هنگام مقایسه ماشین های CNC، گم شدن در برگه های مشخصات آسان است.
یک دستگاه CNC ممکن است یک دوک 12000 دور در دقیقه، دیگری 15000 دور در دقیقه و سومی 20000 دور در دقیقه داشته باشد. یک ماشین ممکن است سفرهای X، Y و Z بزرگتر را ارائه دهد، در حالی که دیگری یک میز بزرگتر یا یک مجله ابزار بزرگتر دارد.
در نگاه اول، دستگاهی با اعداد بزرگتر ممکن است انتخاب بهتری به نظر برسد.
اما انتخاب دستگاه CNC در عمل اینگونه نیست.
سوال مهم این نیست:
"کدام دستگاه CNC مشخصات بهتری دارد؟"
این است:
"کدام مشخصات بر قطعاتی که تولید می کنیم تاثیر می گذارد؟"
بنابراین یک خریدار که یک مرکز ماشینکاری CNC را مقایسه می کند باید به مشخصات مربوط به قطعه کار، مواد، فرآیند برش، حجم تولید و دقت مورد نیاز نگاه کند.
1. با مشخصاتی که می تواند یک ماشین را حذف کند شروع کنید
قبل از مقایسه سرعت اسپیندل یا سیستم های کنترل، بررسی کنید که آیا دستگاه از نظر فیزیکی و فنی می تواند قطعات شما را کنترل کند یا خیر.
اولین مشخصات برای مقایسه عبارتند از:
حرکت محور X/Y/Z
اندازه میز
حداکثر وزن قطعه کار
حداکثر ارتفاع قطعه کار
فاصله اسپیندل-تا-میز
قدرت اسپیندل
گشتاور اسپیندل
دقت موقعیت یابی
تکرارپذیری
ظرفیت مجله ابزار
اگر ماشینی یکی از این الزامات اساسی را برآورده نکند، سایر مشخصات آن ممکن است اهمیتی نداشته باشد.
به عنوان مثال، یک مرکز ماشینکاری CNC ممکن است دوک بسیار عالی و دقت موقعیت یابی بالایی داشته باشد، اما اگر دستگاه و قطعه کار شما در پاکت کاری قابل استفاده خود قرار نگیرد، دستگاه برای تولید شما مناسب نیست.
به همین دلیل است که خریداران باتجربه معمولاً با قطعه شروع میکنند، سپس به سمت مشخصات دستگاه کار میکنند.
2. سفر ماشینی: اعداد X/Y/Z را به تنهایی مقایسه نکنید
سفر با ماشین یکی از اولین مشخصاتی است که خریداران معمولا با هم مقایسه می کنند.
یک برگه مشخصات معمولی ممکن است نشان دهد:
X-سفر محور
سفر محور Y-
Z-سفر محوری
این اعداد به شما می گویند که محورهای دستگاه تا چه اندازه می توانند حرکت کنند، اما به طور خودکار اندازه واقعی قطعه کاری را که می توانید ماشین کاری کنید به شما نمی گویند.
شما همچنین باید در نظر بگیرید:
ابعاد فیکسچر
طول ابزار
فاصله دوک
ارتفاع قطعه کار
موقعیت بستن
رویکرد ابزار مورد نیاز
میز دوار یا لوازم جانبی دیگر
به عنوان مثال، یک قطعه کار ممکن است از نظر فنی در مسیر حرکت محور X قرار بگیرد، اما هنوز ماشینکاری آن دشوار است زیرا دستگاه فضای زیادی را اشغال می کند.
چه چیزی را باید از تامین کننده دستگاه CNC بپرسید؟
به جای اینکه فقط بپرسید:
"سفر X/Y/Z چیست؟"
بپرس:
"حداکثر اندازه قطعه کار توصیه شده برای عملیات ماشینکاری که باید انجام دهیم چقدر است؟"
این به شما پاسخ بسیار مفیدتری می دهد.
برای قطعات بزرگ، این امر به ویژه هنگام مقایسه یک مرکز ماشینکاری دروازه ای با یک ماشین عمودی یا افقی معمولی مهم می شود.
3. اندازه میز و وزن قطعه کار بیش از آنچه به نظر می رسد اهمیت دارد
میز بزرگتر به طور خودکار به این معنی نیست که می توانید قطعه کار بسیار بزرگتری را روی آن قرار دهید.
جدول باید با هم کار کند:
حداکثر بار جدول
وزن فیکسچر
وزن قطعه کار
روش کار
سفر در دسترس
فاصله دوک
فرض کنید قطعه شما 1500 کیلوگرم وزن دارد.
یک ماشین ممکن است سطح جدول کافی داشته باشد، اما اگر بار مجاز جدول خیلی کم باشد، نمی تواند با خیال راحت از روند تولید شما پشتیبانی کند.
برای قطعات سنگین، شرایط بار کامل را مقایسه کنید، نه فقط ابعاد جدول را.
این امر به ویژه هنگام ارزیابی یک مرکز ماشینکاری دروازه ای یا یک مرکز ماشینکاری افقی بزرگ اهمیت دارد.
4. سرعت اسپیندل: بالاتر به طور خودکار بهتر نیست
سرعت اسپیندل احتمالاً یکی از پرکاربردترین مشخصات در بازاریابی دستگاه های CNC است.
ماشینی با دوک 20000 دور در دقیقه به طور خودکار بهتر از ماشینی با دوک 12000 دور در دقیقه نیست.
سرعت اسپیندل مفید به موارد زیر بستگی دارد:
مواد قطعه کار
قطر ابزار
سرعت برش
پرداخت سطح مورد نیاز
نرخ حذف مواد
عملیات ماشینکاری
به عنوان مثال، سرعت بالای دوک می تواند برای ابزارهای برش کوچک و اجزای آلومینیومی مفید باشد.
برش فولاد سنگین وضعیت متفاوتی است.
یک کاتر بزرگ که مواد قابل توجهی را جدا می کند ممکن است با سرعت اسپیندل بسیار کمتری کار کند اما به گشتاور بسیار بیشتری نیاز دارد.
بنابراین هنگام مقایسه مشخصات دستگاه CNC، فقط نپرسید:
"دوک با چه سرعتی می تواند بچرخد؟"
بپرسید:
"ماشین در واقع با چه سرعت اسپیندل و گشتاوری عملیات برش اصلی ما را انجام می دهد؟"
این تمایز می تواند از عدم تطابق گران قیمت بین مشخصات دستگاه و نیازهای واقعی تولید شما جلوگیری کند.
5. قدرت و گشتاور اسپیندل: به هر دو نگاه کنید
قدرت اسپیندل و گشتاور دوک به ویژه هنگام ماشینکاری فولاد، چدن، قالبها و سایر کاربردهایی که شامل برش سنگینتر میشوند، اهمیت پیدا میکنند.
ماشینی با سرعت دوک بالا اما گشتاور ناکافی ممکن است زمانی که ابزار برش و مواد به نیروی برشی بیشتری نیاز دارند، عملکرد خوبی نداشته باشد.
هنگام مقایسه دستگاه های CNC، موارد زیر را بپرسید:
قدرت اسپیندل نامی
حداکثر قدرت اسپیندل
گشتاور نامی
حداکثر گشتاور
منحنی گشتاور، در صورت وجود
محدوده سرعت اسپیندل
منحنی گشتاور به ویژه مفید است زیرا حداکثر گشتاور لزوماً در کل محدوده سرعت اسپیندل در دسترس نیست.
برای مثال، اگر تولید شما به گشتاور بالایی در حدود 2000 تا 4000 دور در دقیقه نیاز دارد، دانستن تنها حداکثر دور در دقیقه اسپیندل به اندازه کافی به شما نمی گوید.
این قسمتی است که سازنده دستگاه CNC باید بتواند توضیح دهد که چگونه دوک با شرایط واقعی برش شما مطابقت دارد.
6. صلبیت ماشین اغلب مهمتر از آن چیزی است که خریداران انتظار دارند
صلبیت ماشین را به سختی می توان با یک عدد خلاصه کرد، به همین دلیل است که اغلب در جداول مقایسه ساده وجود ندارد.
اما می تواند تأثیر عمده ای بر ماشینکاری واقعی داشته باشد.
هنگامی که نیروهای برش افزایش می یابد، سفتی ناکافی می تواند به موارد زیر کمک کند:
پچ پچ کردن
لرزش ابزار
پرداخت سطحی ضعیف
پوشیدن ابزار
تنوع ابعادی
کاهش عمق برش
این به ویژه برای:
ماشینکاری فولاد
ماشینکاری چدن
قالب و قالب کار می کنند
قطعات کار بزرگ
خشن شدن سنگین
هنگام مقایسه یک مرکز ماشینکاری CNC، فراتر از مشخصات دوک نگاه کنید و در مورد طراحی ساختاری دستگاه بپرسید.
عوامل مرتبط عبارتند از:
ساخت تخت ماشینی
طراحی ستون
ترتیب راهنما
پشتیبانی از اسپیندل
جرم ساختاری
ساپورت بال اسکرو
معماری کلی ماشین
برای کاربردهای سنگین{0}}ساختار ماشین سفت و سخت می تواند ارزشمندتر از سرعت اسپیندل بالاتر باشد.
7. دقت موقعیت یابی و تکرارپذیری یکسان نیستند
این دو مشخصات اغلب با هم اشتباه گرفته می شوند.
دقت موقعیت یابی
این نشان می دهد که ماشین چقدر می تواند به یک موقعیت فرمان حرکت کند.
تکرارپذیری
این توضیح می دهد که چگونه دستگاه به طور مداوم می تواند به همان موقعیت برگردد.
یک ماشین ممکن است تکرارپذیری خوبی داشته باشد اما همچنان خطای موقعیت یابی را نشان می دهد.
برای ماشینکاری دقیق، هر دو ویژگی مهم هستند.
با این حال، شما همچنین باید بپرسید که مقادیر چگونه اندازه گیری شده اند.
به دنبال اطلاعات در مورد:
روش اندازه گیری
استاندارد اندازه گیری
محور تست شده
شرایط اندازه گیری
دمای ماشین
وضعیت جبران خسارت
به عنوان مثال، یک عدد چاپ شده روی برگه مشخصات لزوماً به شما نمی گوید که دستگاه پس از چندین ساعت تولید چگونه کار می کند.
برای اجزای حیاتی، از تأمینکننده دستگاه CNC بپرسید که چگونه دقت تأیید میشود و چه اسناد بازرسی میتواند ارائه شود.
8. پایداری حرارتی میتواند بر دقت واقعی{1}}جهانی تأثیر بگذارد
یک دستگاه CNC در دمای ثابت کار نمی کند.
در طول تولید:
اسپیندل گرما تولید می کند
موتورها گرما تولید می کنند
بال اسکروها گرما تولید می کنند
دمای مایع خنک کننده می تواند تغییر کند
دمای کارخانه اطراف تغییر می کند
این اثرات می تواند باعث رشد حرارتی و تغییرات ابعادی شود.
این به ویژه هنگام ماشینکاری اهمیت دارد:
تولید طولانی مدت
اجزای دقیق
قطعات بزرگ
اجزای{0}}تحمل سخت
بنابراین، هنگام مقایسه مشخصات دستگاه CNC، فقط به دقت موقعیت استاتیک توجه نکنید.
بپرسید دستگاه چگونه اثرات حرارتی را مدیریت می کند.
بسته به طراحی دستگاه، این ممکن است شامل موارد زیر باشد:
جبران حرارتی
خنک کننده اسپیندل
خنک کننده بال اسکرو
نظارت بر دما
طراحی ساختاری برای کاهش تغییر شکل حرارتی
هدف یافتن کوچکترین عدد در برگه مشخصات نیست.
هدف حفظ ابعاد پایدار در طول تولید واقعی است.
9. ظرفیت مجله ابزار باید با فرآیند شما مطابقت داشته باشد
ظرفیت مجله ابزار یکی دیگر از مشخصاتی است که به راحتی قابل درک اشتباه است.
ابزارهای بیشتر به طور خودکار بهتر نیستند.
اگر قطعه معمولی شما به 18 ابزار نیاز دارد، یک مجله 60 ابزار ممکن است سود عملی کمی داشته باشد، مگر اینکه تولید شما شامل بخشهای مختلف باشد.
از سوی دیگر، اگر چندین خانواده را با تغییرات مکرر ابزار اجرا کنید، ظرفیت ناکافی ابزار میتواند کار راهاندازی غیرضروری ایجاد کند.
در نظر بگیرید:
تعداد ابزار در هر قطعه
تعداد انواع قطعات
قطر ابزار
طول ابزار
وزن ابزار
فرکانس تغییرات ابزار
حجم تولید
برای تولید مخلوط{0}بالا، ظرفیت ابزار میتواند تأثیر مستقیمی بر کارایی راهاندازی داشته باشد.
برای تولید{0}حجم بالای یک قطعه، زمان چرخه و سرعت تغییر ابزار{1}}ممکن است اهمیت بیشتری داشته باشد.
10. زمان تغییر خودکار ابزار زمانی که حجم تولید زیاد است مهم است
دو ماشین ممکن است هر دو دارای تعویض ابزار خودکار باشند، اما عملکرد واقعی تولید آنها می تواند متفاوت باشد.
اگر برنامه ماشینکاری شما شامل صدها تغییر ابزار در هر شیفت باشد، حتی یک تفاوت کوچک در زمان تغییر{0}}ابزار ممکن است انباشته شود.
برای تولید-با حجم بالا، مقایسه کنید:
زمان تعویض ابزار
تراشه-به-زمان تراشه
شتاب اسپیندل
سرعت پیمایش سریع
کنترل پاسخ
با این حال، این ارقام را جدا از چرخه ماشینکاری ارزیابی نکنید.
اگر عملیات برش واقعی چند دقیقه طول بکشد، صرفه جویی در یک ثانیه در تعویض ابزار چندان معنی ندارد.
همیشه مشخصات را با زمان چرخه کامل مقایسه کنید.
11. سیستم کنترل CNC: آن را بر اساس کار خود مقایسه کنید
سیستم کنترل CNC مهم است، اما نباید به رقابت مشخصات نیز تبدیل شود.
یک برنامه اصلی ماشینکاری 3 محوره لزوماً به ویژگی های کنترلی مشابه ماشینکاری پیچیده 5 محوری نیاز ندارد.
برای یک مرکز ماشینکاری 5 محور، ممکن است لازم باشد موارد زیر را در نظر بگیرید:
درونیابی چند محوری
کنترل نقطه مرکز ابزار
به عملکردهای آینده نگاه کنید
عملکردهای-ماشینکاری با سرعت بالا
تحول هماهنگ کنید
توابع جلوگیری از برخورد
برای کار استاندارد 3 محور، ملاحظات دیگر ممکن است مهمتر باشد.
بنابراین بهترین سیستم کنترل سیستمی است که از فرآیند برنامه نویسی و ماشینکاری که شما واقعاً استفاده می کنید پشتیبانی می کند.
12. سرعت تراورس سریع: مفید است، اما آن را زیاده روی نکنید
سرعت پیمایش سریع بر سرعت حرکت ماشین بین عملیات برش تاثیر می گذارد.
می تواند بر زمان چرخه تأثیر بگذارد، به ویژه زمانی که:
قطعات شامل بسیاری از عملیات ماشینکاری کوتاه هستند
الگوهای سوراخ گسترده هستند
مسیرهای ابزار حاوی حرکات مکرر غیر{0}}برشی هستند
حجم تولید بالاست
اما سرعت عبور سریع برابر با سرعت برش نیست.
اگر پارامترهای برش یا تغییرات ابزار آن ناکارآمد باشد، ماشینی با حرکت سریع بسیار بالا ممکن است همچنان چرخه طولانی داشته باشد.
هنگام مقایسه مراکز ماشینکاری CNC، از سرعت پیمایش سریع به عنوان بخشی از محاسبه چرخه{0}}زمان استفاده کنید نه اینکه آن را به عنوان معیاری مستقل از عملکرد ماشین در نظر بگیرید.
13. حذف خودکار تراشه می تواند بیش از یک شماره مشخصات دیگر مهم باشد
مدیریت تراشه به راحتی در هنگام انتخاب دستگاه نادیده گرفته می شود.
اما اگر فرآیند شما مقادیر زیادی تراشه تولید کند، تخلیه ضعیف تراشه می تواند به یک مشکل تولید روزانه تبدیل شود.
این به ویژه برای:
جیب های عمیق
خشن شدن سنگین
چدن
آلومینیوم
چرخه های طولانی ماشین کاری
یک مرکز ماشینکاری افقی می تواند در کاربردهای خاصی مزیت داشته باشد زیرا جهت افقی می تواند به دور شدن تراشه ها از ناحیه برش کمک کند.
بسته به برنامه، موارد زیر را نیز در نظر بگیرید:
نوار نقاله تراشه
جریان مایع خنک کننده
فشار مایع خنک کننده
فلاشینگ تراشه
طراحی محفظه ماشین
راه حل مناسب به مواد و فرآیند برش بستگی دارد.
14. ماشین های CNC را بر اساس قطعه واقعی مقایسه کنید
در این مرحله، روشن می شود که چرا مقایسه مشخصات استاندارد می تواند گمراه کننده باشد.
سه بخش مختلف را در نظر بگیرید.
قسمت A - محفظه آلومینیومی
الزامات اصلی عبارتند از:
فرز با سرعت بالا-
حفاری
ضربه زدن
پرداخت سطح خوب
زمان چرخه کوتاه
یک مرکز ماشینکاری عمودی با سرعت بالا-ممکن است مناسب باشد.
قسمت B - قالب فولادی بزرگ
الزامات اصلی عبارتند از:
پاکت کاری بزرگ
حذف مواد سنگین
سفتی سازه
ماشینکاری چرخه{0} طولانی پایدار
ممکن است یک مرکز ماشینکاری دروازه ای مناسب تر باشد.
قسمت C - مولفه چند وجهی پیچیده
مشکل اصلی این است:
تنظیمات متعدد
سطوح زاویه دار
دسترسی مشکل به ابزار
همسویی بین ویژگی های مختلف
یک مرکز ماشینکاری 5 محور ممکن است فرآیند کارآمدتری را ارائه دهد.
نکته این است که "بهترین" مشخصات با قطعه تغییر می کند.
15. مشخصاتی را که بر بزرگترین مشکل تولید شما تأثیر می گذارد، مقایسه کنید
یک راه مفید برای ارزیابی یک دستگاه CNC، شناسایی بزرگترین مشکل در فرآیند فعلی شما است.
| مشکل فعلی | مشخصات ارزش مقایسه |
|---|---|
| قسمت مناسب نیست | سفر X/Y/Z، اندازه جدول، فاصله دوک |
| برش سنگین ناپایدار است | سفتی، گشتاور دوک، قدرت دوک |
| زمان چرخه خیلی طولانی است | قابلیت برش، تراورس سریع، زمان تعویض ابزار |
| تنظیمات خیلی زیاد | پیکربندی محور، قابلیت چرخشی، دسترسی به ابزار |
| سطوح پیچیده دشوار است | قابلیت 5 محور، توابع کنترل |
| تحمل سخت دشوار است | دقت، تکرارپذیری، پایداری حرارتی |
| تغییرات دستی ابزار بسیار زیاد است | ظرفیت مجله ابزار، عملکرد ATC |
| تراشه ها جمع می شوند | خنک کننده، فلاشینگ تراشه، نوار نقاله تراشه |
| قطعات کار بزرگ | ساختار دروازه ای، ظرفیت بار، پاکت کاری |
| تولید-با حجم بالا | زمان چرخه، قابلیت اطمینان، سازگاری اتوماسیون |
این جدول مقایسه ای است که در واقع برای خریدار مفید است.
به جای مقایسه هر مشخصات موجود، مشخصاتی را مقایسه کنید که می تواند مشکل تولید خاص شما را حل کند.
16. از سازنده ماشین های CNC چه چیزی باید بپرسید؟
قبل از خرید دستگاه CNC، سوالاتی فراتر از کاتالوگ از سازنده بپرسید.
در مورد سهم شما
آیا این دستگاه می تواند بخش نمایندگی ما را بدون تنظیمات غیر ضروری تکمیل کند؟
در مورد برش
چه شرایط برشی را برای مواد و ابزار ما توصیه می کنید؟
درباره عملکرد اسپیندل
چه گشتاور دوکی با سرعتی که ما واقعاً استفاده می کنیم در دسترس است؟
در مورد دقت
دقت موقعیت و تکرارپذیری چگونه اندازه گیری می شود؟
در مورد پایداری حرارتی
چگونه تغییر شکل حرارتی در طول چرخه های طولانی ماشینکاری کنترل می شود؟
درباره سختی ماشین
این دستگاه از نظر ساختاری برای چه کاربردهایی طراحی شده است؟
درباره بهره وری
آیا می توانید زمان چرخه را با استفاده از قطعه واقعی ما تخمین بزنید؟
درباره ابزارسازی
آیا مجله ابزار استاندارد برای خانواده ما کافی است؟
یک تولید کننده جدی ماشین CNC باید بتواند با استفاده از نقشه ها و الزامات تولید شما در مورد این سؤالات بحث کند.
17. هنگام درخواست قیمت ماشین CNC چه اطلاعاتی را باید ارائه دهید؟
اگر توصیه مفیدی از یک تامین کننده دستگاه CNC می خواهید، بیش از یک نام محصول را ارسال کنید.
ارائه کنید:
طراحی قسمت یا مدل سه بعدی
مواد
حداکثر ابعاد قطعه کار
وزن قطعه کار
تلورانس های مورد نیاز
پرداخت سطح
عملیات ماشینکاری اصلی
تعداد تنظیمات فعلی
حجم تولید
ابزار موجود
وسایل موجود
زمان چرخه هدف، در صورت وجود
با این اطلاعات، تامینکننده میتواند تعیین کند که آیا به یک مرکز ماشینکاری عمودی، مرکز ماشینکاری افقی، مرکز ماشینکاری دروازهای، مرکز ماشینکاری 5 محوری یا پیکربندی CNC دیگری نیاز دارید.
همچنین به سازنده این فرصت را می دهد تا قبل از سفارش دستگاه، محدودیت ها را شناسایی کند.
18. روشی بهتر برای مقایسه مشخصات دستگاه CNC
هنگام مقایسه دو ماشین، یک صفحه گسترده با 30 مشخصات ایجاد نکنید و فقط عدد بزرگتر را برجسته کنید.
در عوض، مقایسه را به چهار سوال تقسیم کنید.
آیا دستگاه می تواند قطعه را اداره کند؟
بررسی کنید:
پاکت کار
بار جدول
فاصله دوک
الزامات فیکسچر
آیا می تواند برش را تحمل کند؟
بررسی کنید:
قدرت اسپیندل
گشتاور اسپیندل
سختی
قابلیت ابزار
آیا می تواند به نتیجه لازم برسد؟
بررسی کنید:
دقت موقعیت یابی
تکرارپذیری
پایداری حرارتی
دقت اسپیندل
آیا می تواند قطعات را به صرفه تولید کند؟
بررسی کنید:
زمان چرخه
ابزار تغییر می کند
زمان راه اندازی
ظرفیت مجله ابزار
تعمیر و نگهداری
پتانسیل اتوماسیون
این روش از پرداخت هزینه برای مشخصاتی که به تولید شما کمکی نمی کند جلوگیری می کند.
نهایی: برگه مشخصات را نخرید
هدف از مشخصات دستگاه CNC این است که به شما بگوید دستگاه به طور بالقوه چه کاری می تواند انجام دهد.
این به شما نمی گوید که آیا دستگاه انتخاب مناسبی برای تولید شما است یا خیر.
هنگام مقایسه مراکز ماشینکاری CNC، از قطعات خود شروع کنید و به عقب کار کنید:
هندسه قطعات → مواد → عملیات ماشینکاری → تنظیمات → دقت → حجم تولید → پیکربندی ماشین → مشخصات
این فرآیند ممکن است شما را به یک مرکز ماشینکاری عمودی برای قطعات منشوری عمومی، یک مرکز ماشینکاری افقی برای ماشینکاری چند{0}صورتی، یک مرکز ماشینکاری دروازه ای برای قطعات بزرگ یا یک مرکز ماشینکاری 5 محوره برای هندسه های پیچیده هدایت کند.
نکته مهم این است که دستگاهی را با طولانی ترین برگه مشخصات انتخاب نکنید.
ماشینی را انتخاب کنید که مشخصات آن مشکلاتی را که در واقع برای شما هزینه، زمان، دقت و ظرفیت تولید دارد حل می کند.
برای خریدارانی که ماشینهای CNC مختلف را ارزیابی میکنند، Dabai Precision Machine Tool میتواند نقشههای واقعی قطعات، مواد، عملیات ماشینکاری و الزامات تولید را قبل از توصیه پیکربندی مرکز ماشینکاری CNC مناسب بررسی کند.
