Làm thế nào để chọn đúng trung tâm gia công CNC cho các bộ phận của bạn?

Việc chọn trung tâm gia công CNC phù hợp bắt đầu từ bộ phận chứ không phải danh mục máy.

Nhiều người mua bắt đầu bằng cách so sánh tốc độ trục chính, hành trình máy, kích thước bàn máy và giá cả. Các thông số kỹ thuật này rất quan trọng nhưng chúng không cho bạn biết liệu một trung tâm gia công CNC cụ thể có thực sự cải thiện khả năng sản xuất của bạn hay không.

Những câu hỏi hữu ích hơn là:

• Có bao nhiêu mặt của bộ phận cần gia công?
• Cần bao nhiêu thiết lập?
• Vật liệu có khó cắt không?
• Bộ phận đó có yêu cầu loại bỏ vật liệu nặng hoặc hoàn thiện tốt không?
• Bộ phận có thể được gia công bằng quy trình 3 trục tiêu chuẩn không?
• Liệu một trung tâm gia công khác có giảm được thời gian thiết lập không?
• Khối lượng sản xuất có đủ cao để đáp ứng nhu cầu sử dụng máy chuyên dụng hơn không?

Các câu trả lời thường sẽ hướng bạn đến trung tâm gia công đứng, trung tâm gia công ngang, trung tâm gia công cổng, trung tâm gia công 5 trục hoặc cấu hình máy CNC khác.

1. Bắt đầu với phần bạn thực sự cần sản xuất

Bước đầu tiên trong việc lựa chọn máy CNC là xem xét các bộ phận của bạn hơn là thông số kỹ thuật của máy.

Lấy một số bộ phận đại diện từ dây chuyền sản xuất của bạn và xác định:

• Kích thước phần tối đa
• trọng lượng một phần
• Vật liệu
• Số lượng bề mặt gia công
• Các lỗ, túi, đường chỉ và đường viền cần thiết
• Dung sai yêu cầu
• Bề mặt hoàn thiện
• Số lượng thiết lập hiện tại
• Khối lượng sản xuất hàng tháng hoặc hàng năm

Thông tin này giúp nhà sản xuất máy CNC hiểu rõ hơn về yêu cầu của bạn.

Ví dụ, một vỏ nhôm nhỏ có lỗ và túi ở phía trên có thể không cần đến một chiếc máy phức tạp. Khuôn thép lớn có khoang sâu và phay bề mặt rộng là một vấn đề gia công hoàn toàn khác.

Đây là lý do tại sao không có trung tâm gia công CNC nào “tốt nhất” trên toàn cầu.

Máy thích hợp là máy giải quyết các vấn đề sản xuất cụ thể do các bộ phận của bạn tạo ra.

2. Phần của bạn thực sự cần bao nhiêu thiết lập?

Yêu cầu thiết lập thường quan trọng hơn những gì người mua nhận thấy ban đầu.

Hãy xem xét một bộ phận cần gia công trên năm mặt.

Với quy trình 3 trục thông thường, người vận hành có thể cần:

Máy phía đầu tiên.

Loại bỏ phôi.

Xoay và định vị lại nó.

Căn chỉnh lại vật cố định.

Đặt tọa độ công việc mới.

Gia công bề mặt khác.

Lặp lại quá trình.

Máy có thể có khả năng sản xuất bộ phận đó nhưng quy trình sản xuất trở nên kém hiệu quả.

Mọi thiết lập bổ sung có thể có nghĩa là:

Thêm thời gian vận hành

Thêm công việc cố định

Chu kỳ sản xuất dài hơn

Căn chỉnh bổ sung

Cơ hội lớn hơn cho các lỗi định vị

Đây là lúc việc lựa chọn trung tâm gia công CNC trở nên quan trọng.

Nếu có thể truy cập nhiều mặt mà không cần phải tháo phôi nhiều lần thì trung tâm gia công ngang hoặc trung tâm gia công 5 trục có thể giảm số lượng thiết lập.

Do đó, câu hỏi không chỉ đơn giản là:

"Máy CNC này có thể làm được phần của tôi không?"

Một câu hỏi hay hơn là:

"Trung tâm gia công CNC này có thể tạo ra chi tiết của tôi hiệu quả đến mức nào?"

3. Khi nào thì Trung tâm gia công đứng là sự lựa chọn phù hợp?

Trung tâm gia công đứng (VMC) thường là lựa chọn thiết thực cho các bộ phận mà hầu hết các nguyên công gia công có thể được thực hiện từ trên xuống.

Các ví dụ điển hình bao gồm:

Dấu ngoặc đơn

Tấm

Vỏ máy

Lắp linh kiện

Bộ phận cơ khí tổng hợp

Linh kiện khuôn

Nếu các bộ phận của bạn chủ yếu yêu cầu:

phay mặt

phay bỏ túi

khoan

Khai thác

Đường viền

và hầu hết các tính năng đều có thể truy cập được từ một hướng, trung tâm gia công đứng có thể mang lại sự linh hoạt mà bạn cần mà không gây ra sự phức tạp không cần thiết của máy.

Điểm quan trọng là không nên chọn VMC đơn giản vì đây là máy CNC thông thường.

Nhìn vào quá trình thiết lập thực tế của bạn.

Nếu hầu hết các bộ phận có thể được tải một lần và được gia công hiệu quả từ phía trên thì VMC có thể là một lựa chọn hợp lý.

Tuy nhiên, nếu người vận hành liên tục phải tháo và xoay các bộ phận, có lẽ đã đến lúc xem xét cấu hình trung tâm gia công khác.

4. Khi nào thì Máy gia công trung tâm nằm ngang có ý nghĩa hơn?

Trung tâm gia công ngang (HMC) trở nên đặc biệt thú vị khi cần gia công nhiều mặt của phôi.

Hãy tưởng tượng thân van, vỏ hộp số hoặc bộ phận khác có tính năng gia công trên nhiều mặt.

Một máy đứng có thể yêu cầu một số thao tác định vị lại.

Trung tâm gia công ngang có thể cung cấp một phương pháp gia công khác, cho phép trục xoay tiếp cận phôi từ phía bên trong khi hệ thống kẹp phôi có thể hỗ trợ gia công nhiều mặt.

Điều này có thể giúp giảm:

Số lượng thiết lập

Xử lý bộ phận

Thao tác căn chỉnh

Gián đoạn sản xuất

Gia công theo chiều ngang cũng có thể hữu ích khi việc thoát phoi trở thành vấn đề trong quá trình-túi sâu hoặc gia công nặng.

Thay vì chọn một trung tâm gia công ngang vì nó có thông số kỹ thuật cụ thể, hãy hỏi xem cấu hình của nó có loại bỏ được sự cố trong quy trình sản xuất hiện tại của bạn hay không.

Đó là lý do hữu ích hơn để chọn HMC.

5. Khi nào bạn nên cân nhắc xây dựng một trung tâm gia công cổng trục?

Các phôi lớn thường tạo ra nhiều loại vấn đề gia công CNC khác nhau.

Một khách hàng có thể có một bộ phận dài hai mét và ngay lập tức cho rằng cần có một trung tâm gia công giàn.

Nhưng chỉ độ dài một phần thôi thì không đủ để đưa ra quyết định đó.

Bạn cũng cần biết:

Bao nhiêu phần thực sự cần gia công?

Các hoạt động cắt sâu đến mức nào?

Phôi nặng bao nhiêu?

Toàn bộ bề mặt có cần được truy cập không?

Cần bao nhiêu không gian cố định?

Lực cắt nào sẽ được tạo ra?

Khuôn lớn, khuôn dập, thành phần kết cấu hoặc thành phần cơ khí nặng có thể yêu cầu trung tâm gia công CNC lớn hơn vì máy phải duy trì khả năng cắt ổn định trên diện tích làm việc lớn.

Trong những tình huống này, thiết kế kết cấu và độ cứng của trung tâm gia công cổng trở nên quan trọng hơn việc chỉ có một bàn lớn.

Mục tiêu không phải là mua máy CNC lớn nhất hiện có.

Đó là để đảm bảo máy có thể xử lý được kích thước, trọng lượng, lực cắt và diện tích gia công thực tế của phôi.

6. Bạn có thực sự cần một trung tâm gia công 5 trục không?

Đây là một trong những câu hỏi người mua nên trả lời cẩn thận.

Trung tâm gia công 5 trục có thể cực kỳ hữu ích cho các bộ phận phức tạp, nhưng không phải bộ phận phức tạp nào cũng yêu cầu gia công 5 trục.

Hãy xem xét một thành phần có nhiều bề mặt góc cạnh.

Trên máy CNC 3 trục thông thường, người vận hành có thể cần nhiều đồ gá và thiết lập để tiếp cận các bề mặt này.

Trung tâm gia công 5 trục có thể thay đổi hướng giữa dụng cụ cắt và phôi, có khả năng cho phép hoàn thành nhiều tính năng hơn với ít thiết lập hơn.

Điều này có thể có giá trị cho:

Linh kiện hàng không vũ trụ

Cánh quạt

Linh kiện tuabin

Khuôn phức tạp

Linh kiện y tế

Bề mặt có dạng tự do

Các bộ phận có nhiều đặc điểm góc cạnh

Nhưng nếu các bộ phận của bạn chủ yếu bao gồm các bề mặt phẳng, các hốc tiêu chuẩn, các lỗ thẳng đứng và các đường viền đơn giản thì khả năng bổ sung của trung tâm gia công CNC 5 trục có thể không giải quyết được vấn đề sản xuất đáng kể.

Vì vậy, thay vì hỏi:

"5 trục có tốt hơn không?"

hỏi:

"Gia công 5 trục sẽ loại bỏ bao nhiêu thiết lập, đồ gá và căn chỉnh?"

Đó là một cách thực tế hơn nhiều để đánh giá khoản đầu tư.

7. Kết hợp máy CNC với vật liệu

Vật liệu bạn gia công có thể thay đổi loại trung tâm gia công CNC mà bạn cần.

Ví dụ, nhôm và thép có thể yêu cầu các chiến lược gia công rất khác nhau.

Đối với các bộ phận bằng nhôm, tốc độ trục chính cao có thể hữu ích khi sử dụng các dụng cụ cắt nhỏ hơn và tốc độ cắt cao.

Đối với thép, gang hoặc các vật liệu khác cần cắt nặng hơn, độ cứng của máy, mô-men xoắn trục chính và độ ổn định của kết cấu có thể trở nên quan trọng hơn.

Nếu máy hiện tại của bạn tạo ra rung khi cắt sâu hơn, việc mua một máy khác chỉ vì nó có RPM trục chính cao hơn có thể không giải quyết được vấn đề.

Vấn đề thực sự có thể là:

Độ cứng không đủ

Phần nhô ra của dụng cụ

Làm việc

Thông số cắt

Đặc điểm trục chính

Cấu trúc máy

Khi thảo luận các yêu cầu của bạn với nhà cung cấp máy CNC, hãy giải thích quy trình loại bỏ vật liệu thực tế thay vì chỉ xác định loại vật liệu.

Ví dụ:

"Chúng tôi cần loại bỏ 8 mm vật liệu khỏi thành phần thép chỉ trong một thao tác."

hữu ích hơn nhiều so với:

"Chúng tôi gia công thép."

Thông tin đó cho phép nhà sản xuất trung tâm gia công CNC đề xuất cấu hình phù hợp hơn.

8. Không chọn máy CNC chỉ dựa trên tốc độ trục chính

Tốc độ trục chính là một trong những thông số kỹ thuật dễ so sánh nhất, đó chính xác là lý do tại sao nó có thể gây hiểu nhầm.

RPM trục chính cao hơn có thể có giá trị đối với một số ứng dụng gia công tốc độ cao nhất định.

Nhưng nếu quá trình sản xuất của bạn liên quan đến máy cắt lớn và cắt thép nặng, mô-men xoắn trục chính và công suất sẵn có có thể quan trọng hơn.

Ví dụ: một máy được thiết kế chủ yếu để gia công nhôm tốc độ cao-có thể không phải là lựa chọn thích hợp nhất để cắt thép mạnh mẽ.

Khi so sánh các trung tâm gia công CNC, hãy xem xét yêu cầu cắt hoàn chỉnh:

Vật liệu + đường kính dao + độ sâu cắt + tốc độ tiến dao + thời gian chu kỳ yêu cầu

thay vì chỉ nhìn vào RPM của trục chính.

Nguyên tắc tương tự cũng áp dụng cho việc di chuyển bằng máy.

Hành trình X/Y/Z lớn hơn không tự động có nghĩa là máy sẽ tốt hơn cho các bộ phận của bạn.

Câu hỏi đặt ra là liệu hành trình và khoảng trống có sẵn có phù hợp với phôi và vật cố định thực tế của bạn hay không.

9. Thiết bị cố định của bạn có thể thay đổi chiếc máy bạn cần

Đây là vấn đề thường bị bỏ qua trong quá trình mua hàng.

Giả sử phôi của bạn có kích thước 800 mm × 500 mm.

Trên giấy tờ, nó có thể vừa vặn thoải mái trên máy CNC có bàn lớn hơn.

Nhưng sau đó bạn thêm:

lịch thi đấu

Vise

Bàn quay

Kẹp thủy lực

bia mộ

Hệ thống định vị

Không gian gia công có sẵn có thể thay đổi đáng kể.

Điều này đặc biệt quan trọng khi lựa chọn trung tâm gia công ngang hoặc trung tâm gia công CNC lớn.

Do đó, khi yêu cầu đề xuất từ ​​nhà cung cấp máy CNC, hãy cung cấp kích thước bộ phận cùng với các yêu cầu về vật cố định hoặc giá đỡ bất cứ khi nào có thể.

Một chiếc máy phải được đánh giá là một hệ thống sản xuất hoàn chỉnh chứ không chỉ là một chiếc bàn có hành trình X/Y/Z.

10. Hãy để các vấn đề sản xuất hiện tại của bạn dẫn dắt việc lựa chọn máy

Nếu bạn đã vận hành máy CNC, các vấn đề sản xuất hiện tại của bạn có thể cho bạn biết máy tiếp theo sẽ giải quyết vấn đề gì.

Nếu bạn có quá nhiều thiết lập

Điều tra trung tâm gia công ngang, cấu hình 4 trục hoặc trung tâm gia công 5 trục, tùy thuộc vào hình dạng bộ phận.

Nếu các chi tiết lớn khó gia công

Hãy xem xét một trung tâm gia công giàn có phạm vi làm việc và công suất kết cấu phù hợp.

Nếu cắt nặng tạo ra rung động

Nhìn xa hơn tốc độ trục chính và kiểm tra độ cứng của máy, mô-men xoắn trục chính, khả năng giữ vật liệu và các điều kiện cắt.

Nếu bề mặt phức tạp yêu cầu nhiều đồ đạc

Đánh giá xem trung tâm gia công 5 trục có thể giảm số lượng thiết lập hay không.

Nếu sản xuất bị chi phối bởi lỗ và ren

Trung tâm khoan và khai thác tốc độ cao có thể phù hợp hơn so với việc sử dụng một trung tâm gia công có mục đích chung cho mọi thao tác.

Nếu hệ thống sản xuất của bạn chủ yếu bao gồm trục và các bộ phận quay khác

Trung tâm tiện CNC hoặc máy tiện CNC có thể phù hợp hơn trung tâm gia công dựa trên phay-.

Đây là lý do tại sao điểm khởi đầu tốt nhất để lựa chọn máy CNC thường là điểm thắt cổ chai trong sản xuất hiện tại của bạn.

11. Khối lượng sản xuất thay đổi câu trả lời

Cùng một bộ phận có thể phù hợp với các cấu hình máy CNC khác nhau ở các khối lượng sản xuất khác nhau.

Đối với nguyên mẫu hoặc đơn đặt hàng không thường xuyên, tính linh hoạt có thể quan trọng hơn hiệu quả tối đa về thời gian-của chu kỳ.

Đối với-sản xuất số lượng lớn, thời gian thiết lập trở nên quan trọng hơn nhiều.

Giả sử một quá trình thiết lập mất 15 phút và quy trình của bạn yêu cầu bốn lần thiết lập.

Như vậy đã là một giờ thiết lập cho mỗi bộ phận trước khi xem xét thời gian cắt thực tế.

Nếu một trung tâm gia công CNC khác có thể giảm quy trình xuống còn một hoặc hai thiết lập, thì việc đầu tư thiết bị bổ sung cần được xem xét so với mức tiết kiệm sản xuất.

Đây là lý do tại sao người mua nên cung cấp khối lượng sản xuất dự kiến ​​khi yêu cầu nhà sản xuất máy CNC báo giá.

Nếu không có khối lượng sản xuất, rất khó để xác định liệu một trung tâm gia công chuyên dụng có hợp lý về mặt kinh tế hay không.

12. Bạn nên gửi thông tin gì cho nhà sản xuất máy CNC trước khi yêu cầu báo giá?

RFQ hữu ích phải chứa đủ thông tin để nhà cung cấp hiểu quy trình gia công của bạn.

Gửi, bất cứ khi nào có sẵn:

Bản vẽ chi tiết hoặc mô hình 3D

Điều này cho phép nhà sản xuất hiểu được hình dạng thực tế.

Vật liệu

Bao gồm loại vật liệu nếu nó ảnh hưởng đến điều kiện cắt.

Kích thước và trọng lượng bộ phận

Sử dụng phôi đại diện lớn nhất thay vì chỉ phần nhỏ nhất.

Các thao tác bắt buộc

Ví dụ:

Phay

khoan

Khai thác

Nhạt nhẽo

bỏ túi

Đường viền

Gia công bề mặt-có góc cạnh

Số lượng thiết lập hiện tại

Điều này đặc biệt quan trọng khi bạn đang xem xét cấu hình trung tâm gia công CNC khác.

Khối lượng sản xuất

Số lượng hàng tháng hoặc hàng năm rất hữu ích cho việc đánh giá các yêu cầu về thời gian chu kỳ và tự động hóa.

Độ chính xác và bề mặt hoàn thiện

Bao gồm các kích thước quan trọng khi chúng ảnh hưởng đến việc lựa chọn máy.

Đồ đạc và dụng cụ hiện có

Điều này giúp nhà cung cấp máy CNC hiểu được môi trường sản xuất thực tế.

Thông tin càng đầy đủ thì bạn càng ít có khả năng nhận được đề xuất chung về máy.

13. Danh sách kiểm tra lựa chọn trung tâm gia công CNC thực tế

Trước khi đưa ra quyết định mua hàng, hãy giải quyết những câu hỏi sau:

Danh sách kiểm tra này thường hữu ích hơn trong quá trình thảo luận mua hàng hơn là một danh sách dài các thông số kỹ thuật của máy.

14. Trung tâm gia công CNC phù hợp là nơi giải quyết vấn đề sản xuất lớn nhất của bạn

Không có câu trả lời chung cho câu hỏi trung tâm gia công CNC nào là tốt nhất.

Đối với một nhà sản xuất, trung tâm gia công đứng có thể mang lại sự kết hợp phù hợp giữa tính linh hoạt và khả năng tiếp cận.

Mặt khác, trung tâm gia công ngang có thể giảm bớt một số thiết lập không cần thiết.

Đối với các khuôn lớn hoặc các bộ phận kết cấu, trung tâm gia công cổng có thể cung cấp phạm vi làm việc và độ cứng cần thiết.

Đối với các bộ phận có nhiều góc-phức tạp, trung tâm gia công 5 trục có thể giảm bớt việc cố định và định vị lại.

Để khoan và khai thác khối lượng-cao, trung tâm khoan và khai thác có thể là giải pháp sản xuất tốt hơn.

Điểm quan trọng là chọn máy dựa trên vấn đề bạn cần giải quyết chứ không phải số lượng thông số kỹ thuật được liệt kê trong tài liệu quảng cáo.

Nếu bạn đang so sánh các trung tâm gia công CNC, hãy chuẩn bị một số bản vẽ bộ phận đại diện và xem lại quy trình gia công với nhà sản xuất. Nhà sản xuất máy CNC phù hợp phải có thể giải thích lý do tại sao một cấu hình máy cụ thể phù hợp với các bộ phận của bạn, những hạn chế của nó ở đâu và vấn đề sản xuất mà máy được đề xuất dự kiến ​​sẽ giải quyết.

Máy công cụ chính xác Dabai cung cấp các trung tâm gia công dọc, trung tâm gia công ngang, trung tâm gia công giàn, trung tâm gia công 5 trục, trung tâm tiện CNC và trung tâm khoan và khai thác tốc độ cao cho các yêu cầu sản xuất khác nhau. Đối với một dự án cụ thể, việc lựa chọn máy có thể được đánh giá từ hình dạng bộ phận thực tế, vật liệu, phương pháp gia công, nguyên công gia công và khối lượng sản xuất.