Bij het vergelijken van CNC-machines kunt u gemakkelijk verdwalen in de specificatiebladen.

Eén CNC-machine kan een spil van 12.000 tpm hebben, een andere 15.000 tpm en een derde 20.000 tpm. De ene machine biedt mogelijk een grotere X-, Y- en Z-verplaatsing, terwijl een andere een grotere tafel of een groter gereedschapsmagazijn heeft.

Op het eerste gezicht lijkt de machine met de grotere aantallen misschien de betere keuze.

Maar zo werkt CNC-machineselectie in de praktijk niet.

De belangrijke vraag is niet:

"Welke CNC-machine heeft betere specificaties?"

Het is:

"Welke specificaties hebben daadwerkelijk invloed op de onderdelen die wij produceren?"

Een koper die een CNC-bewerkingscentrum vergelijkt, moet daarom kijken naar de specificaties in relatie tot het werkstuk, het materiaal, het snijproces, het productievolume en de vereiste nauwkeurigheid.

1. Begin met de specificaties die een machine kunnen elimineren

Voordat u het spiltoerental of de besturingssystemen vergelijkt, moet u controleren of de machine uw onderdelen fysiek en technisch aankan.

De eerste specificaties om te vergelijken zijn:

X/Y/Z-asbeweging

Tafelgrootte

Maximaal werkstukgewicht

Maximale werkstukhoogte

Afstand tussen spindel- en-tafel

Spindel kracht

Spindel koppel

Nauwkeurigheid van positionering

Herhaalbaarheid

Capaciteit gereedschapsmagazijn

Als een machine aan een van deze basisvereisten voldoet, doen de andere specificaties er misschien niet toe.

Een CNC-bewerkingscentrum kan bijvoorbeeld een uitstekende spil en een hoge positioneringsnauwkeurigheid hebben, maar als uw opspanning en werkstuk niet binnen het bruikbare werkbereik passen, is de machine niet geschikt voor uw productie.

Dit is de reden waarom ervaren kopers meestal beginnen met het onderdeel en vervolgens terugwerken naar de machinespecificaties.

2. Machinereizen: vergelijk X/Y/Z-nummers niet afzonderlijk

Machinereizen zijn een van de eerste specificaties die kopers gewoonlijk vergelijken.

Een typisch specificatieblad kan het volgende weergeven:

X--asbeweging

Y--asbeweging

Z--asbeweging

Deze cijfers vertellen u hoe ver de machine-assen kunnen bewegen, maar ze vertellen u niet automatisch de werkelijke grootte van het werkstuk dat u kunt bewerken.

U moet ook overwegen:

Afmetingen armatuur

Lengte gereedschap

Spindelspeling

Werkstuk hoogte

Klempositie

Vereiste toolbenadering

Draaitafel of andere accessoires

Een werkstuk kan bijvoorbeeld technisch gezien binnen de verplaatsing van de X--as passen, maar toch moeilijk te bewerken zijn omdat de opspaninrichting te veel ruimte in beslag neemt.

Wat moet u aan de CNC-machineleverancier vragen?

In plaats van alleen te vragen:

"Wat is de X/Y/Z-reis?"

vragen:

"Wat is de aanbevolen maximale werkstukgrootte voor de bewerkingen die we moeten uitvoeren?"

Dat geeft je een veel nuttiger antwoord.

Voor grote componenten wordt dit vooral belangrijk als u een portaalbewerkingscentrum vergelijkt met een conventionele verticale of horizontale machine.

3. Tafelgrootte en werkstukgewicht zijn belangrijker dan ze lijken

Een grotere tafel betekent niet automatisch dat je er een veel groter werkstuk op kunt plaatsen.

De tabel moet samenwerken met:

Maximale tafelbelasting

Gewicht armatuur

Gewicht van het werkstuk

Werkstukmethode

Beschikbare reizen

Spindelspeling

Stel dat uw onderdeel 1.500 kg weegt.

Een machine kan voldoende tafeloppervlak hebben, maar als de toegestane tafelbelasting te laag is, kan deze uw productieproces niet veilig ondersteunen.

Vergelijk voor zware componenten de volledige belastingstoestand, niet alleen de tafelafmetingen.

Dit is vooral belangrijk bij de evaluatie van een portaalbewerkingscentrum of een groot horizontaal bewerkingscentrum.

4. Spilsnelheid: hoger is niet automatisch beter

Spilsnelheid is waarschijnlijk een van de meest gebruikte specificaties in de marketing van CNC-machines.

Een machine met een spil van 20.000 tpm is niet automatisch beter dan een machine met een spil van 12.000 tpm.

Het nuttige spiltoerental is afhankelijk van:

Materiaal van het werkstuk

Gereedschapsdiameter

Snijsnelheid

Vereiste oppervlakteafwerking

Materiaalverwijderingssnelheid

Bewerking

Hoge spiltoerentallen kunnen bijvoorbeeld handig zijn voor kleine snijgereedschappen en aluminium onderdelen.

Zwaar staalsnijden is een andere situatie.

Een grote frees die substantieel materiaal verwijdert, kan met een veel lagere spilsnelheid werken, maar heeft aanzienlijk meer koppel nodig.

Vraag dus bij het vergelijken van CNC-machinespecificaties niet alleen:

"Hoe snel kan de spil draaien?"

Vragen:

"Bij welk spiltoerental en koppel zal de machine onze belangrijkste snijbewerkingen daadwerkelijk uitvoeren?"

Dat onderscheid kan een dure mismatch tussen de machinespecificatie en uw werkelijke productievereisten voorkomen.

5. Spilkracht en koppel: kijk naar beide

Het spilvermogen en het spilkoppel worden vooral belangrijk bij het bewerken van staal, gietijzer, mallen en andere toepassingen waarbij zwaardere sneden nodig zijn.

Een machine met een hoog spiltoerental maar onvoldoende koppel presteert mogelijk niet goed wanneer het snijgereedschap en het materiaal hogere snijkrachten vereisen.

Vraag bij het vergelijken van CNC-machines naar:

Nominaal spilvermogen

Maximaal spilvermogen

Nominaal koppel

Maximaal koppel

Koppelcurve, indien beschikbaar

Toerentalbereik van de spil

De koppelcurve is bijzonder nuttig omdat het maximale koppel niet noodzakelijkerwijs beschikbaar is over het gehele toerentalbereik van de spil.

Als uw productie bijvoorbeeld een hoog koppel van ongeveer 2.000–4.000 tpm vereist, zegt het kennen van alleen het maximale spiltoerental niet voldoende.

Dit is een gebied waarop een fabrikant van CNC-machines zou moeten kunnen uitleggen hoe de spil overeenkomt met uw werkelijke snijomstandigheden.

6. Machinestijfheid is vaak belangrijker dan kopers verwachten

De stijfheid van machines is moeilijk in één getal samen te vatten en daarom ontbreekt deze vaak in eenvoudige vergelijkingstabellen.

Maar het kan een groot effect hebben op de daadwerkelijke bewerking.

Wanneer de snijkrachten toenemen, kan onvoldoende stijfheid bijdragen aan:

Babbelen

Trillingen van het gereedschap

Slechte oppervlakteafwerking

Slijtage van gereedschap

Dimensionale variatie

Gereduceerde snijdiepte

Dit is vooral van belang voor:

Bewerking van staal

Bewerking van gietijzer

Vorm- en matrijswerk

Grote werkstukken

Zwaar voorbewerken

Kijk bij het vergelijken van een CNC-bewerkingscentrum verder dan de spilspecificaties en vraag naar het structurele ontwerp van de machine.

Relevante factoren zijn onder meer:

Constructie van machinebedden

Kolomontwerp

Geleidingsregeling

Spindel ondersteuning

Structurele massa

Ondersteuning voor kogelomloopspindels

Algemene machinearchitectuur

Voor zware- toepassingen kan een stijve machinestructuur waardevoller zijn dan een hoger spiltoerental.

7. Positioneringsnauwkeurigheid en herhaalbaarheid zijn niet hetzelfde

Deze twee specificaties worden vaak verward.

Nauwkeurigheid van positionering

Dit beschrijft hoe dicht de machine naar een opgedragen positie kan bewegen.

Herhaalbaarheid

Dit beschrijft hoe consistent de machine naar dezelfde positie kan terugkeren.

Een machine kan een goede herhaalbaarheid hebben, maar toch een positioneringsfout vertonen.

Voor precisiebewerking zijn beide kenmerken van belang.

Je moet je echter ook afvragen hoe de waarden zijn gemeten.

Zoek informatie over:

Meetmethode

Meetstandaard

As getest

Meetomstandigheden

Machinetemperatuur

Compensatiestatus

Een nummer dat op een specificatieblad is afgedrukt, vertelt u bijvoorbeeld niet noodzakelijkerwijs hoe de machine na enkele uren productie zal presteren.

Vraag bij kritische componenten aan de CNC-machineleverancier hoe de nauwkeurigheid wordt gecontroleerd en welke inspectiedocumentatie kan worden verstrekt.

8. Thermische stabiliteit kan de nauwkeurigheid in de echte-wereld beïnvloeden

Een CNC-machine werkt niet op een constante temperatuur.

Tijdens productie:

De spindel genereert warmte

Motoren genereren warmte

Kogelomloopspindels genereren warmte

De koelvloeistoftemperatuur kan veranderen

De omgevingstemperatuur in de fabriek verandert

Deze effecten kunnen thermische groei en maatveranderingen veroorzaken.

Dit is vooral van belang bij het bewerken van:

Lange productieruns

Precisiecomponenten

Grote onderdelen

Componenten met nauwe-tolerantie

Kijk daarom bij het vergelijken van CNC-machinespecificaties niet alleen naar de statische positioneringsnauwkeurigheid.

Vraag hoe de machine omgaat met thermische effecten.

Afhankelijk van het machineontwerp kan dit het volgende inhouden:

Thermische compensatie

Spindelkoeling

Kogelomloopkoeling

Temperatuurbewaking

Structureel ontwerp bedoeld om thermische vervorming te verminderen

Het doel is niet om het kleinste getal op een specificatieblad te vinden.

Het doel is om stabiele afmetingen te behouden tijdens de daadwerkelijke productie.

9. De capaciteit van het gereedschapsmagazijn moet overeenkomen met uw proces

De capaciteit van het gereedschapsmagazijn is een andere specificatie die gemakkelijk verkeerd kan worden begrepen.

Meer tools zijn niet automatisch beter.

Als voor uw typische onderdeel 18 gereedschappen nodig zijn, kan een magazijn met 60 gereedschappen weinig praktisch voordeel bieden, tenzij uw productie uit veel verschillende onderdelen bestaat.

Als u daarentegen meerdere onderdeelfamilies gebruikt waarbij regelmatig gereedschap wordt gewisseld, kan onvoldoende gereedschapscapaciteit onnodig instelwerk veroorzaken.

Overwegen:

Aantal gereedschappen per onderdeel

Aantal onderdeeltypen

Gereedschapsdiameter

Lengte gereedschap

Gewicht gereedschap

Frequentie van gereedschapswissels

Productievolume

Voor productie met een hoog-mix kan de gereedschapscapaciteit een direct effect hebben op de instelefficiëntie.

Voor de productie van grote-volumes van één onderdeel kunnen de cyclustijd en de-wisselsnelheid van het gereedschap belangrijker zijn.

10. De automatische gereedschapswisseltijd is van belang als het productievolume hoog is

Twee machines kunnen beide beschikken over automatische gereedschapswisselaars, maar hun werkelijke productieprestaties kunnen verschillen.

Als uw bewerkingsprogramma honderden gereedschapswissels per ploegendienst bevat, kan zelfs een klein verschil in gereedschapswisseltijd- zich ophopen.

Vergelijk voor productie met grote- volumes:

Gereedschapswisseltijd

Chip-tot-chiptijd

Spindel versnelling

Snelle verplaatsingssnelheid

Controle reactie

Evalueer deze cijfers echter niet los van de bewerkingscyclus.

Een seconde besparen op een gereedschapswissel heeft weinig zin als de daadwerkelijke snijbewerking enkele minuten duurt.

Vergelijk specificaties altijd met de volledige cyclustijd.

11. CNC-besturingssysteem: vergelijk het op basis van uw werk

Het CNC-besturingssysteem is belangrijk, maar het mag ook geen specificatiewedstrijd worden.

Een eenvoudige 3-assige bewerkingstoepassing vereist niet noodzakelijkerwijs dezelfde besturingsfuncties als complexe 5-assige bewerking.

Voor een 5-assig bewerkingscentrum moet u mogelijk rekening houden met het volgende:

Multi--assige interpolatie

Controle van het gereedschapsmiddelpunt

Kijk-vooruitfuncties

Bewerkingsfuncties met hoge-snelheid

Coördineren van transformatie

Functies om botsingen te vermijden

Voor standaard 3-assig werk kunnen andere overwegingen belangrijker zijn.

Het beste besturingssysteem is daarom het besturingssysteem dat het programmeer- en bewerkingsproces ondersteunt dat u daadwerkelijk gebruikt.

12. Rapid Traverse-snelheid: nuttig, maar overschat het niet

De ijlgangsnelheid beïnvloedt hoe snel de machine tussen snijbewerkingen door beweegt.

Het kan de cyclustijd beïnvloeden, vooral wanneer:

Onderdelen bevatten veel korte bewerkingen

Gatenpatronen zijn uitgebreid

Gereedschapspaden bevatten frequente niet-snijbewegingen

Het productievolume is hoog

Maar de ijlgangsnelheid is niet gelijk aan de snijsnelheid.

Een machine met zeer hoge snelle bewegingen kan nog steeds een lange cyclustijd hebben als de snijparameters of gereedschapswisselingen inefficiënt zijn.

Wanneer u CNC-bewerkingscentra vergelijkt, gebruik dan de ijlgangsnelheid als onderdeel van de cyclustijd-berekening in plaats van deze te beschouwen als een op zichzelf staande maatstaf voor de machineprestaties.

13. Automatische chipverwijdering kan meer dan één specificatienummer van belang zijn

Spaanbeheer wordt gemakkelijk over het hoofd gezien tijdens de machineselectie.

Maar als uw proces grote hoeveelheden spanen produceert, kan een slechte spaanafvoer een dagelijks productieprobleem worden.

Dit is met name relevant voor:

Diepe zakken

Zwaar voorbewerken

Gietijzer

Aluminium

Lange bewerkingscycli

Een horizontaal bewerkingscentrum kan bij bepaalde toepassingen een voordeel hebben, omdat de horizontale oriëntatie ervoor kan zorgen dat spanen uit de snijzone vallen.

Denk afhankelijk van de toepassing ook aan:

Spaan transportband

Koelvloeistofstroom

Koelvloeistof druk

Chip spoelen

Ontwerp van machinebehuizing

De juiste oplossing is afhankelijk van het materiaal en het snijproces.

14. Vergelijk CNC-machines op basis van het werkelijke onderdeel

Op dit punt wordt duidelijk waarom een ​​vergelijking van standaardspecificaties misleidend kan zijn.

Beschouw drie verschillende onderdelen.

Onderdeel A - Aluminium behuizing

De belangrijkste vereisten zijn:

Frezen met hoge-snelheid

Boren

Tikken

Goede oppervlakteafwerking

Korte cyclustijd

Een verticaal bewerkingscentrum met hoge-snelheid kan geschikt zijn.

Deel B - Grote stalen mal

De belangrijkste vereisten zijn:

Groot werkbereik

Zware materiaalverwijdering

Structurele stijfheid

Stabiele lange-cyclusbewerking

Een portaalbewerkingscentrum kan geschikter zijn.

Deel C - Complexe meer-zijdige component

Het belangrijkste probleem is:

Meerdere opstellingen

Schuine oppervlakken

Moeilijke toegang tot gereedschap

Afstemming tussen verschillende functies

Een 5-assig bewerkingscentrum kan een efficiënter proces bieden.

Het punt is dat de "beste" specificatie verandert met het onderdeel.

15. Vergelijk de specificaties die van invloed zijn op uw grootste productieprobleem

Een handige manier om een ​​CNC-machine te evalueren, is door het grootste probleem in uw huidige proces te identificeren.

Dit is de vergelijkingstabel die daadwerkelijk nuttig is voor een koper.

In plaats van alle beschikbare specificaties te vergelijken, vergelijkt u de specificaties die uw specifieke productieprobleem kunnen oplossen.

16. Wat moet u een CNC-machinefabrikant vragen?

Voordat u een CNC-machine koopt, moet u de fabrikant vragen stellen die verder gaan dan de catalogus.

Over jouw deel

Kan deze machine ons representatieve deel compleet maken zonder onnodige opstellingen?

Over snijden

Welke snijomstandigheden adviseert u voor ons materiaal en gereedschap?

Over de prestaties van de spil

Welk spilkoppel is beschikbaar bij het toerental dat we daadwerkelijk gebruiken?

Over nauwkeurigheid

Hoe worden positioneringsnauwkeurigheid en herhaalbaarheid gemeten?

Over thermische stabiliteit

Hoe wordt thermische vervorming gecontroleerd tijdens lange bewerkingscycli?

Over machinestijfheid

Voor welke toepassingen is deze machine structureel ontworpen?

Over productiviteit

Kunt u de cyclustijd schatten met behulp van ons werkelijke onderdeel?

Over gereedschap

Is het standaard gereedschapsmagazijn voldoende voor onze onderdelenfamilie?

Een serieuze CNC-machinefabrikant moet deze vragen kunnen bespreken aan de hand van uw tekeningen en productievereisten.

17. Welke informatie moet u verstrekken bij het aanvragen van een offerte voor een CNC-machine?

Wilt u een nuttig advies van een CNC-machineleverancier, stuur dan meer dan een productnaam.

Voorzien:

Onderdeeltekening of 3D-model

Materiaal

Maximale werkstukafmetingen

Gewicht van het werkstuk

Vereiste toleranties

Oppervlakteafwerking

Belangrijkste bewerkingen

Huidig ​​aantal opstellingen

Productievolume

Bestaande tooling

Bestaande armaturen

Doelcyclustijd, indien beschikbaar

Met deze informatie kan de leverancier bepalen of u een verticaal bewerkingscentrum, horizontaal bewerkingscentrum, portaalbewerkingscentrum, 5-assig bewerkingscentrum of een andere CNC-configuratie nodig heeft.

Het geeft de fabrikant ook de mogelijkheid om beperkingen te identificeren voordat de machine wordt besteld.

18. Een betere manier om CNC-machinespecificaties te vergelijken

Wanneer u twee machines vergelijkt, maak dan geen spreadsheet met 30 specificaties en markeer eenvoudigweg het grotere aantal.

Verdeel de vergelijking in plaats daarvan in vier vragen.

Kan de machine het onderdeel aan?

Rekening:

Werkenvelop

Tafelbelasting

Spindelspeling

Armatuurvereisten

Kan hij het snijden aan?

Rekening:

Spindel kracht

Spindel koppel

Stijfheid

Gereedschapscapaciteit

Kan het het gewenste resultaat bereiken?

Rekening:

Nauwkeurigheid van positionering

Herhaalbaarheid

Thermische stabiliteit

Nauwkeurigheid van de spindel

Kan het de onderdelen economisch produceren?

Rekening:

Cyclustijd

Gereedschapswissels

Insteltijd

Capaciteit gereedschapsmagazijn

Onderhoud

Automatiseringspotentieel

Deze werkwijze voorkomt dat u betaalt voor specificaties die niet bijdragen aan uw productie.

Laatste: Koop niet het specificatieblad

Het doel van een CNC-machinespecificatie is om u te vertellen wat de machine potentieel kan doen.

Het vertelt u niet of de machine de juiste keuze is voor uw productie.

Wanneer u CNC-bewerkingscentra vergelijkt, begin dan met uw onderdelen en werk achteruit:

Onderdeelgeometrie → materiaal → bewerkingen → opstellingen → nauwkeurigheid → productievolume → machineconfiguratie → specificaties

Dat proces kan u leiden naar een verticaal bewerkingscentrum voor algemene prismatische onderdelen, een horizontaal bewerkingscentrum voor meer-vlakbewerking, een portaalbewerkingscentrum voor grote componenten of een 5-assig bewerkingscentrum voor complexe geometrieën.

Het belangrijkste is om niet de machine met het langste specificatieblad te selecteren.

Selecteer de machine waarvan de specificaties de problemen oplossen die u daadwerkelijk tijd, nauwkeurigheid en productiecapaciteit kosten.

Voor kopers die verschillende CNC-machines evalueren, kan Dabai Precision Machine Tool de daadwerkelijke onderdeeltekeningen, materialen, bewerkingsbewerkingen en productievereisten bekijken voordat ze een geschikte CNC-bewerkingscentrumconfiguratie aanbevelen.