8 kritische factoren waarmee u rekening moet houden bij het selecteren van CNC-gereedschap

Wat heb je nodig van CNC-gereedschap?

• Precisie (natuurlijk) — De ultieme meetlat van elk CNC-bewerkingsproject; precisie vereist meer dan alleen de juiste capaciteiten
• Betrouwbare stijfheid — Een gereedschap moet zijn vorm behouden, stabiel blijven en bestand zijn tegen buigen of trillen tijdens snijbewerkingen
• Solide duurzaamheid — Het verkrijgen van een lange levensduur uit een tool is een kostenbeheersingsmaatregel die van invloed is op het bedrijfsresultaat, waardoor duurzaamheid een belangrijke Key Performance Indicator wordt.
• Eenvoudige installatie/aanpassing — Het gemakkelijk kunnen verwisselen en aanpassen van gereedschappen is niet alleen efficiënt, het maakt het leven ook beter voor de CNC-operator

Hoe u wilt dat een tool presteert is eenvoudig. Wat voor veel CNC-machinewerkplaatsingenieurs een uitdaging is, is het selecteren van het juiste gereedschap om ervoor te zorgen dat de klus goed wordt uitgevoerd.

Uit de bovenstaande lijst, prestaties van de tool is essentieel, maar het is niet het enige waar u rekening mee moet houden. De ervaring van uw CNC-machinewerkplaats speelt een rol. En kosten is ook een grote factor, die we hieronder zullen bespreken.

Bij het selecteren van CNC-gereedschap moeten ingenieurs rekening houden met het volgende:

1. Werkstukmateriaal en kenmerken
2. Productievolume
3. Combomogelijkheden
4. Machinecapaciteit
5. Gereedschapsmateriaal
6. Toolmaker-selectie
7. Planning
8. Ervaring van de winkel

1. Werkstukmateriaal en kenmerken

Het materiaal van het werkstuk drijft selectie van gereedschap. Een werkplaats kan bijvoorbeeld voornamelijk gietstukken van aluminium, nodulair gietijzer en grijs ijzer bewerken (wat Stecker Machine beschrijft), dus er zijn waarschijnlijk favoriete CNC-bewerkingsgereedschappen voor metaal voor elk materiaal. Ingenieurs kiezen voor bewezen gestandaardiseerde tooling in de eerste plaats door het helpen verminderen van risico's, voorraad en kosten.

CNC-gereedschappen (boren, frezen, tappen) zijn nodig om verschillende onderdelen te bewerken, en er is standaardgereedschap voor elk gereedschapstype en materiaal. We gebruiken Stecker opnieuw als voorbeeld:we hebben drie verschillende standaard 90° hoekfrezen, elk één voor het bewerken van aluminium, nodulair gietijzer en grijs ijzer. Van deze materialen heeft aluminium de hoogste bewerkbaarheid , dus het aluminium gereedschap heeft een hoger oppervlaktevoet per minuut (SFM)-specificaties, zodat ze sneller kunnen werken.

2. Productievolume

Speciale, high-end snijgereedschappen worden meestal geselecteerd voor projecten met een hoog volume, terwijl voor banen met een laag volume meer tools op economisch niveau worden gebruikt. Het komt neer op schaalvoordeel , waarbij de kosten van hoogwaardig, functiespecifiek gereedschap worden gerechtvaardigd door het grote aantal onderdelen dat door dat gereedschap moet worden gemaakt.

Zoals een groot deel van de productie is CNC-bewerking productiegericht business, waarbij bewerkingscentra een grote rol spelen in de efficiëntie van een machinewerkplaats.

3. Combomogelijkheden

Gereedschappen met meerdere functies kunnen enorme kosten- en arbeidsbesparingen opleveren bij CNC-bewerkingen. Als meerdere taken (drie, vier of meer) door één tool kunnen worden voltooid, verlengt dit de cyclustijd terwijl ook de tijd die nodig is om te omkleden wordt verkort het gereedschap.

Wanneer het op de juiste manier is ontworpen, kan een inzetbaar combogereedschap bijvoorbeeld mogelijk op drie verschillende manieren boren en afschuinen, waardoor de klus in één werkgang wordt geklaard met één gereedschap, in plaats van met zes gereedschappen (en zes gangen). Ja, die op maat gemaakte tool met meerdere functies kost misschien meer dan $3.000, maar de besparingen lopen snel op om de kosten te compenseren, vooral bij projecten met een groot volume.

4. Machinecapaciteit

De meeste CNC-gereedschappen kunnen in de meeste CNC-machines worden gebruikt. Dat betekent niet altijd dat deze machines het meest efficiënt zijn echter. Ingenieurs en operators weten dat een machine met meer pk's (met een grotere tapsheid) mogelijkheden biedt om combotools te gebruiken (hierboven vermeld) die vele functies kan vervullen.

Terwijl grote gietstukken de hulp van takels vereisen om ze te verplaatsen, hebben kleinere gietstukken die uitdaging niet. Er kunnen zelfs mogelijkheden zijn voor verhoogde efficiëntie door een armatuur te ontwerpen die twee of drie kleine onderdelen tegelijkertijd op een grotere machine kan draaien. Dat is een voorbeeld van wanneer grote machine =groot gieten niet noodzakelijkerwijs waar is.

Het vinden van de beste efficiëntie gaat vooral over het selecteren van de juiste tool om te voldoen aan de projectbehoeften en de mogelijkheden en beschikbaarheid van de machine om het uit te voeren. Als een machine meerdere onderdelen tegelijkertijd kan uitvoeren en de operator er drie vervangt in plaats van één, is dat geen probleem.

Meerdere onderdelen op een pallet plaatsen bespaart tijd door het aantal pallet- en gereedschapswissels per onderdeel te verminderen. Als u bijvoorbeeld drie onderdelen tegelijkertijd uitvoert, vergeleken met één, bespaart u 1/3 van de gereedschapswisseling en palletwisseling tijd per onderdeel, plus het verhoogt de snelle bewegingen tussen de drie onderdelen in het machinecentrum.

5. Gereedschapsmateriaal

Hetzelfde snijgereedschap kan van veel verschillende materialen worden gemaakt , sommige duurzamer (en duurder) dan andere.

Volhardmetaal is betrouwbaar, maar toch met PCD-tip bereiken een nog hogere duurzaamheid. PCD, of polykristallijne diamant, is het hardste moderne snijgereedschap dat wordt gemaakt door diamantdeeltjes te sinteren met een metalen bindmiddel.

Een boorgereedschap met PCD-punt heeft ongeveer 4 keer de standtijd van volhardmetalen gereedschap (2.500 stuks versus 10.000) en kan 25% sneller draaien , waardoor het kostenverschil tussen de twee wordt gecompenseerd (ongeveer $ 180 voor carbide versus $ 960 voor PCD) en dit resulteert in productiebesparingen.

PCD-tools kunnen meerdere keren opnieuw worden ontworpen , in tegenstelling tot volhardmetalen gereedschappen die na enkele malen opnieuw slijpen hun diameter verliezen. CNC-bewerkingswerkplaatsen maken vaak gebruik van snijmonitoren , levensduur van het gereedschap en ervaren operators om gereedschapsfalen te voorspellen en te voorkomen, waardoor correct snijden wordt gegarandeerd.

Een economisch alternatief tot volhardmetaal is een stalen gereedschapslichaam met hardgesoldeerde hardmetalen inzetstukken, waardoor de kosten tot 75% worden verlaagd. Andere opties zijn onder meer snelstaalgereedschappen en gereedschappen met hardmetalen punten , vanwege de kosteneffectiviteit de voorkeur van kleinere CNC-bewerkingswerkplaatsen.

6. Selectie van gereedschapmaker

Zoals bij elke partnerrelatie met leveranciers gedijen een gereedschapmaker en een CNC-machinewerkplaats op bekendheid . De strategische investering van een grote werkplaats in ongeveer zeven tot acht gereedschapmakers – elk gespecialiseerd in specifieke uitdagingen zoals volhardmetaal, combo-gereedschappen en gereedschappen met PCD-tip – bevordert het vertrouwen en creëert voordelen (grotere koopkracht, versnelde projecten of de bereidheid om een ​​stap verder te gaan om een ​​klant tevreden te stellen). Nogmaals, hoe groter, meer ervaren CNC-winkels hebben hier het voordeel.

Ingenieurs in grote CNC-machinewerkplaatsen kunnen meer dan ¾ van alle gereedschappen bedenken en ontwerpen nodig binnen die winkel. Als het project bijvoorbeeld een invoegbaar combogereedschap vereist, stuurt de ingenieur de onderdeelafdruk en het model naar de vertegenwoordiger van de gereedschapmaker en samen voltooien zij het ontwerp. Die praktische verbinding resulteert in een betrouwbaarder totaalproject. Kleine CNC-bewerkingswerkplaatsen moeten volledig vertrouwen op hun gereedschapsmaker voor ontwerp- en engineeringexpertise.

7. Planning

Wanneer ingenieurs in de werkplaats bepalen hoe een nieuw project zal worden voltooid, creëren ze vaak een best-case scenario (beste gereedschap, agressieve cyclustijden, hoogwaardige opspanning), en dan ook

een “Plan B” hebben (goedkoper gereedschap, minder krachtige machines, enz.). De verleiding is groot om concurrerend te blijven door een goedkopere optie te kiezen, wat meestal betekent dat de gereedschappen eronder lijden.

De fout in dat denken gaat voorbij aan mogelijke uitdagingen op het gebied van de tooling, die niet alleen overeenkomen met de kosten van het aanvankelijke beste scenario, maar ook de extra kosten van tijdverspilling met zich meebrengen. . Dat is de reden waarom hoogwaardige, ervaren en zelfverzekerde CNC-machinewerkplaatsen de “Plan B”-opties niet serieus overwegen. Leiderschap begrijpt de waarde van het onmiddellijk selecteren van materialen van hoge kwaliteit en het gebruiken van de beste processen om een klus te klaren, en voorop te blijven terwijl de concurrentie achtervolgt .

8. Ervaring van de winkel

Sommige CNC-bewerkingswerkplaatsen hebben meer ervaring personeel dan anderen. Niets kan het inzicht vervangen dat is verkregen uit tientallen jaren succesvolle projecten met behulp van CNC-machines. Deze koplopers zijn bekend met de afhandeling van projecten van ontwerp tot montage. Ze beschikken over de juiste processen en beschikken over veel juiste CNC-gereedschappen .

Hoe komt een nieuwkomer terecht in een ervaren CNC-machinewerkplaats? Tenslotte tools selecteren is geen vaardigheid die zelfs in de beste CNC-lessen of trainingssessies in het hoger onderwijs wordt onderwezen. In dit geval is het een voorbeeld van tribale kennis :expertise doorgegeven van ingenieur op ingenieur, meestal in hoogwaardige CNC-machinewerkplaatsen.

Hoe kunt u de mogelijkheden van een winkel evalueren als het gaat om het selecteren van CNC-gereedschappen zonder hun werk aan uw project te zien? Het is een moeilijke taak. Zoek naar ervaring eerst en vraag om referenties . Bekijk ook deze drie tekenen dat een CNC-machinewerkplaats weet hoe hij de juiste gereedschappen moet kiezen voor complexe onderdelen.

Nu weet u wat CNC-gereedschap kan doen en waar ingenieurs op moeten letten bij het selecteren van CNC-bewerkingsgereedschappen. Leer vervolgens hoe u uw CNC-gereedschapspraktijken kunt maximaliseren door CNC Tooling Improvements and Partnerships:A Guide to Solving Specific Tooling Issues te lezen. . Klik op de onderstaande link voor uw exemplaar.

Over de auteur

Dan zorgt ervoor dat de machines bij Stecker Machine snel werken. Hij optimaliseert snijgereedschappen en -programma's voor maximale efficiëntie, corrigeert eventuele productieproblemen en ontwerpt en selecteert geavanceerde gereedschappen voor nieuwe taken en productverbeteringen. Dan begon zijn carrière in een gereedschaps- en matrijzenwinkel en ging bij SMC werken toen de CNC-productie net een vlucht nam. Bij SMC klom hij op van Machine Operator tot Continuous Improvement Engineer, waarbij hij verbeteringen doorvoerde die de afgelopen jaren ongeveer $500.000 hebben bespaard.