CNC-werktuigmachines: evolutie & impact op moderne productie – Deel 1

Vandaag de dag zijn Computerised Numeric Controlled of CNC-werktuigmachines alomtegenwoordig in de industriële sector.

Werktuigmachines van de productiesector, Computerised Numerical Controlled (CNC) Machine Tools vormen de ruggengraat van fabrieken en productielijnen.

Bewapend met slimme softwaresystemen en geautomatiseerde processen, helpen ze de productiviteit van fabrieksvloeren over de hele wereld aanzienlijk te verbeteren.

Met toenemende sophistication over de decennia, hebben ze de traditioneel saaie en rugbrekende arbeid van het produceren van meerdere componenten en onderdelen aanzienlijk verminderd. Nieuwe technologieën en hogere graden van precisie en automatisering hebben ook toegestaan dat steeds meer gesofisticeerde apparatuur en componenten met grotere gemak geproduceerd kunnen worden.

Maar hoe begonnen deze werktuigmachines eigenlijk? Daarvoor laten we een wandelingetje maken door het geheugenlane.

De geschiedenis van CNC-werktuigmachines

Weet je dat werktuigmachines zoals draaibanken en freesmachines al in de 19^e eeuw in gebruik waren?

Toen werden alle processen handmatig gedaan. Machine-operators gebruikten diverse knoppen, meters en wijzers om hun machines te bedienen.

Traditioneel werden zwikwielen gebruikt om de bewegingen van machines te stabiliseren. Deze vertrouwden op interconnecterende systemen van tandwielen en hefbomen om de metalen stukken die bewerkt werden te manouvreren.

Zo'n arbeid was zwaar en ongelukkig. Machine-operators moesten de snij- of boorbits handmatig wisselen. Ze moesten ook metalen stukken van station naar station verschuiven om verschillende bewerkingsoperaties uit te voeren.

Na de Tweede Wereldoorlog, werden Numerieke Besturing of NC-machines ontwikkeld. In tegenstelling tot handmatige werktuigmachines, vertrouwden deze op een reeks nummers die op papierlint of perforatiekaarten waren uitgepund om hun bewegingen te besturen.

Dit hielp arbeid en inspanning in bewerking te besparen, terwijl de nauwkeurigheid verbeterde. Het verminderde ook de complexiteit van het bewerkingsproces voor operators, met het wegnemen van bedieningen zoals handwielen, hefbomen, of patroonrichtlijnen.

Toen computers in het plaatje kwamen in de late jaren 1960, werden Computerized Numerical Control of CNC-machines uitgevonden. Deze verbeterden de flexibiliteit, stabiliteit, nauwkeurigheid en productiviteit van bewerkingsprocessen aanzienlijk.

CNC-machines konden bepaalde snij-, frees-, boor- en booroperaties herhaaldelijk verwerken. Dit liet ze de doorvoersnelheid van fabrieken verbeteren, en maakte ze in staat om complexere stukken in een enkele operatie te produceren.

Vaak konden CNC-machines veel complexere stukken produceren dan zelfs de meest bekwame tool-operators — sommige konden de specifieke snij- en vormtools automatisch wisselen.

Uiteindelijk werden verschillende CNC-werktuigmachines gecombineerd tot wat vandaag de dag als bewerkingscentra bekend zijn. Deze combineren meerdere functies, en worden geautomatiseerd door zowel software als hardware.

Bewerkingscentra automatiseerden productielijnen en fabrieken over de hele wereld, verbeterden de operatorproductiviteit met sprongen en bounds.

De opkomst van gespecialiseerde werktuigmachinefabrikanten

Voor de geboorte van gespecialiseerde werktuigmachinefabrikanten, moesten fabrikanten van high-end producten hun eigen machines ontwerpen en maken. Deze waren grotendeels handmatige machines, en waren pijnlijk om te bedienen en te onderhouden.

Ze deden ook fabrikanten een breed scala aan engineering vaardigheden en competenties aanverwerven, buiten hun sterke punten in productontwerp en -ontwikkeling.

Toen waren high-end geautomatiseerde of semi-geautomatiseerde frees-, draai- of graveermachines niet beschikbaar, behalve die handmatig bediend moesten worden.

Dingen verbeterden aanzienlijk toen gespecialiseerde werktuigmachinebedrijven in het plaatje kwamen.

De eerste binnen de Zuid-Koreaanse industriële sector, Hwacheon's vestiging in de jaren 1950 bood een nieuwe weg voorwaarts voor fabrikanten in de regio. Door eigen machines en technologieën te ontwikkelen, katalyseerde Hwacheon de groei van Zuid-Koreaanse fabrikanten over de decennia.

Innovaties in werktuigmachine onderzoek & ontwikkeling

Gefocust op de unieke behoeften van de industrie, zijn CNC-werktuigmachinefabrikanten over de afgelopen decennia geëvolueerd om aan de behoeften van een breed scala aan fabrikanten te voldoen. Ze omvatten state-of-the-art sectoren zoals onderdeelproductie en vormgeving, luchtvaart, auto- en biomedische industrieën, tot zware industrieën zoals olieboren en scheepsbouw.

De eisen voor nieuwe productieoplossingen toen en nu zijn nooit ophoudend. Ze omvatten snellere snelheden, hogere kwaliteit, en nieuwe (en zwaardere) materialen zoals Inconel, Titanium, en speciaal Roestvrij Staal.

Verschuivingen van massaproductie naar "High Mix – Low Volume" productiepraktijken vereisen verder flexibele just-in-time productieoplossingen.

Machines moeten in een veel kortere tijd opgezet en operationeel zijn om aan nieuwe productie-eisen te voldoen, downtime of niet-productieve tijd te verminderen.

Om bij te blijven met de behoeften van onze productieklanten voor steeds verbeterde kwaliteit, ontwerp en technologie, investeert Hwacheon voortdurend in R&D om robuuste, solide en mechanisch nauwkeurige machines voor hun gebruik te creëren.

Omdat we dicht bij onze klanten zijn, leren we welke verbeteringen ze nodig hebben, erkennen hun bestaande productieuitdagingen, en passen onze producten aan hun behoeften aan.

Om dit te doen, voert Hwacheon's Magok Onderzoekscentrum demonstraties van echte bewerkingsprocessen uit. Door dit te doen, kunnen we ontwikkelen, verifiëren en nauwkeurige oplossingen bieden voor de nieuwe generatie fabrikanten.

Zes essentiële onderdelen van een CNC-werktuigmachine

Met de bovenstaande overwegingen in gedachten, laten we nu kijken naar de zes belangrijkste onderdelen en processen in een CNC-werktuigmachine.

#1 Gieten

Gieten is een belangrijk element van CNC-werktuigmachine, wat de basisstabiliteit en rigiditeit van elke werktuigmachine bepaalt. Dit hangt af van de gieterei die gebruikt wordt om de metallische en niet-metallische delen voor de machine te gieten, en de kwaliteitscontrole die gebruikt wordt om de zuiverheid van de gebruikte materialen te waarborgen.

Hier gebruikt Hwacheon de hoogste kwaliteit grondstoffen. Onze eigen gieterei produceert gietmaterialen met uitzonderlijke kwaliteit. Deze worden gebruikt om onze eigen werktuigmachines te fabriceren, alsmede andere machines en apparatuur. Nog steeds in bedrijf na 78 jaar geschiedenis, produceert onze gieterei sleutelcomponenten voor onze eigen werktuigmachines (freesen & draaien).

We leveren ook componenten aan gerenommeerde bedrijven over de hele wereld. Ze omvatten robotarmen en lichamen, onderdelen voor alternatieve energieopwekking (windmolens), treindelen, zonne-apparatuur en nog veel meer.

#2 Spanen & Tandwielen

In een werktuigmachine, zijn tandwielen, spanen en curvic koppelingen cruciale componenten die soepele beweging en articulatie tussen verschillende bewegende delen waarborgen.

Om ervoor te zorgen dat onze machines aan de exacterende kwaliteitsstandaarden voldoen, produceert en levert Hwacheon eigen hoogwaardige tandwielen, spanen en curvic koppelingen, gebruikmakend van werktuigmachinefabricatietechnologieën die over een lange periode zijn opgebouwd.

#3 Plaatmetaal

Om plaatmetaal te fabriceren, zijn tekeningen met nauwkeurige metingen nodig. Dit wordt gevolgd door materialen voorbereiden, snijden, bewerken, en tenslotte de installatie en montage van de werktuigmachines zelf.

Hwacheon's plaatmetaalfabricatiemogelijkheden laten ons items fabriceren zoals koelvloeistoftanks, CNC-besturingsdozen, en elektronische schakelkasten, alsook diverse spatborddelen. We ontwerpen ook onze eigen lasersnijmachines en gebruiken ze met succes in onze eigen productie. Daarbij werken we met gerenommeerde fabrikanten om ervoor te zorgen dat onze buigmachines de topkwaliteit opleveren.

#4 Handschrapen vaardigheid

Handschrapen is een essentiële vaardigheid in werktuigmachinebouw. Hoogwaardige machines gebruiken normaal handschrapen om ervoor te zorgen dat bewerkingsoppervlakken perfect trillingen kunnen absorberen, de kleinste bewegingen controleren, en stabiliteit en nauwkeurigheid handhaven ondanks zware zware snij- of precisiebewerkingstaken.

Hwacheon heeft handschrapenvaardigheid gekweekt die alleen door zijn ervaren meesters uitgevoerd kan worden. Onze handschrapenvaardigheid laat onze machines de hoogst nauwkeurige en zware bewerkingsbehoeftes van onze klanten uitvoeren — zelfs bij extrem hoge snelheden.

#5 Spindel

De prestaties van een CNC-machine hangen in grote mate af van de prestaties van zijn spindle en de technologie die gebruikt wordt in de fabricatie van dit kritieke component. Met meer dan 66 jaar ervaring als toonaangevende werktuigmachinefabrikant, is Hwacheon de voorloper gebleven in spindeltechnologie.

Onze productie-uitmuntendheid, gecombineerd met onze hoge capaciteit in precisiemontage, helpt ons spindels te ontwikkelen die ultra-precieze toleranties hebben. Door gebruik te maken van state-of-the-art inspectieapparatuur en speciale lagersmeringssystemen, kunnen onze machines langdurige temperatuurgecontroleerde operaties zelfs over zeer lange cyclus tijden weerstaan.

#6 Machineer software

De 'hersenen' van een CNC-werktuigmachine vormend, helpt de bewerkingsoftware de verschillende productiestappen en processen te automatiseren. Ze helpen veel tijdbesparende functies te introduceren in het bewerkingsproces, en verminderen de behoefte aan frequente menselijke interventie.

Hwacheon's eigen ontwikkelde bewerkingsoftware is standaard op alle bewerkingscentra om bewerkingskwaliteit, productiviteit te verbeteren en dynamische en temperatuursvariaties te controleren.

Kijk uit voor Deel 2 van het verhaal…

Bedankt dat je ons volgde op de reis van een CNC-werktuigmachine.

In dit artikel tracerden we de geschiedenis van werktuigmachines, verkenden ontwikkelingen in innovatie en R&D, en belichten zes sleutellementen in een werktuigmachinefabrikant.

Voor deel 2 van dit artikel, zullen we kijken naar de volgende stappen:

• Hoe componenten van leverancers geïntegreerd worden
• Montage van machines
• Kwaliteitscontrole en testing
• Verpakking, documentatie en verzending
• Levering, installatie en ingebruikname van een machine

Mis onze volgende artikel niet!