Når man sammenligner CNC-maskiner, er det lett å gå seg vill i spesifikasjonsark.

En CNC-maskin kan ha en 12 000 rpm spindel, en annen 15 000 rpm og en tredje 20 000 rpm. En maskin kan tilby større X-, Y- og Z-reiser, mens en annen har et større bord eller et større verktøymagasin.

Ved første øyekast kan maskinen med de større tallene se ut til å være det bedre valget.

Men det er ikke slik valg av CNC-maskiner fungerer i praksis.

Det viktige spørsmålet er ikke:

"Hvilken CNC-maskin har bedre spesifikasjoner?"

Det er:

"Hvilke spesifikasjoner vil faktisk påvirke delene vi produserer?"

En kjøper som sammenligner et CNC maskineringssenter bør derfor se på spesifikasjonene i forhold til arbeidsstykket, materiale, skjæreprosess, produksjonsvolum og nødvendig nøyaktighet.

1. Start med spesifikasjonene som kan eliminere en maskin

Før du sammenligner spindelhastighet eller kontrollsystemer, sjekk om maskinen fysisk og teknisk kan håndtere delene dine.

De første spesifikasjonene som skal sammenlignes er:

X/Y/Z-aksevandring

Bordstørrelse

Maksimal vekt på arbeidsstykket

Maksimal arbeidsstykkehøyde

Spindel-til-avstand

Spindelkraft

Spindelmoment

Posisjoneringsnøyaktighet

Repeterbarhet

Verktøymagasinkapasitet

Hvis en maskin ikke oppfyller ett av disse grunnleggende kravene, kan det hende at dens andre spesifikasjoner ikke spiller noen rolle.

For eksempel kan et CNC-maskinsenter ha en utmerket spindel og høy posisjoneringsnøyaktighet, men hvis armaturet og arbeidsstykket ditt ikke kan passe innenfor dens brukbare arbeidskonvolutten, er ikke maskinen egnet for din produksjon.

Dette er grunnen til at erfarne kjøpere vanligvis starter med delen, og deretter jobber bakover til maskinspesifikasjonene.

2. Maskinreise: Ikke sammenlign X/Y/Z-tall isolert

Maskinreiser er en av de første spesifikasjonene kjøpere vanligvis sammenligner.

Et typisk spesifikasjonsark kan vise:

X-aksevandring

Y-aksevandring

Z-aksevandring

Disse tallene forteller deg hvor langt maskinaksene kan bevege seg, men de forteller deg ikke automatisk den faktiske størrelsen på arbeidsstykket du kan bearbeide.

Du må også vurdere:

Armaturdimensjoner

Verktøylengde

Spindelklaring

Høyde på arbeidsstykket

Klemposisjon

Nødvendig verktøytilnærming

Roterende bord eller annet tilbehør

Et arbeidsstykke kan for eksempel teknisk passe innenfor X--aksens vandring, men likevel være vanskelig å bearbeide fordi armaturet tar for mye plass.

Hva bør du spørre CNC-maskinleverandøren?

I stedet for å bare spørre:

"Hva er X/Y/Z-reisen?"

spørre:

"Hva er den anbefalte maksimale arbeidsstykkestørrelsen for maskineringsoperasjonene vi må utføre?"

Det gir deg et mye mer nyttig svar.

For store komponenter blir dette spesielt viktig når man sammenligner et portalbearbeidingssenter med en konvensjonell vertikal eller horisontal maskin.

3. Bordstørrelse og arbeidsstykkevekt betyr mer enn de ser ut

Et større bord betyr ikke automatisk at du kan plassere et mye større arbeidsstykke på det.

Bordet skal fungere sammen med:

Maksimal bordbelastning

Armaturvekt

Arbeidsstykkevekt

Workholding metode

Tilgjengelige reiser

Spindelklaring

Anta at komponenten din veier 1500 kg.

En maskin kan ha nok bordareal, men hvis den tillatte bordbelastningen er for lav, kan den ikke trygt støtte produksjonsprosessen.

For tunge komponenter, sammenligne den fullstendige lasttilstanden, ikke bare tabelldimensjonene.

Dette er spesielt viktig når man skal vurdere et portalbearbeidingssenter eller et stort horisontalt bearbeidingssenter.

4. Spindelhastighet: Høyere er ikke automatisk bedre

Spindelhastighet er sannsynligvis en av de mest overbrukte spesifikasjonene innen CNC-maskinmarkedsføring.

En maskin med 20 000 rpm spindel er ikke automatisk bedre enn en med 12 000 rpm spindel.

Den nyttige spindelhastigheten avhenger av:

Arbeidsstykkemateriale

Verktøydiameter

Kuttehastighet

Nødvendig overflatefinish

Materialfjerningshastighet

Maskineringsoperasjon

For eksempel kan høye spindelhastigheter være nyttige for små skjæreverktøy og aluminiumskomponenter.

Skjæring av tungt stål er en annen situasjon.

En stor kutter som fjerner vesentlig materiale kan operere med en mye lavere spindelhastighet, men kreve betydelig mer dreiemoment.

Så når du sammenligner CNC-maskinspesifikasjoner, ikke spør bare:

"Hvor fort kan spindelen rotere?"

Spørre:

"Ved hvilken spindelhastighet og dreiemoment vil maskinen faktisk utføre våre hovedskjæreoperasjoner?"

Det skillet kan forhindre et kostbart misforhold mellom maskinspesifikasjonen og dine reelle produksjonskrav.

5. Spindelkraft og dreiemoment: Se på begge

Spindelkraft og spindelmoment blir spesielt viktig ved maskinering av stål, støpejern, støpeformer og andre applikasjoner som involverer tyngre kutting.

En maskin med høy spindelhastighet men utilstrekkelig dreiemoment vil kanskje ikke fungere godt når skjæreverktøyet og materialet krever høyere skjærekrefter.

Når du sammenligner CNC-maskiner, spør etter:

Nominell spindeleffekt

Maksimal spindeleffekt

Nominelt dreiemoment

Maksimalt dreiemoment

Momentkurve, hvis tilgjengelig

Spindelhastighetsområde

Dreiemomentkurven er spesielt nyttig fordi maksimalt dreiemoment ikke nødvendigvis er tilgjengelig i hele spindelhastighetsområdet.

For eksempel, hvis produksjonen din krever høyt dreiemoment rundt 2000–4000 rpm, er det ikke nok å vite det maksimale spindelturtallet.

Dette er et område hvor en CNC-maskinprodusent skal kunne forklare hvordan spindelen matcher dine faktiske skjæreforhold.

6. Maskinstivhet er ofte viktigere enn kjøpere forventer

Maskinstivhet er vanskelig å oppsummere med ett tall, og derfor mangler det ofte i enkle sammenligningstabeller.

Men det kan ha stor effekt på faktisk maskinering.

Når skjærekreftene øker, kan utilstrekkelig stivhet bidra til:

Skravling

Verktøyvibrasjon

Dårlig overflatefinish

Verktøyslitasje

Dimensjonsvariasjon

Redusert skjæredybde

Dette er spesielt viktig for:

Maskinering av stål

Maskinering av støpejern

Mold og dø arbeid

Store arbeidsstykker

Kraftig grovarbeid

Når du sammenligner et CNC-maskinsenter, se forbi spindelspesifikasjonene og spør om maskinens strukturelle design.

Relevante faktorer inkluderer:

Maskinsengkonstruksjon

Kolonnedesign

Føringsveiarrangement

Spindelstøtte

Strukturell masse

Kuleskruestøtte

Overordnet maskinarkitektur

For tunge-applikasjoner kan en stiv maskinstruktur være mer verdifull enn en høyere spindelhastighet.

7. Posisjoneringsnøyaktighet og repeterbarhet er ikke det samme

Disse to spesifikasjonene er ofte forvekslet.

Posisjoneringsnøyaktighet

Dette beskriver hvor nært maskinen kan bevege seg til en kommandert posisjon.

Repeterbarhet

Dette beskriver hvor konsekvent maskinen kan gå tilbake til samme posisjon.

En maskin kan ha god repeterbarhet, men likevel vise en posisjoneringsfeil.

For presisjonsbearbeiding er begge egenskapene viktige.

Du bør imidlertid også spørre hvordan verdiene ble målt.

Se etter informasjon om:

Målemetode

Målestandard

Akse testet

Måleforhold

Maskintemperatur

Kompensasjonsstatus

For eksempel, et tall som er trykt på et spesifikasjonsark forteller deg ikke nødvendigvis hvordan maskinen vil yte etter flere timers produksjon.

For kritiske komponenter, spør CNC-maskinleverandøren hvordan nøyaktigheten er verifisert og hvilken inspeksjonsdokumentasjon som kan gis.

8. Termisk stabilitet kan påvirke virkelig-verdens nøyaktighet

En CNC-maskin fungerer ikke ved konstant temperatur.

Under produksjon:

Spindelen genererer varme

Motorer genererer varme

Kuleskruer genererer varme

Kjølevæsketemperaturen kan endres

Den omkringliggende fabrikktemperaturen endres

Disse effektene kan forårsake termisk vekst og dimensjonsendringer.

Dette er spesielt viktig ved maskinering:

Lange produksjonsserier

Presisjonskomponenter

Store deler

Tette-toleransekomponenter

Derfor, når du sammenligner CNC-maskinspesifikasjoner, se ikke bare på statisk posisjoneringsnøyaktighet.

Spør hvordan maskinen håndterer termiske effekter.

Avhengig av maskindesign kan dette innebære:

Termisk kompensasjon

Spindelkjøling

Kuleskruekjøling

Temperaturovervåking

Strukturell design ment å redusere termisk deformasjon

Målet er ikke å finne det minste tallet på et spesifikasjonsark.

Målet er å opprettholde stabile dimensjoner under selve produksjonen.

9. Verktøymagasinkapasitet bør matche prosessen din

Verktøymagasinkapasitet er en annen spesifikasjon som lett kan misforstås.

Flere verktøy er ikke automatisk bedre.

Hvis din typiske del krever 18 verktøy, kan et magasin med 60 verktøy gi liten praktisk fordel med mindre produksjonen din involverer mange forskjellige deler.

På den annen side, hvis du kjører flere delfamilier med hyppige verktøybytter, kan utilstrekkelig verktøykapasitet skape unødvendig oppsettarbeid.

Tenk på:

Antall verktøy per del

Antall deltyper

Verktøydiameter

Verktøylengde

Verktøyvekt

Hyppighet av verktøyskift

Produksjonsvolum

For høy-miksproduksjon kan verktøykapasiteten ha en direkte effekt på oppsetteffektiviteten.

For høyt-volumproduksjon av én del, kan syklustid og verktøy{1}}endringshastighet ha større betydning.

10. Tidspunkt for automatisk verktøyendring er viktig når produksjonsvolumet er høyt

To maskiner kan begge ha automatiske verktøyskiftere, men deres faktiske produksjonsytelse kan være forskjellig.

Hvis maskineringsprogrammet ditt inneholder hundrevis av verktøyendringer per skift, kan til og med en liten forskjell i verktøy-byttetid samle seg.

For høy-volumproduksjon, sammenlign:

Byttetid for verktøy

Chip-til-brikketid

Spindelakselerasjon

Rask travershastighet

Kontrollrespons

Men ikke evaluer disse tallene separat fra bearbeidingssyklusen.

Å spare ett sekund på et verktøyskifte er lite meningsfullt hvis selve kutteoperasjonen tar flere minutter.

Sammenlign alltid spesifikasjoner med hele syklustiden.

11. CNC-kontrollsystem: Sammenlign det basert på arbeidet ditt

CNC-kontrollsystemet er viktig, men det bør heller ikke bli en spesifikasjonskonkurranse.

En grunnleggende 3-akset maskineringsapplikasjon krever ikke nødvendigvis de samme kontrollfunksjonene som kompleks 5-akset maskinering.

For et 5-akset maskineringssenter må du kanskje vurdere:

Multi-akse interpolasjon

Verktøyets midtpunktskontroll

Se{0}}fremover funksjoner

Maskineringsfunksjoner med høy-hastighet

Koordinere transformasjon

Kollisjonsforebyggende funksjoner

For standard 3-akset arbeid kan andre hensyn være viktigere.

Det beste kontrollsystemet er derfor det som støtter programmerings- og maskineringsprosessen du faktisk bruker.

12. Rask travershastighet: Nyttig, men ikke overvurder den

Rask travershastighet påvirker hvor raskt maskinen beveger seg mellom skjæreoperasjoner.

Det kan påvirke syklustiden, spesielt når:

Deler inneholder mange korte maskineringsoperasjoner

Hullmønstre er omfattende

Verktøybaner inneholder hyppige ikke-skjærende bevegelser

Produksjonsvolumet er høyt

Men hurtiggang er ikke lik skjærehastighet.

En maskin med svært høy rask bevegelse kan fortsatt ha lang syklustid hvis skjæreparametere eller verktøyendringer er ineffektive.

Når du sammenligner CNC-bearbeidingssentre, bruk rask travershastighet som en del av syklus-tidsberegningen i stedet for å behandle den som et frittstående mål på maskinens ytelse.

13. Automatisk fjerning av brikker kan bety mer enn ett spesifikasjonsnummer

Chiphåndtering er lett å ignorere under maskinvalg.

Men hvis prosessen din produserer store mengder flis, kan dårlig sponevakuering bli et daglig produksjonsproblem.

Dette er spesielt relevant for:

Dype lommer

Kraftig grovarbeid

Støpejern

Aluminium

Lange bearbeidingssykluser

Et horisontalt maskineringssenter kan ha en fordel i visse bruksområder fordi den horisontale orienteringen kan hjelpe spon å falle bort fra skjæresonen.

Avhengig av søknaden, vurder også:

Spontransportør

Kjølevæskestrøm

Kjølevæsketrykk

Chipspyling

Maskinskapsdesign

Den riktige løsningen avhenger av materialet og skjæreprosessen.

14. Sammenlign CNC-maskiner basert på den faktiske delen

På dette tidspunktet blir det klart hvorfor en standard spesifikasjonssammenligning kan være misvisende.

Tenk på tre forskjellige deler.

Del A - Aluminiumshus

Hovedkravene er:

Fresing med høy-hastighet

Boring

Tapping

God overflatefinish

Kort syklustid

Et vertikalt bearbeidingssenter med høy-hastighet kan være passende.

Del B - Stor stålform

Hovedkravene er:

Stor arbeidskonvolutt

Fjerning av tungt materiale

Strukturell stivhet

Stabil lang-bearbeiding

Et portalbearbeidingssenter kan være mer hensiktsmessig.

Del C - Kompleks flersidig-komponent

Hovedproblemet er:

Flere oppsett

Vinklede overflater

Vanskelig tilgang til verktøy

Justering mellom ulike funksjoner

Et 5-akset maskineringssenter kan tilby en mer effektiv prosess.

Poenget er at den "beste" spesifikasjonen endres med delen.

15. Sammenlign spesifikasjonene som påvirker ditt største produksjonsproblem

En nyttig måte å evaluere en CNC-maskin på er å identifisere det største problemet i din nåværende prosess.

Dette er sammenligningstabellen som faktisk er nyttig for en kjøper.

I stedet for å sammenligne alle tilgjengelige spesifikasjoner, sammenligne spesifikasjonene som kan løse ditt spesifikke produksjonsproblem.

16. Hva bør du spørre en CNC-maskinprodusent?

Før du kjøper en CNC-maskin, spør produsenten spørsmål som går utover katalogen.

Om din del

Kan denne maskinen fullføre vår representative del uten unødvendige oppsett?

Om kutting

Hvilke skjæreforhold anbefaler du for materialet og verktøyene våre?

Om spindelytelse

Hvilket spindelmoment er tilgjengelig ved turtallet vi faktisk bruker?

Om nøyaktighet

Hvordan måles posisjoneringsnøyaktighet og repeterbarhet?

Om termisk stabilitet

Hvordan kontrolleres termisk deformasjon under lange bearbeidingssykluser?

Om maskinstivhet

Hvilke bruksområder er denne maskinen strukturelt designet for?

Om produktivitet

Kan du beregne syklustiden ved å bruke vår faktiske del?

Om verktøy

Er standard verktøymagasin tilstrekkelig for vår delfamilie?

En seriøs CNC-maskinprodusent bør kunne diskutere disse spørsmålene ved å bruke dine tegninger og produksjonskrav.

17. Hvilken informasjon bør du oppgi når du ber om et CNC-maskintilbud?

Hvis du ønsker en nyttig anbefaling fra en CNC-maskinleverandør, send mer enn et produktnavn.

Oppgi:

Deltegning eller 3D-modell

Materiale

Maksimale arbeidsemnets dimensjoner

Arbeidsstykkevekt

Nødvendige toleranser

Overflatefinish

Hovedbearbeidingsoperasjoner

Gjeldende antall oppsett

Produksjonsvolum

Eksisterende verktøy

Eksisterende inventar

Målsyklustid, hvis tilgjengelig

Med denne informasjonen kan leverandøren avgjøre om du trenger et vertikalt maskineringssenter, horisontalt maskineringssenter, portalmaskineringssenter, 5-akset maskineringssenter eller en annen CNC-konfigurasjon.

Det gir også produsenten en mulighet til å identifisere begrensninger før maskinen bestilles.

18. En bedre måte å sammenligne CNC-maskinspesifikasjoner på

Når du sammenligner to maskiner, ikke lag et regneark med 30 spesifikasjoner og bare fremhev det største tallet.

Del heller sammenligningen inn i fire spørsmål.

Kan maskinen håndtere delen?

Sjekke:

Arbeidskonvolutt

Bordbelastning

Spindelklaring

Krav til inventar

Klarer den kuttingen?

Sjekke:

Spindelkraft

Spindelmoment

Stivhet

Verktøy evne

Kan den oppnå ønsket resultat?

Sjekke:

Posisjoneringsnøyaktighet

Repeterbarhet

Termisk stabilitet

Spindelnøyaktighet

Kan den produsere delene økonomisk?

Sjekke:

Syklus tid

Verktøyendringer

Oppsettstid

Verktøymagasinkapasitet

Vedlikehold

Automatiseringspotensial

Denne metoden hindrer deg i å betale for spesifikasjoner som ikke bidrar til produksjonen din.

Endelig: Ikke kjøp spesifikasjonsarket

Hensikten med en CNC-maskinspesifikasjon er å fortelle deg hva maskinen potensielt kan gjøre.

Den forteller deg ikke om maskinen er det riktige valget for din produksjon.

Når du sammenligner CNC-maskineringssentre, start med delene dine og arbeid bakover:

Delgeometri → materiale → maskineringsoperasjoner → oppsett → nøyaktighet → produksjonsvolum → maskinkonfigurasjon → spesifikasjoner

Denne prosessen kan føre deg til et vertikalt bearbeidingssenter for generelle prismatiske deler, et horisontalt bearbeidingssenter for flerflatebearbeiding, et portalbearbeidingssenter for store komponenter, eller et 5-akset bearbeidingssenter for komplekse geometrier.

Det viktige er å ikke velge maskinen med det lengste spesifikasjonsarket.

Velg maskinen hvis spesifikasjoner løser problemene som faktisk koster deg tid, nøyaktighet og produksjonskapasitet.

For kjøpere som vurderer forskjellige CNC-maskiner, kan Dabai Precision Machine Tool gjennomgå de faktiske deltegningene, materialene, maskineringsoperasjonene og produksjonskravene før de anbefaler en passende konfigurasjon av CNC-maskineringssenteret.