrum.

De juiste machine is degene die de specifieke productieproblemen oplost die door uw onderdelen worden veroorzaakt.

2. Hoeveel opstellingen heeft uw onderdeel echt nodig?

Opstellingsvereisten zijn vaak belangrijker dan kopers in eerste instantie beseffen.

Beschouw een onderdeel dat aan vijf zijden moet worden bewerkt.

Bij een conventioneel 3-assig proces kan het zijn dat de operator het volgende moet doen:

Bewerk de eerste zijde.

Verwijder het werkstuk.

Draai het en verplaats het.

Lijn het armatuur opnieuw uit.

Stel een nieuwe werkcoördinaat in.

Bewerk een ander oppervlak.

Herhaal het proces.

De machine kan het onderdeel misschien wel produceren, maar het productieproces wordt inefficiënt.

Elke extra opstelling kan het volgende betekenen:

Meer operatortijd

Nog meer bevestigingswerk

Langere productiecycli

Extra uitlijning

Grotere kans op positioneringsfouten

Dit is waar de keuze voor een CNC-bewerkingscentrum belangrijk wordt.

Als meerdere zijden toegankelijk zijn zonder het werkstuk herhaaldelijk te verwijderen, kan een horizontaal bewerkingscentrum of een 5-assig bewerkingscentrum het aantal opstellingen verminderen.

De vraag is dus niet simpelweg:

"Kan deze CNC-machine mijn onderdeel maken?"

Een betere vraag is:

"Hoe efficiënt kan dit CNC-bewerkingscentrum mijn onderdeel maken?"

3. Wanneer is een verticaal bewerkingscentrum de juiste keuze?

Een verticaal bewerkingscentrum (VMC) is vaak een praktische keuze voor onderdelen waarbij de meeste bewerkingen van bovenaf kunnen worden uitgevoerd.

Typische voorbeelden zijn onder meer:

Beugels

Platen

Machinebehuizingen

Montage componenten

Algemene mechanische onderdelen

Vormcomponenten

Als uw onderdelen voornamelijk het volgende vereisen:

Gezichtsfrezen

Zakfrezen

Boren

Tikken

Contouren

en de meeste functies vanuit één richting toegankelijk zijn, kan een verticaal bewerkingscentrum de flexibiliteit bieden die u nodig heeft zonder onnodige machinecomplexiteit te introduceren.

Het belangrijke punt is dat er niet voor een VMC moet worden gekozen alleen maar omdat het een gewone CNC-machine is.

Kijk naar uw daadwerkelijke installatieproces.

Als de meeste onderdelen eenmalig kunnen worden geladen en van bovenaf efficiënt kunnen worden bewerkt, kan een VMC een logische keuze zijn.

Als operators echter voortdurend onderdelen moeten verwijderen en draaien, kan het tijd zijn om een ​​andere bewerkingscentrumconfiguratie te overwegen.

4. Wanneer is een horizontaal bewerkingscentrum zinvoller?

Een horizontaal bewerkingscentrum (HMC) wordt vooral interessant wanneer meerdere zijden van het werkstuk bewerkt moeten worden.

Stel je een kleplichaam, versnellingsbakhuis of ander onderdeel voor met bewerkingskenmerken op verschillende zijden.

Een verticale machine kan meerdere herpositioneringsoperaties vereisen.

Een horizontaal bewerkingscentrum kan een andere bewerkingsaanpak bieden, waardoor de spil het werkstuk vanaf de zijkant kan benaderen, terwijl het werkstukopspansysteem multi-bewerkingen kan ondersteunen.

Dit kan helpen het volgende te verminderen:

Aantal opstellingen

Afhandeling van onderdelen

Uitlijningsbewerkingen

Productieonderbrekingen

Horizontale bewerking kan ook nuttig zijn wanneer spaanafvoer een probleem wordt tijdens diepe- kamerbewerking of zware bewerking.

In plaats van een horizontaal bewerkingscentrum te kiezen omdat het een bepaalde specificatie heeft, kunt u zich afvragen of de configuratie ervan een probleem in uw bestaande productieproces zal elimineren.

Dat is een zinvollere reden om voor een HMC te kiezen.

5. Wanneer moet u een portaalbewerkingscentrum overwegen?

Grote werkstukken veroorzaken vaak een ander soort CNC-bewerkingsprobleem.

Een klant heeft misschien een onderdeel van twee meter lang en gaat er meteen van uit dat er een portaalbewerkingscentrum nodig is.

Maar een deellengte alleen is niet genoeg om die beslissing te nemen.

Je moet ook weten:

Hoeveel van het onderdeel vereist eigenlijk bewerking?

Hoe diep zijn de snijwerkzaamheden?

Hoe zwaar is het werkstuk?

Moet de gehele oppervlakte betreden worden?

Hoeveel armatuurruimte is er nodig?

Welke snijkrachten worden gegenereerd?

Voor een grote mal, matrijs, structureel onderdeel of zwaar mechanisch onderdeel kan een groter CNC-bewerkingscentrum nodig zijn, omdat de machine stabiel moet blijven snijden over een groot werkgebied.

In deze situaties worden het structurele ontwerp en de stijfheid van een portaalbewerkingscentrum belangrijker dan alleen het hebben van een grote tafel.

Het doel is niet om de grootste beschikbare CNC-machine te kopen.

Het is bedoeld om ervoor te zorgen dat de machine de werkelijke grootte, het gewicht, de snijkrachten en het bewerkingsgebied van het werkstuk aankan.

6. Heeft u echt een 5-assig bewerkingscentrum nodig?

Dit is een van de vragen die kopers zorgvuldig moeten beantwoorden.

Een 5-assig bewerkingscentrum kan uiterst nuttig zijn voor complexe componenten, maar niet elk ingewikkeld onderdeel vereist een 5-assige bewerking.

Beschouw een onderdeel met meerdere schuine oppervlakken.

Op een conventionele 3-assige CNC-machine heeft de operator mogelijk meerdere armaturen en opstellingen nodig om deze oppervlakken te bereiken.

Een 5-assig bewerkingscentrum kan de oriëntatie tussen het snijgereedschap en het werkstuk veranderen, waardoor mogelijk meer functies kunnen worden voltooid in minder opstellingen.

Dit kan waardevol zijn voor:

Lucht- en ruimtevaartcomponenten

Waaiers

Turbinecomponenten

Complexe mallen

Medische componenten

Vrije-oppervlakken

Onderdelen met meerdere schuine kenmerken

Maar als uw onderdelen voornamelijk uit vlakke oppervlakken, standaardkamers, verticale gaten en eenvoudige contouren bestaan, is het mogelijk dat de extra mogelijkheden van een 5-assig CNC-bewerkingscentrum geen significant productieprobleem oplossen.

Dus in plaats van te vragen:

"Is 5-assig beter?"

vragen:

"Hoeveel opstellingen, opspanningen en uitlijningsbewerkingen zouden 5-assige bewerkingen elimineren?"

Dat is een veel praktischere manier om de investering te evalueren.

7. Stem de CNC-machine af op het materiaal

Het materiaal dat u bewerkt, kan het type CNC-bewerkingscentrum dat u nodig heeft, veranderen.

Aluminium en staal kunnen bijvoorbeeld zeer verschillende bewerkingsstrategieën vereisen.

Voor aluminium onderdelen kan een hoog spiltoerental nuttig zijn bij gebruik van kleinere snijgereedschappen en hoge snijsnelheden.

Voor staal, gietijzer of andere materialen die zwaarder zagen vereisen, kunnen de stijfheid van de machine, het spilkoppel en de structurele stabiliteit belangrijker worden.

Als uw huidige machine trillingen produceert bij diepere sneden, kan het kopen van een andere machine, simpelweg omdat deze een hoger spiltoerental heeft, het probleem mogelijk niet oplossen.

Het echte probleem kan zijn:

Onvoldoende stijfheid

Overhang van gereedschap

Werkstukopspanning

Snijparameters

Kenmerken van de spindel

Machinestructuur

Wanneer u uw vereisten met een CNC-machineleverancier bespreekt, leg dan het daadwerkelijke materiaalverwijderingsproces uit in plaats van eenvoudigweg de materiaalkwaliteit te specificeren.

Bijvoorbeeld:

"We moeten in één handeling 8 mm materiaal uit een stalen onderdeel verwijderen."

is veel nuttiger dan:

"Wij bewerken staal."

Met die informatie kan de fabrikant van het CNC-bewerkingscentrum een ​​meer geschikte configuratie aanbevelen.

8. Selecteer geen CNC-machine alleen op basis van de spilsnelheid

Het spiltoerental is een van de gemakkelijkst te vergelijken specificaties, en dat is precies de reden waarom het misleidend kan zijn.

Een hoger spiltoerental kan waardevol zijn voor bepaalde bewerkingstoepassingen met hoge- snelheden.

Maar als uw productie grote frezen en het snijden van zwaar staal omvat, kunnen het spilkoppel en het beschikbare vermogen belangrijker zijn.

Een machine die voornamelijk is ontworpen voor het bewerken van aluminium op hoge- snelheid is bijvoorbeeld niet de meest geschikte keuze voor het agressief snijden van staal.

Houd bij het vergelijken van CNC-bewerkingscentra rekening met de volledige snijvereisten:

Materiaal + freesdiameter + snijdiepte + voeding + benodigde cyclustijd

in plaats van alleen naar het toerental van de spil te kijken.

Hetzelfde principe geldt voor het reizen met machines.

Een grotere X/Y/Z-weg betekent niet automatisch dat de machine beter is voor uw onderdelen.

De vraag is of de beschikbare slag en speling overeenkomen met uw werkelijke werkstuk en opspanning.

9. Uw armatuur kan de machine veranderen die u nodig heeft

Dit is een vraagstuk dat vaak over het hoofd wordt gezien tijdens de aankoopfase.

Stel dat uw werkstuk 800 mm × 500 mm meet.

Op papier past hij misschien comfortabel op een CNC-machine met een grotere tafel.

Maar dan voeg je toe:

Armatuur

Bankschroef

Draaitafel

Hydraulische klemmen

Grafsteen

Lokalisatiesysteem

De beschikbare bewerkingsruimte kan aanzienlijk veranderen.

Dit is vooral belangrijk bij de keuze voor een horizontaal bewerkingscentrum of een groot CNC-bewerkingscentrum.

Geef daarom, wanneer u om advies vraagt ​​aan een leverancier van CNC-machines, indien mogelijk de afmetingen van het onderdeel op, samen met de vereisten voor opspanning of werkstukopspanning.

Een machine moet worden beoordeeld als een compleet productiesysteem, niet alleen als een tafel met X/Y/Z-bewegingen.

10. Laat uw huidige productieproblemen de machineselectie leiden

Als u al CNC-machines bedient, kunnen uw bestaande productieproblemen u vertellen wat de volgende machine moet oplossen.

Als u te veel instellingen heeft

Onderzoek een horizontaal bewerkingscentrum, een configuratie met 4 assen of een bewerkingscentrum met 5 assen, afhankelijk van de onderdeelgeometrie.

Als grote onderdelen moeilijk te bewerken zijn

Kijk eens naar een portaalbewerkingscentrum met een passend werkbereik en structurele capaciteit.

Als zwaar zagen trillingen veroorzaakt

Kijk verder dan de spilsnelheid en onderzoek de stijfheid van de machine, het spilkoppel, de werkstukopspanning en de snijomstandigheden.

Als complexe oppervlakken meerdere armaturen vereisen

Evalueer of een 5-assig bewerkingscentrum het aantal opstellingen kan verminderen.

Als de productie wordt gedomineerd door gaten en draden

Een boor- en tapcentrum met hoge snelheid kan voor elke bewerking geschikter zijn dan het gebruik van een algemeen -bewerkingscentrum.

Als uw productie voornamelijk uit assen en andere roterende componenten bestaat

Een CNC-draaicentrum of CNC-draaibank kan geschikter zijn dan een op frezen- gebaseerd bewerkingscentrum.

Daarom is het beste startpunt voor de selectie van CNC-machines vaak uw huidige productieknelpunt.

11. Productievolume verandert het antwoord

Hetzelfde onderdeel kan verschillende CNC-machineconfiguraties bij verschillende productievolumes rechtvaardigen.

Voor prototypes of occasionele bestellingen kan flexibiliteit belangrijker zijn dan maximale cyclus-efficiëntie.

Voor productie met grote- volumes wordt de insteltijd veel belangrijker.

Stel dat één configuratie 15 minuten duurt en uw proces vier configuraties vereist.

Dat is al een uur instelwerk per onderdeel, voordat de daadwerkelijke snijtijd in aanmerking wordt genomen.

Als een ander CNC-bewerkingscentrum het proces kan terugbrengen tot één of twee opstellingen, moeten de extra investeringen in apparatuur worden afgewogen tegen de daaruit voortvloeiende productiebesparingen.

Dit is de reden waarom kopers het verwachte productievolume moeten opgeven wanneer ze een CNC-machinefabrikant om een ​​offerte vragen.

Zonder productievolume is het moeilijk te bepalen of een gespecialiseerd bewerkingscentrum economisch verantwoord is.

12. Wat moet u een CNC-machinefabrikant sturen voordat u om een ​​offerte vraagt?

Een nuttige offerteaanvraag moet voldoende informatie bevatten zodat de leverancier uw bewerkingsproces kan begrijpen.

Verzend, indien beschikbaar:

Onderdeeltekening of 3D-model

Hierdoor kan de fabrikant de werkelijke geometrie begrijpen.

Materiaal

Vermeld de materiaalkwaliteit als deze de snijomstandigheden beïnvloedt.

Afmetingen en gewicht van onderdeel

Gebruik het grootste representatieve werkstuk in plaats van alleen het kleinste onderdeel.

Vereiste bewerkingen

Bijvoorbeeld:

Frezen

Boren

Tikken

Saai

Zakken

Contouren

Bewerking van schuine-oppervlakken

Huidig ​​aantal opstellingen

Dit is vooral belangrijk als u een andere CNC-bewerkingscentrumconfiguratie overweegt.

Productievolume

Maandelijkse of jaarlijkse hoeveelheid is handig voor het evalueren van de cyclustijd en automatiseringsvereisten.

Nauwkeurigheid en oppervlakteafwerking

Neem kritische afmetingen op als deze van invloed zijn op de machineselectie.

Bestaande armaturen en gereedschappen

Dit helpt de CNC-machineleverancier de daadwerkelijke productieomgeving te begrijpen.

Hoe vollediger de informatie, hoe kleiner de kans dat u een generiek machineadvies ontvangt.

13. Een praktische checklist voor de selectie van CNC-bewerkingscentra

Voordat u een aankoopbeslissing neemt, moet u de volgende vragen beantwoorden:

Deze checklist is vaak nuttiger bij aankoopgesprekken dan een lange lijst met machinespecificaties.

14. Het juiste CNC-bewerkingscentrum is degene die uw grootste productieprobleem oplost

Er is geen universeel antwoord op de vraag welk CNC-bewerkingscentrum het beste is.

Voor de ene fabrikant kan een verticaal bewerkingscentrum de juiste combinatie van flexibiliteit en toegankelijkheid bieden.

Aan de andere kant kan een horizontaal bewerkingscentrum een ​​aantal onnodige opstellingen verminderen.

Voor grote mallen of structurele componenten kan een portaalbewerkingscentrum het vereiste werkbereik en de vereiste stijfheid bieden.

Voor complexe componenten met meerdere-hoeken kan een bewerkingscentrum met 5 assen het aantal opspanningen en herpositioneringen verminderen.

Voor boren en tappen in grote- volumes kan een boor- en tapcentrum een ​​betere productieoplossing zijn.

Het belangrijkste punt is dat u de machine selecteert op basis van het probleem dat u moet oplossen, en niet op basis van het aantal specificaties dat in een brochure staat.

Als u CNC-bewerkingscentra vergelijkt, maak dan een aantal representatieve onderdeeltekeningen en bespreek het bewerkingsproces met de fabrikant. De juiste CNC-machinefabrikant moet kunnen uitleggen waarom een ​​bepaalde machineconfiguratie bij uw onderdelen past, waar de beperkingen liggen en welk productieprobleem de voorgestelde machine naar verwachting zal oplossen.

Dabai Precision Machine Tool levert verticale bewerkingscentra, horizontale bewerkingscentra, portaalbewerkingscentra, 5-assige bewerkingscentra, CNC-draaicentra en hogesnelheidsboor- en tapcentra voor verschillende productie-eisen. Voor een specifiek project kan de machineselectie worden geëvalueerd op basis van de daadwerkelijke onderdeelgeometrie, het materiaal, de werkstukopspanmethode, de bewerkingen en het productievolume.