La scelta del giusto centro di lavoro CNC inizia dal pezzo, non dal catalogo della macchina.
Molti acquirenti iniziano confrontando la velocità del mandrino, la corsa della macchina, le dimensioni della tavola e il prezzo. Queste specifiche sono importanti, ma non ti dicono se un particolare centro di lavoro CNC migliorerà effettivamente la tua produzione.
Le domande più utili sono:
- Quanti lati del pezzo necessitano di lavorazione?
- Quante configurazioni sono necessarie?
- Il materiale è difficile da tagliare?
- La parte richiede la rimozione di materiale pesante o una finitura fine?
- È possibile lavorare la parte con un processo standard a 3 assi?
- Un centro di lavoro diverso ridurrebbe i tempi di attrezzaggio?
- Il volume di produzione è sufficientemente elevato da giustificare una macchina più specializzata?
Le risposte di solito ti indicheranno un centro di lavoro verticale, un centro di lavoro orizzontale, un centro di lavoro a portale, un centro di lavoro a 5 assi o un'altra configurazione di macchina CNC.
1. Inizia con la parte che devi effettivamente produrre
Il primo passo nella scelta della macchina CNC è guardare le parti piuttosto che le specifiche della macchina.
Prendi diverse parti rappresentative dalla tua linea di produzione e identifica:
- Dimensioni massime della parte
- Peso parziale
- Materiale
- Numero di superfici lavorate
- Fori, tasche, filettature e contorni richiesti
- Tolleranze richieste
- Finitura superficiale
- Numero di configurazioni attuali
- Volume di produzione mensile o annuale
Queste informazioni forniscono al produttore di macchine CNC una comprensione molto più chiara delle vostre esigenze.
Ad esempio, un piccolo alloggiamento in alluminio con fori e tasche sulla parte superiore potrebbe non richiedere una macchina complicata. Uno stampo in acciaio di grandi dimensioni con cavità profonde e un'ampia fresatura superficiale rappresenta un problema di lavorazione completamente diverso.
Questo è il motivo per cui non esiste un centro di lavoro CNC universalmente "migliore".
La macchina adatta è quella che risolve i problemi di produzione specifici creati dai tuoi pezzi.
2. Di quante configurazioni ha realmente bisogno la tua parte?
I requisiti di installazione sono spesso più importanti di quanto inizialmente si rendano conto gli acquirenti.
Consideriamo un componente che necessita di lavorazione su cinque lati.
Con un processo convenzionale a 3 assi, l’operatore potrebbe dover:
Lavora il primo lato.
Rimuovere il pezzo.
Ruotarlo e riposizionarlo.
Riallineare l'apparecchio.
Imposta una nuova coordinata di lavoro.
Lavorare un'altra superficie.
Ripeti il processo.
La macchina può essere in grado di produrre il pezzo, ma il processo di produzione diventa inefficiente.
Ogni configurazione aggiuntiva può significare:
Più tempo per l'operatore
Più lavoro sugli impianti
Cicli produttivi più lunghi
Allineamento aggiuntivo
Maggiore possibilità di errori di posizionamento
È qui che la scelta del centro di lavoro CNC diventa importante.
Se è possibile accedere a più lati senza rimuovere ripetutamente il pezzo, un centro di lavoro orizzontale o un centro di lavoro a 5 assi può ridurre il numero di configurazioni.
La questione quindi non è semplicemente:
"Questa macchina CNC può realizzare la mia parte?"
Una domanda migliore è:
"Con quanta efficienza questo centro di lavoro CNC può realizzare il mio pezzo?"
3. Quando un centro di lavoro verticale è la scelta giusta?
Un centro di lavoro verticale (VMC) è spesso una scelta pratica per i pezzi in cui la maggior parte delle operazioni di lavorazione può essere eseguita dall'alto.
Esempi tipici includono:
Parentesi
Piatti
Alloggiamenti di macchine
Componenti di montaggio
Parti meccaniche generali
Componenti dello stampo
Se le tue parti richiedono principalmente:
Fresatura frontale
Fresatura di tasche
Perforazione
Toccando
Contornatura
e la maggior parte delle funzionalità sono accessibili da una direzione, un centro di lavoro verticale può fornire la flessibilità necessaria senza introdurre inutili complessità nella macchina.
Il punto importante è che una VMC non dovrebbe essere selezionata semplicemente perché è una comune macchina CNC.
Guarda il tuo attuale processo di configurazione.
Se la maggior parte dei pezzi può essere caricata una volta e lavorata in modo efficiente dall’alto, un VMC può essere una scelta logica.
Se gli operatori devono costantemente rimuovere e ruotare le parti, tuttavia, potrebbe essere il momento di prendere in considerazione una diversa configurazione del centro di lavoro.
4. Quando ha più senso un centro di lavoro orizzontale?
Un centro di lavoro orizzontale (HMC) diventa particolarmente interessante quando è necessario lavorare più lati del pezzo.
Immagina un corpo valvola, una scatola del cambio o un altro componente con caratteristiche di lavorazione su più facce.
Una macchina verticale può richiedere diverse operazioni di riposizionamento.
Un centro di lavoro orizzontale può fornire un approccio di lavorazione diverso, consentendo al mandrino di avvicinarsi al pezzo lateralmente mentre il sistema di bloccaggio pezzi può supportare la lavorazione multi-faccia.
Questo può aiutare a ridurre:
Numero di configurazioni
Movimentazione delle parti
Operazioni di allineamento
Interruzioni della produzione
La lavorazione orizzontale può essere utile anche quando l'evacuazione dei trucioli diventa un problema durante la lavorazione di tasche profonde o pesanti.
Invece di scegliere un centro di lavoro orizzontale perché ha specifiche particolari, chiediti se la sua configurazione eliminerà un problema nel processo di produzione esistente.
Questo è il motivo più utile per scegliere un HMC.
5. Quando dovresti prendere in considerazione un centro di lavoro a portale?
I pezzi di grandi dimensioni spesso creano un diverso tipo di problema di lavorazione CNC.
Un cliente può avere un componente lungo due metri e presumere immediatamente che sia necessario un centro di lavoro a portale.
Ma la sola lunghezza della parte non è sufficiente per prendere questa decisione.
Devi anche sapere:
Quanta parte del pezzo richiede effettivamente la lavorazione?
Quanto sono profonde le operazioni di taglio?
Quanto pesa il pezzo?
È necessario accedere a tutta la superficie?
Quanto spazio per l'attrezzatura è necessario?
Quali forze di taglio verranno generate?
Uno stampo, una matrice, un componente strutturale o un componente meccanico pesante di grandi dimensioni può richiedere un centro di lavoro CNC più grande perché la macchina deve mantenere un taglio stabile su un'ampia area di lavoro.
In queste situazioni, il design strutturale e la rigidità di un centro di lavoro a portale diventano più importanti della semplice disponibilità di una tavola di grandi dimensioni.
L’obiettivo non è acquistare la macchina CNC più grande disponibile.
Serve per assicurarsi che la macchina sia in grado di gestire le dimensioni, il peso, le forze di taglio e l'area di lavorazione effettive del pezzo.
6. Hai davvero bisogno di un centro di lavoro a 5 assi?
Questa è una delle domande a cui gli acquirenti dovrebbero rispondere con attenzione.
Un centro di lavoro a 5 assi può essere estremamente utile per componenti complessi, ma non tutte le parti complicate richiedono una lavorazione a 5 assi.
Consideriamo un componente con diverse superfici angolate.
Su una macchina CNC convenzionale a 3 assi, l'operatore potrebbe aver bisogno di più attrezzature e configurazioni per raggiungere queste superfici.
Un centro di lavoro a 5 assi può modificare l'orientamento tra l'utensile da taglio e il pezzo in lavorazione, consentendo potenzialmente di completare più funzioni con meno configurazioni.
Questo può essere utile per:
Componenti aerospaziali
Giranti
Componenti della turbina
Stampi complessi
Componenti medici
Superfici-a forma libera
Parti con molteplici caratteristiche angolari
Ma se le tue parti sono costituite principalmente da superfici piane, tasche standard, fori verticali e contorni semplici, la capacità aggiuntiva di un centro di lavoro CNC a 5 assi potrebbe non risolvere un problema di produzione significativo.
Quindi invece di chiedere:
"5 assi sono migliori?"
chiedere:
"Quanti setup, attrezzature e operazioni di allineamento eliminerebbero la lavorazione a 5 assi?"
Questo è un modo molto più pratico per valutare l’investimento.
7. Abbina la macchina CNC al materiale
Il materiale che lavori può cambiare il tipo di centro di lavoro CNC di cui hai bisogno.
L’alluminio e l’acciaio, ad esempio, possono richiedere strategie di lavorazione molto diverse.
Per le parti in alluminio, un'elevata velocità del mandrino può essere utile quando si utilizzano utensili da taglio più piccoli e velocità di taglio elevate.
Per l'acciaio, la ghisa o altri materiali che richiedono tagli più pesanti, la rigidità della macchina, la coppia del mandrino e la stabilità strutturale possono diventare più importanti.
Se la tua macchina attuale produce vibrazioni quando esegui tagli più profondi, acquistare un'altra macchina semplicemente perché ha un numero di giri del mandrino più elevato potrebbe non risolvere il problema.
Il vero problema potrebbe essere:
Rigidità insufficiente
Sporgenza dell'utensile
Tenuta del lavoro
Parametri di taglio
Caratteristiche del mandrino
Struttura della macchina
Quando discuti le tue esigenze con un fornitore di macchine CNC, spiega l'effettivo processo di rimozione del materiale anziché specificare semplicemente la qualità del materiale.
Per esempio:
"Dobbiamo rimuovere 8 mm di materiale da un componente in acciaio in una sola operazione."
è molto più utile di:
"Lavoriamo l'acciaio."
Tali informazioni consentono al produttore del centro di lavoro CNC di consigliare una configurazione più appropriata.
8. Non selezionare una macchina CNC basata solo sulla velocità del mandrino
La velocità del mandrino è una delle specifiche più facili da confrontare, ed è proprio per questo che può essere fuorviante.
Un numero di giri del mandrino più elevato può essere utile per alcune applicazioni di lavorazione ad alta-velocità.
Ma se la vostra produzione prevede frese di grandi dimensioni e taglio di acciaio pesante, la coppia del mandrino e la potenza disponibile potrebbero avere maggiore importanza.
Ad esempio, una macchina progettata principalmente per la lavorazione ad alta-velocità dell'alluminio potrebbe non essere la scelta più appropriata per il taglio aggressivo dell'acciaio.
Quando si confrontano i centri di lavoro CNC, considerare il requisito di taglio completo:
Materiale + diametro fresa + profondità di taglio + velocità di avanzamento + tempo ciclo richiesto
piuttosto che guardare solo il numero di giri del mandrino.
Lo stesso principio vale per la corsa della macchina.
Una corsa X/Y/Z maggiore non significa automaticamente che la macchina sia migliore per i tuoi pezzi.
La domanda è se la corsa e il gioco disponibili corrispondono al pezzo e all'attrezzatura effettivi.
9. Il tuo apparecchio può cambiare la macchina di cui hai bisogno
Questo è un aspetto che spesso viene trascurato durante la fase di acquisto.
Supponiamo che il tuo pezzo misuri 800 mm × 500 mm.
Sulla carta potrebbe stare comodamente su una macchina CNC con un tavolo più grande.
Ma poi aggiungi:
Apparecchio
Morsa
Tavola rotante
Morsetti idraulici
Lapide
Sistema di localizzazione
Lo spazio di lavorazione disponibile può cambiare in modo significativo.
Ciò è particolarmente importante quando si seleziona un centro di lavoro orizzontale o un centro di lavoro CNC di grandi dimensioni.
Pertanto, quando si richiede una raccomandazione a un fornitore di macchine CNC, fornire, ove possibile, le dimensioni della parte insieme ai requisiti dell'attrezzatura o del supporto pezzo.
Una macchina dovrebbe essere valutata come un sistema di produzione completo, non solo come una tavola con spostamenti X/Y/Z.
10. Lasciate che i vostri attuali problemi di produzione guidino la scelta della macchina
Se utilizzi già macchine CNC, i tuoi problemi di produzione esistenti possono dirti cosa dovrebbe risolvere la prossima macchina.
Se hai troppe configurazioni
Analizza un centro di lavoro orizzontale, una configurazione a 4 assi o un centro di lavoro a 5 assi, a seconda della geometria del pezzo.
Se i pezzi di grandi dimensioni sono difficili da lavorare
Guarda un centro di lavoro a portale con un'area di lavoro e una capacità strutturale adeguate.
Se il taglio pesante crea vibrazioni
Guarda oltre la velocità del mandrino ed esamina la rigidità della macchina, la coppia del mandrino, la tenuta del pezzo e le condizioni di taglio.
Se le superfici complesse richiedono diversi dispositivi
Valutare se un centro di lavoro a 5 assi può ridurre il numero di setup.
Se la produzione è dominata da buchi e fili
Un centro di foratura e maschiatura ad alta velocità può essere più adatto rispetto all'utilizzo di un centro di lavoro generico-per ogni operazione.
Se la vostra produzione è costituita principalmente da alberi e altri componenti rotanti
Un centro di tornitura o un tornio CNC può essere più appropriato di un centro di lavoro basato su fresatura-.
Questo è il motivo per cui il miglior punto di partenza per la selezione della macchina CNC è spesso il collo di bottiglia della produzione attuale.
11. Il volume di produzione cambia la risposta
La stessa parte può giustificare diverse configurazioni di macchine CNC a diversi volumi di produzione.
Per i prototipi o gli ordini occasionali, la flessibilità può essere più importante della massima efficienza in termini di tempo di ciclo-.
Per la produzione di-volumi elevati, il tempo di configurazione diventa molto più significativo.
Supponiamo che una configurazione richieda 15 minuti e che il processo richieda quattro configurazioni.
Si tratta già di un'ora di lavoro di impostazione per parte prima di considerare il tempo di taglio effettivo.
Se un diverso centro di lavoro CNC può ridurre il processo a uno o due setup, è necessario considerare l’investimento aggiuntivo in attrezzature rispetto ai conseguenti risparmi di produzione.
Questo è il motivo per cui gli acquirenti dovrebbero fornire il volume di produzione previsto quando chiedono un preventivo a un produttore di macchine CNC.
Senza volume di produzione è difficile determinare se un centro di lavoro specializzato sia economicamente giustificato.
12. Cosa dovresti inviare a un produttore di macchine CNC prima di chiedere un preventivo?
Una richiesta di offerta utile dovrebbe contenere informazioni sufficienti affinché il fornitore possa comprendere il processo di lavorazione.
Invia, quando disponibile:
Disegno della parte o modello 3D
Ciò consente al produttore di comprendere la geometria effettiva.
Materiale
Includere la qualità del materiale se influisce sulle condizioni di taglio.
Dimensioni e peso della parte
Utilizzare il pezzo rappresentativo più grande anziché solo la parte più piccola.
Operazioni richieste
Per esempio:
Fresatura
Perforazione
Toccando
Noioso
Intascare
Contornatura
Lavorazione di superfici-angolari
Numero attuale di configurazioni
Ciò è particolarmente importante quando si considera una diversa configurazione del centro di lavoro CNC.
Volume di produzione
La quantità mensile o annuale è utile per valutare il tempo di ciclo e i requisiti di automazione.
Precisione e finitura superficiale
Includere dimensioni critiche quando influiscono sulla selezione della macchina.
Attrezzature e attrezzature esistenti
Ciò aiuta il fornitore di macchine CNC a comprendere l'effettivo ambiente di produzione.
Più le informazioni sono complete, meno è probabile che tu riceva un consiglio generico sulla macchina.
13. Una pratica lista di controllo per la selezione del centro di lavoro CNC
Prima di prendere una decisione di acquisto, risolvi queste domande:
| La tua domanda | Cosa aiuta a determinare |
|---|---|
| Quanti lati devono essere lavorati? | Configurazione VMC, HMC o multi-asse |
| Quante configurazioni sono attualmente necessarie? | Potenziale vantaggio della lavorazione HMC o a 5 assi |
| Quanto è grande e pesante la parte? | Dimensioni della macchina e requisiti del portale |
| Il materiale è difficile da tagliare? | Mandrino e requisiti strutturali |
| È necessaria la rimozione di materiale pesante? | Rigidità della macchina e capacità di taglio |
| Esistono superfici angolari complesse? | Requisiti multi-asse o 5 assi |
| Quanti pezzi verranno prodotti? | Requisiti di produttività e automazione |
| Quali apparecchi verranno utilizzati? | Busta di lavoro effettiva |
| Quale precisione è richiesta? | Precisione della macchina e stabilità del processo |
| Qual è il collo di bottiglia produttivo attuale? | La capacità che la nuova macchina CNC dovrebbe migliorare |
Questa lista di controllo è spesso più utile durante le discussioni sull'acquisto rispetto a un lungo elenco di specifiche della macchina.
14. Il giusto centro di lavoro CNC è quello che risolve il tuo più grande problema di produzione
Non esiste una risposta universale alla domanda su quale sia il centro di lavoro CNC migliore.
Per un produttore, un centro di lavoro verticale può fornire la giusta combinazione di flessibilità e accessibilità.
Inoltre, un centro di lavoro orizzontale può ridurre numerose configurazioni non necessarie.
Per stampi di grandi dimensioni o componenti strutturali, un centro di lavoro a portale può fornire l'area di lavoro e la rigidità necessarie.
Per componenti complessi multi-angolo, un centro di lavoro a 5 assi può ridurre i fissaggi e il riposizionamento.
Per volumi elevati di foratura e maschiatura-, un centro di foratura e maschiatura può rappresentare una soluzione di produzione migliore.
L'importante è selezionare la macchina in base al problema che si desidera risolvere, non al numero di specifiche elencate in una brochure.
Se stai confrontando centri di lavoro CNC, prepara diversi disegni rappresentativi delle parti e rivedi il processo di lavorazione con il produttore. Il giusto produttore di macchine CNC dovrebbe essere in grado di spiegare perché una particolare configurazione della macchina si adatta alle tue parti, quali sono i suoi limiti e quale problema di produzione si prevede che la macchina proposta risolva.
Dabai Precision Machine Tool fornisce centri di lavoro verticali, centri di lavoro orizzontali, centri di lavoro a portale, centri di lavoro a 5 assi, centri di tornitura CNC e centri di foratura e maschiatura ad alta velocità per diverse esigenze di produzione. Per un progetto specifico, la selezione della macchina può essere valutata in base alla geometria effettiva del pezzo, al materiale, al metodo di bloccaggio del pezzo, alle operazioni di lavorazione e al volume di produzione.