Verhoog de productie-efficiëntie:5 belangrijke voordelen van CNC-machinecentra

In de productieproductie is efficiëntie koning. Elke mogelijkheid om de productietijd te verkorten krijgt onmiddellijk de aandacht.

CNC-machines zijn een belangrijk hulpmiddel voor het automatiseren van de productie van mechanische onderdelen om de doorvoer te verhogen met behoud van een consistente kwaliteit. CNC-bewerkingscentra spelen een cruciale rol in de efficiëntie van een machinewerkplaats.

Dit artikel legt vijf grote voordelen van CNC-bewerkingscentra uit en deelt enkele ervaren inzichten van een leider in CNC-bewerking.

1. Prestaties

Snelheid. Een groot deel van de efficiëntie is snelheid. Hoge snelheden verkorten de cyclustijd van CNC-machines. Een voorbeeld is het verplaatsen van de spil naar huis voor het wisselen van gereedschap en het vervolgens precies positioneren van het snijgereedschap vóór het snijden.

Hoe snel zijn CNC-machines? De maximale invoer en snelle snelheden kunnen hoger zijn dan 2.300 inch per minuut (ipm), wat sneller is dan drie voet per seconde.

Afhankelijk van verschillende factoren (onderdeelmateriaal, gereedschap, pad, snedediepte) kunnen de snijvoedingen hoger zijn dan 300 ipm, een marge voor vlakfrezen van aluminium. Bovendien worden alle functies uitgevoerd (inclusief de machine die herhaaldelijk alle functies lokaliseert) binnen een fractie van een millimeter.

Precisie. Wanneer een werkstuk aan nauwe tolerantiedoelstellingen moet voldoen, is precisiebewerking vaak de oplossing. CNC-machines kunnen dankzij hun ontwerp en constructie tot op 0,001 inch nauwkeurig snijden. Dat is letterlijk haarkloven. Bovendien wordt het, zoals gezegd, met ongelooflijke snelheden bereikt.

Herhaalbaarheid. Vanuit een computerprogramma dat het bewerkingsproces consistent en nauwkeurig aanstuurt, herhaalt een CNC-machine op betrouwbare wijze alle stappen. Wat de dagelijkse werkzaamheden betreft, hebben herhaalbaarheidsproblemen vaker te maken met de stijfheid van het onderdeel en het vasthouden van het werkstuk of met slijtage van het gereedschap, en niet doorgaans met de prestaties van de machine.

2. Flexibiliteit

Programmeerbaar. De basiswerking van CNC-bewerking is duidelijk:de machine is geprogrammeerd om het onderdeel met verschillende gereedschappen te bewerken. Ingenieurs gebruiken vaak een visuele 3D-softwaretool voor computerondersteund ontwerp en productie (CAD/CAM) die G-code uitvoert, die op de CNC-machine draait. Programma's worden op afstand gedownload naar en teruggestuurd vanaf een CNC-machine door ingenieurs of het productieteam.

Aanpasbaar via installatie. Setup is het proces waarbij een CNC-machine wordt overgeschakeld om een nieuw onderdeel te laten draaien. Armaturen, die onderdelen in de machine vasthouden voor verwerking, zijn voor elk onderdeel ontworpen en uitwisselbaar. Ook uitwisselbaar, snijgereedschappen zijn geselecteerd om elk onderdeel optimaal te produceren. Dus aan het begin van een nieuwe klus worden gereedschappen, opspanningen en programma's gewisseld, waardoor CNC-machines flexibel zijn om verschillende onderdelen te produceren. Extra flexibiliteit wordt gerealiseerd door meerdere machines van hetzelfde type te hebben, waarbij elk van hen de mogelijkheid heeft om een bepaald onderdeel uit te voeren.

Soorten en maten. CNC-machines zijn er in verschillende typen:een draaibank draait het onderdeel met een vaste frees (ideaal voor cilindrische onderdelen), terwijl een molen een gereedschap voor het snijden ronddraait. Hoewel CNC-machines en pallets (waar het armatuur op zit) klein of groot zijn, lijken ze erg op elkaar als het gaat om programmering en bediening. Er is doorgaans een machine die het beste past bij onderdelen van klein tot groot.

3. Automatisering

Automatische wisselaars. Een CNC-machine wisselt van gereedschap met behulp van een automatische gereedschapswisselaar (ATC). Omdat het programma de gereedschappen en processen bestuurt, start de machine de snijfuncties met een vlakfrees en schakelt, wanneer hij klaar is met dit gereedschap, automatisch over op een ander gereedschap, vergelijkbaar met een handboormachine.

Bij veel CNC-machines zijn twee pallets inbegrepen die worden uitgewisseld met een automatische palletwisselaar (APC). Eén pallet is toegankelijk voor de operator (voor laden, lossen, verwerken etc.) terwijl de andere zich in de snijzone bevindt. Dit verbetert het gebruik van de spil, omdat de machine snijdt terwijl de operator onderdelen verwerkt, ontlaadt en laadt.

Hydraulische armaturen. Er worden vaak hydraulische systemen ingebouwd om het onderdeel vast te klemmen, los te maken en te ondersteunen. Met één druk op de knop worden onderdelen vastgeklemd – in exact dezelfde volgorde en met dezelfde druk. Deze armaturen verbeteren de herhaalbaarheid, consistentie en laadefficiëntie... allemaal zeer nodig bij productiebewerking.

Uptime-functies. Materiaalafval (meestal in de vorm van spanen en spaanders) wordt automatisch verwijderd door een transportband en het koelmiddel wordt gescheiden voor hergebruik. De CNC-machine houdt ook de slijtage en het gebruik van het gereedschap bij, waarbij de gereedschapsmonitor een CNC-operator waarschuwt wanneer een gereedschap moet worden vervangen. De uptime wordt verhoogd door problemen voor te blijven en de verwachte standtijd te halen.

Standaardisatie van opstellingen. Het CNC-installatieproces kan worden geformaliseerd om consistente handmatige omschakelingen mogelijk te maken. Een installatiechecklist definieert elke stap, inclusief armaturen, programma's, gereedschappen en het eerste artikel. Hoewel het niet “geautomatiseerd” is, zorgt het formaliseren van het handmatige proces voor consistentie.

4. Aanpassingsvermogen

Gereedschapscapaciteit. De standaard gereedschapscapaciteit bedraagt doorgaans ongeveer 20 tot 60 gereedschappen, afhankelijk van het type CNC-machine, maar dit kan 100, 200 of meer zijn als het onderdeel complex is. Een grote gereedschapsmatrix (meer dan 240 gereedschappen) wordt ook gebruikt bij het uitvoeren van meerdere onderdelen met verschillende functies, waardoor het niet meer nodig is om van gereedschap te wisselen.

Palletautomatisering. Een palletpoolsysteem verplaatst pallets in en uit een CNC-machine, waardoor meerdere onderdelen/pallets kunnen worden uitgevoerd terwijl de handmatige installatieherhaling wordt geëlimineerd. Elk onderdeel kan eenmalig handmatig worden ingesteld en vervolgens autonoom worden omgeschakeld.

Verschillende spindels. Er zijn spindels met hoog koppel die gunstig zijn voor het zagen van ijzer en harde materialen, en spindels met hoge snelheid die maximale materiaalverwijderingssnelheden en de beste oppervlakteafwerking bieden. Het afstemmen van de spil op de behoefte is van cruciaal belang voor het maximaliseren van de efficiëntie.

Gereedschapsbreuksensoren. Om de kwaliteitscontrole te behouden en onopgemerkte productiefouten te voorkomen, raken sensoren het gereedschap aan om de lengte te meten en te controleren. Te kort? Het gereedschap is waarschijnlijk kapot. Vanwege hun vermogen om gereedschapsfouten te detecteren, kunnen deze sensoren standaard zijn in horizontale CNC-machinecentra.

Hogedruk-koelvloeistof. Hogedrukkoelmiddel wordt gebruikt in machines om bepaalde gereedschappen te laten draaien en zorgt voor consistent snijden door spanen of afval van een onderdeel te verwijderen.

Portaaltjes en robots. Om de verwerking van onderdelen verder te automatiseren, kan extra apparatuur aan een CNC-machine worden toegevoegd. Er kunnen portalen en robots worden gekoppeld om onderdelen op te tillen, te laden, te lossen en verder te verwerken, inclusief bewegende onderdelen van CNC-opstellingen van en naar stuwmateriaal of transportbanden.

Onderzoeken. Sondes worden gebruikt bij het instellen en ook tijdens de productie van onderdelen om het onderdeel te controleren en helpen het snijprogramma te compenseren met de meting van de sonde. Als bewerkingstoleranties bijvoorbeeld moeilijk te controleren zijn vanaf het werkstuk alleen, kan een gietkenmerk nauwkeurig worden gevonden door te tasten.

5. Bevoorradingsbasis

Erfenis en evolutie. CNC-machines staan bekend om hun betrouwbaarheid en draaien twintig jaar of langer zonder grote problemen. De huidige technologie stimuleert innovatie, waarbij leveranciers regelmatig nieuwe machinefuncties introduceren en meer machinebewaking en diagnose op afstand toevoegen.

Marktconcurrentie. Binnen een zeer competitieve markt dwingen fabrikanten van CNC-machines elkaar om te blijven verbeteren en functies toe te voegen, terwijl ze de kosten laag houden.

Productiepartnerschappen. CNC-machinewerkplaatsen ontwikkelen doorgaans sterke partnerschappen met leveranciers, die de kernbehoeften en bedrijfsmodellen van de werkplaats leren kennen. Wanneer er behoefte is aan automatisering of aanpassing van machines, staan leveranciers vaak klaar om oplossingen aan te bieden, waardoor winkels kunnen groeien om beter aan de behoeften van klanten te kunnen voldoen.

Om uw efficiëntie verder te maximaliseren – en CNC-bewerkingen optimaal te benutten – kunt u contact opnemen met een leider in de branche:Stecker Machine. Neem vandaag nog contact op met Stecker met een offerteaanvraag (RFQ) of uw unieke productievragen.

Over de auteur

Matt leidt het Human Resources- en Marketingteam van SMC. Hij heeft voor Stecker Machine gewerkt aan projecten op het gebied van CNC-productie, robotica, inbound marketing en leiderschap. Hij geniet ervan zijn technische achtergrond toe te passen op elke zakelijke uitdaging.