Efficiënt CNC-snijgereedschapsbeheer: 5 bewezen tips voor werkplaatsen

De meeste CNC-werkplaatsen kennen dit scenario: U wint een project. U stelt de juiste CNC-operators in. U ontvangt de gietstukken. U bereidt een project-instelkar voor. En dan... een onvolledige set gereedschappen stopt u voordat u begint.

CNC-bewerkingsgereedschapsbeschikbaarheid heeft direct invloed op de bottom line. In staat zijn om wat nodig is op voorraad te hebben, of de mogelijkheid om het snel te krijgen, is een must. Net zo vitaal is de in-house capaciteit om een volledige gereedschapsvoorraad te beheren.

Vandaag delen we vijf tips voor het beheren van uw CNC-werkplaatsgereedschappen:
1. Kies uw materiaalsoort met gereedschappen in gedachten
2. Begrijp hoe vlakfrezen, platen en snijlichamen werken
3. Beslis welke gereedschappen op voorraad gehouden worden
4. Plan productie wijzer
5. Stel een gereedschapsbeheersysteem op

1. Kies uw materiaalsoort met gereedschappen in gedachten

Staal. Aluminium. Grijze gietijzer. Nodulair gietijzer. De specifieke soort materiaal dat bewerkt moet worden, is de enkele meest belangrijke factor bij het bepalen van de benodigde gereedschappen en snijklassen.

Hier zijn twee voorbeelden:

1) Voor een aluminium project met duizenden afgeronde onderdelen, is een wijs keuze PCD-gereedschap (zie hieronder), wat resulteert in snellere bewerking en meer snijweg, maar een hogere kostprijs heeft dan onze volgende optie. Een hardmetaalgereedschap is een goedkopere alternatief dat dezelfde snijprestaties levert. Het PCD-gereedschap heeft een hogere initiële kostprijs — tot 3 keer die van hardmetaal — maar het snijdt sneller (verkorte cyclus tijden) en kan, correct geïmplementeerd, ongeveer 10 keer de toollevensduur opleveren, wat op de lange termijn meer geld bespaart.

Als de hoeveelheid voor datzelfde aluminiumproject daalt naar, zeg... 250 totaal, dan levert de hoge kostprijs van PCD niet genoeg opbrengst om de duurdere aankoop de moeite waard te maken. Echter, als de afgewerkte oppervlakte pristijn moet lijken, wordt het PCD-gereedschap plotseling de prijs waard vanwege zijn hoogwaardige prestaties.

2) In een ander voorbeeld, voor een zandgietwerk, kan een hardmetaalplaat gebruikt worden voor het ruwfrezen (om de schaal open te breken), gevolgd door een PCD-plaat voor het afwerken. Verschillende stappen kunnen de meest efficiënte manier zijn om een onderdeel te bewerken, weer afhankelijk van het materiaal.

PCD staat voor polycristallijn diamant, een geloeste puntfrezen dat robuuste gereedschapsopstellingen en hoge spindelsnelheden vereist. Een PCD kan zo lang als één jaar meegaan, afhankelijk van de snijtaak; een ruwfrezen plaat kan half zo lang meegaan als een afwerk plaat omdat meer materiaal wordt verwijderd.

Het visuele verschil tussen hardmetaal (links) en PCD (rechts) is als dag en nacht.

2. Begrijp hoe vlakfrezen, platen & snijlichamen werken

Laten we de ingewanden van CNC-freesgereedschappen verkennen. Een vlakfrezen is een aanpasbaar gereedschap bestaande uit een lichaam en platen. Een vlakfrezenlichaam houdt snijplaten, en het kan op elke opdracht in een CNC-werkplaats gebruikt worden als het uitgerust is met de juiste platen. De platen heten "verslijtbaar" omdat ze na verloop van tijd verslijten.

De plaat, die daadwerkelijk het metaal snijdt, wordt in een zak op het snijlichaam geplaatst. Het snijlichaam houdt de plaat zodat het goed kan presteren (het materiaal snijden en/of kenmerken in het onderdeel creëren). In tegenstelling tot de plaat, hangt de keuze van een snijlichaam niet af van het te bewerken materiaal (aluminium, ijzer, staal); het snijlichaam kan hetzelfde zijn voor alle materialen, maar de plaat niet.

Omdat de verslijtbare platen op voorraad moeten worden gehouden, zijn reserve snijlichamen nodig? Voor de meest gebruikte, ja. In een grote, high-end CNC-werkplaats is het niet ongebruikelijk om 10 of meer van hetzelfde snijlichaam te hebben. Wanneer snijlichamen verslijten of beschadigd raken, kunnen ze gereconstrueerd worden door de fabrikant, die de zak letselt en opnieuw bewerkt tot ISO-standaarden. Veel CNC-werkplaatsen begrijpen dat de kwaliteit en prestaties van een gereconstrueerd snijlichaam niet gelijk kunnen zijn aan die van een nieuw gereedschap, en kiezen ervoor om te investeren in nieuwe gereedschappen.

Platen zijn niet machinespecifiek, maar wel materiaalspecifiek. Wat als een werkplaats een plaat bedoeld voor ijzer op een aluminiumstuk zou draaien? De gegenereerde hitte door de plaat kan voldoende zijn om de aluminiumcoating aan de basis van de plaat te laten hechten.

CNC-werkplaatsen moeten regelmatig onderhoud uitvoeren om hoogwaardige gereedschappen te waarborgen. Een voorbeeld is de vaak overziene platen schroeven, die de platen op het snijlichaam vastzetten. Naarmate platen verslijten en vervangen worden, moet elke derde plaatvervanging een nieuwe set schroeven worden gebruikt. Dit voorkomt dat de schroef uitrekt, eruit popt en het snijlichaam beschadigt.

Dit specifieke gereedschap bestaat uit (van links naar rechts) een gereedschaphouder, verlengstukken, een lichaam, reamer, en bout.

3. Beslis welke gereedschappen op voorraad gehouden worden

Er is geen twijfel. Gereedschappen maken een enorm verschil. Het is misschien niet het enige verschil — nauwkeurige programmering, leveranciersrelaties en voorraadbeheer versterken allemaal de prestaties van een werkplaats — maar het hebben van zoveel betrouwbare gereedschappen op voorraad (of snel beschikbaar) scheidt grotere CNC-werkplaatsen van kleinere. Een moeder-vader-werkplaats zal waarschijnlijk niet vijf verschillende soorten 3" vlakfrezen permanent beschikbaar hebben.

Echter, bij het vergelijken van grote werkplaatsen onderling, zijn veel basishulpmiddelen vergelijkbaar. Het zijn de aangepaste, gecombineerde gereedschappen (meerdere kenmerken die cyclus tijd besparen, gereedschapswissels verminderen, etc.) die deze twee van elkaar scheiden. Uitdagende projecten dicteren welke gereedschappen nodig zijn, en sommige CNC-werkplaatsen zoeken complexe projecten op om hun vaardigheden te scherpen en hun gereedschapsexpertise uit te breiden.

Grotere werkplaatsen hebben het vertrouwen om nieuwe projecten met een enkele focus aan te pakken: hun taken maar één keer uitgerust te krijgen. Het is een plan om top-gereedschappen te maximaliseren en ultieme efficiëntie te drijven om klanten de grootste knal voor hun cent te geven. Door geen hoeken te knippen, kunnen deze CNC-werkplaatsen de beste snijgereedschappen specificeren en de meest betrouwbare spanningsoplossingen creëren.

4. Plan productie wijzer

Als elk productieproces, vereist het plannen om een gietstuk te bewerken. In een CNC-werkplaats zorgen de details voor soepele productie: de juiste machine, machinecapaciteit, operatorcapaciteit, de juiste gereedschappen (vlakfrezen, platen, snijlichamen) en, natuurlijk, de gietstukken.

Beheerders van de gereedschapsopslag van de werkplaats distribueren een lijst met aankomende opdrachten intern. Sommige zijn terugkerende projecten met gereedschappen die al ingesteld en klaar om te gaan zijn. Zelfs een opdracht die meerdere gereedschappen vereist, kan ingesteld blijven en op rekken of karren in de gereedschapsopslag opgeslagen worden tot die set gereedschappen weer nodig is.

Wanneer een nieuw project instellen vereist, wordt een lijst met gereedschappen ten minste 48 uur van tevoren samengesteld. Het is vitaal om klaar te zijn wanneer de gespecificeerde CNC-machine open is om de onderdelen te draaien. Als tijdens het instelproces blijkt dat een specifiek gereedschap niet beschikbaar is, heeft het gereedschapteam drie opties: vervangen door een gelijkwaardig vervangingsgereedschap, een nieuw gereedschap verwerven (wat die 48-urige venster nog belangrijker maakt), of de productietijdlijn verschuiven.

Ervaren en gevestigde CNC-werkplaatsen hebben grote gereedschapsopslagen die het vinden van vervangingsgereedschappen (meestal platen) waarschijnlijker maken.

Onze expert gereedschapsopslagbeheerders houden voorraad van duizenden gereedschappen en zorgen dat alles soepel verloopt.

5. Stel een gereedschapsbeheersysteem op

Met honderden gereedschappen actief in gebruik, in afwachting van projecten, of opgeslagen in de gereedschapsopslag, is het gemakkelijk te begrijpen waarom een effectief gereedschapsbeheersysteem een must is. Met één klik kan een teamlid zien hoeveel van een specifiek gereedschap momenteel draait, in voorraad is, besteld is, geschärfd wordt, wacht om afgebroken te worden, en klaar is om in een opstelling opgenomen te worden.

De meest uitgebreide systemen gaan verder dan voorraadbeheer; ze tonen indrukken — precies hoeveel onderdelen een bepaalde boor voor een opdracht op een machine heeft gedraaid. Ook als een gereedschapsaantal onder een vooraf ingesteld minimum daalt, bestelt het systeem dat gereedschap automatisch opnieuw.

Bij Stecker Machine gebruiken we het Plex Smart Manufacturing Platform, wat de zichtbaarheid geeft die we nodig hebben om 100% controle over alle aspecten van gereedschappen te hebben.

CNC-bewerkingsgereedschappen drijven prijswinnende prestaties

In 2022 werd Stecker Machine erkend als Top Shop door de redactie van Modern Machine Shop, wat deelname aan een paneldiscussie op de International Machining Technology Show (IMTS) omvatte.

Om te kwalificeren, moesten werkplaatsen presteren in de top 20% van scores in vier categorieën: technologie, strategie, human resources, en werkvloerpraktijken & prestaties, Stecker's gekozen categorie.

Matt Oswald, Marketing- en Verbeteringsmanager, legt het belang van gereedschappen in die categorie uit. "Hoge prestaties en soepel lopende processen onderscheiden ons in de ogen van onze klanten," zegt Matt. "Onze mensen kunnen dat niet zonder betrouwbare CNC-snijgereedschappen, wat een gereedschapsbeheersysteem omvat. High-end werkvloerprestaties berusten op juiste gereedschappen."

We willen vier real-life voorbeelden van unieke gereedschapsoplossingen die we bij Stecker Machine hebben ontwikkeld, delen. CNC Tooling Improvements and Partnerships: A Guide to Solving Specific Tooling Issues legt de beste processen uit voor het benaderen van specifieke CNC-gereedschapsbehoeftes. Klik hieronder om uw exemplaar te krijgen!

Over de auteur

Dan zorgt ervoor dat machines bij Stecker Machine snel draaien. Hij optimaliseert snijgereedschappen en programma's voor piekefficiëntie, corrigeert eventuele fabricageproblemen, en ontwerpt en selecteert geavanceerde gereedschappen voor nieuwe opdrachten en productverbeteringen. Na zijn carrière in een gereedschaps- en vormwerkplaats te hebben begonnen, trad Dan SMC toe toen CNC-fabricatie net opkwam. Bij SMC groeide hij van Machine Operator tot Continuous Improvement Engineer, met verbeteringen die ongeveer $500.000 hebben bespaard de afgelopen jaren.