Такарны цэнтр з ЧПУ супраць такарна-фрэзернага станка: што вам трэба?

Пасля 13 гадоў абыходжання пакупнікоў з Румыніі, Тайланда, Турцыі, ЗША і Егіпта па выбары машыны я магу сказаць вам, што самая дарагая памылка, якую я бачу, робяць крамы, - гэта купля такарнага цэнтра, калі ім сапраўды патрэбна такарна-фрэзерная кампазіцыя - або, з іншага боку, плата за кампазіцыю, якую яны ніколі не будуць выкарыстоўваць. Гэта кіраўніцтва - мая сумленная спроба дапамагчы вам зрабіць правільны званок з першага разу.

Што такое такарны цэнтр з ЧПУ?

Такарны цэнтр з ЧПУ - гэта такарны станок з камп'ютэрным лікавым кіраваннем, абсталяваны аўтаматычнай зменай інструмента (ATC) і часта вежай, якая змяшчае ад 8 да 12 інструментаў, прызначаных для выканання аперацый такарнай, тарцавальнай, расточвальнай, наразання канавак і наразання разьбы за адну ўстаноўку. У адрозненне ад звычайнага такарнага станка з ЧПУ, такарны цэнтр звычайна ўключае ў сябе шпіндзель па восі С і можа падтрымліваць статычныя (не верцяцца) інструменты для простага папярочнага свідравання ўздоўж цэнтральнай лініі. Шпіндзель круціць нарыхтоўку, а нерухомыя або верціцца інструменты выдаляюць матэрыял па восях X і Z.

Мяне пастаянна пытаюць аб гэтым адрозненні - звычайна ад пакупнікоў, якія толькі што выйшлі на рынак з ЧПУ і спрабуюць зразумець, чаму два станкі, якія выглядаюць так падобна ў спецыфікацыях, могуць так моцна адрознівацца па цане і магчымасцям. Мой звычайны адказ: падумайце аб цэнтры павароту як аб вельмі здольным, вельмі хуткім спартсмене з адной дысцыпліны.

Што такое такарна-фрэзерны складаны станок?

Складаны такарна-фрэзерны станок — часам званы такарна-фрэзерным цэнтрам або шматфункцыянальным такарным станком — спалучае ў сабе поўную магчымасць такарнай апрацоўкі з ЧПУ з жывым (прыводным) інструментам, воссю С для індэксаванага або бесперапыннага пазіцыянавання шпіндзеля і часта воссю Y для фрэзеравання па-за цэнтральнай лініяй. Гэта азначае, што станок можа свідраваць радыяльныя адтуліны, фрэзераваць плоскі стан, выразаць шпонкавыя пазы і вырабляць складаныя 3D-контуры, не здымаючы дэталі з патрона.

Што мяне здзіўляе, так гэта тое, наколькі пастаянна мае кліенты недаацэньваюць каштоўнасць гэтай машыны, пакуль яны сапраўды не разлічаць свой бягучы час цыкла. Пакупнік з Тайланда аднойчы сказаў мне, што думае, што кампазіцыйныя машыны «толькі для аэракасмічнай прамысловасці». Праз шэсць месяцаў пасля ўстаноўкі SZGH-46Z ён запусціў корпусы гідраўлічнага калектара ў адной установцы, што раней патрабавала трох асобных аперацый на дзвюх машынах. Эканомія часу - і памяншэнне памылак пазіцыянавання - змянілі ўсю яго эканоміку вытворчасці.

Такарны цэнтр супраць такарна-фрэзернага злучэння: параўнальнае параўнанне

Перш чым перайсці да сцэнарыяў, дазвольце мне выкласці асноўныя адрозненні ў фармаце, які я выкарыстоўваў падчас наведвання заводаў і размоў на выставах больш за дзесяць гадоў. Гэтая табліца павінна з першага погляду адказаць на большасць пытанняў «які з іх мне патрэбны?».

Калі такарны цэнтр - правільны выбар

Не кожная крама мае патрэбу ў магчымасці злучэння, і я хачу сказаць пра гэта непасрэдна. Мноства прыбытковых, растучых аперацый па ўсім свеце працуюць выключна на такарных цэнтрах — і яны робяць правільны выбар для сваёй сумесі дэталяў. Вось тры сцэнары, у якіх я з упэўненасцю рэкамендую такарны цэнтр.

Вялікія аб'ёмы простых валаў і дыскаў

Калі ваша асноўная вытворчасць складаецца з цыліндрычных валаў, ступенчатых валаў, карпусоў падшыпнікаў, шківаў або дэталяў дыскавага тыпу, якія патрабуюць толькі тачэння, тарцоўкі, расточвання і наразання разьбы - без пазавосевых функцый - такарны цэнтр - ваш самы эфектыўны варыянт. Гэтыя машыны аптымізаваны для высакахуткаснага кручэння і хуткай індэксацыі інструмента. Вы не плаціце за сякеры і магчымасці, якімі ніколі не скарыстаецеся.

У 2019 годзе я наведаў цэх у Румыніі, які вырабляў больш за 400 штук карданных валаў у змену. Кожны асобны вал быў чыстай такарнай працай — без папярочных адтулін, без плоскасцяў, без фрэзеравання. Іх такарны цэнтр SZGH-46J працаваў з загрузкай 94%. Даданне магчымасці злучэння да гэтай машыны прывядзе да дадатковых выдаткаў і складанасці для нулявой выгады ад вытворчасці. Урок: даведайцеся сваю частку сям'і, перш чым купляць.

Выдзеленыя вытворчыя лініі з фіксаванымі сем'ямі запчастак

Калі ў вас ёсць стабільны доўгатэрміновы кантракт на канкрэтнае сямейства дэталяў - скажам, стрыжні клапанаў для аднаго кліента або набор кампанентаў шпіндзеля для OEM - спецыяльны такарны цэнтр, сканфігураваны спецыяльна для гэтага сямейства дэталяў, звычайна пераўзыходзіць кампазітарны станок шырокага профілю па працягласці цыклу і кошту за штуку. Вы можаце аптымізаваць інструменты, зрухі і падачы спецыяльна для гэтых геаметрый.

Я заўсёды пытаюся ў пакупнікоў, якія апісваюць спецыяльныя вытворчыя лініі: 'Ці будзе гэты кантракт выглядаць так жа праз тры гады?' Калі так, то спецыялізаваныя такарныя цэнтры часта забяспечваюць лепшую рэнтабельнасць інвестыцый. Калі вы не ўпэўненыя - або калі вы ведаеце, што ваша колькасць кліентаў будзе дыверсіфікавацца - гэта іншая размова.

Крамы з абмежаваным бюджэтам, пачынаючы з ЧПУ

Не сорамна пачаць з такарнага цэнтра. Калі два гады таму да мяне прыйшла невялікая крама ў Егіпце з фіксаваным бюджэтам і наборам простых такарных дэталяў з адной або дзвюма складанымі сем'ямі, я параіў ім пачаць з кампактнага такарнага цэнтра і планаваць складаны станок праз два-тры гады па меры росту даходаў. Такарны цэнтр дазволіў ім хутка пачаць працу, развіць свае навыкі праграмавання з ЧПУ і стварыць грашовы паток.

Складаная машына з'яўляецца больш магутным інструментам, але яна таксама патрабуе большага ад вашых праграмістаў, персаналу ўстаноўкі і вашага бюджэту на інструменты. Пачаць там, дзе на самой справе ёсць вашы магчымасці і капітал, - гэта не кампраміс - гэта разумны бізнес. Мы заўсёды можам павялічыць маштаб.

Калі вам патрэбен такарна-фрэзерны складаны станок

Тут размова становіцца цікавай. З майго досведу, большасць магазінаў, якім патрэбны састаўны станок, не разумеюць, што ён ім патрэбны, пакуль не патрацяць месяцы, абыходзячы абмежаванні такарнага цэнтра. Вось тры найбольш выразныя сігналы.

Дэталі з папярочнымі адтулінамі, плоскімі або радыяльнымі элементамі

У той момант, калі для вашай дэталі спатрэбіцца адтуліна, прасвідраваная перпендыкулярна восі шпіндзеля, гаечны ключ з плоскай фрэзероўкай па вонкавым вуглом, шпонкавая канаўка, выразаная ўздоўж вала, або любая функцыя, якая не ствараецца адным толькі кручэннем, - вам спатрэбіцца жывы інструмент. І калі гэты элемент знаходзіцца па-за цэнтрам (не праходзіць праз вось кручэння дэталі), вам таксама патрэбна вось Y.

Я заўсёды пытаюся ў пакупнікоў: колькі аперацый патрабуе ваша самая складаная дэталь? Калі адказ больш за тры, і любы з іх уключае асаблівасці, якіх няма на OD або на твары, вам патрэбны жывы інструмент. Самая распаўсюджаная прычына, па якой цэх павінен перайсці з такарнага цэнтра на складаны станок? Яны выйграюць новы кантракт і выяўляюць, што ім трэба прасвідраваць папярочныя адтуліны, якія яны не планавалі. Я бачыў, як менавіта гэты сцэнар разыгрываецца з кліентамі ў Турцыі і Тайландзе — абодва ў канчатковым выніку замовілі складаныя станкі на працягу года пасля пакупкі такарных цэнтраў, таму што новы кантракт адразу змяніў склад іх дэталяў.

Часткі, якія ў цяперашні час патрабуюць дзвюх налад (такарны станок + VMC)

Калі вы зараз накіроўваеце дэталі ад такарнага станка з ЧПУ да вертыкальнага апрацоўчага цэнтра (VMC), каб завяршыць іх характарыстыкі, вы плаціце за гэта рознымі спосабамі: час машыны, час аператара, кошт мацавання і, што вельмі важна, памылка перастаноўкі. Кожны раз, калі вы паўторна заціскаеце дэталь, вы ўводзіце допуск. Для дакладных дэталяў гэта не тэарэтычная праблема; гэта сапраўдная крыніца лому і пераробак.

Кліент з В'етнама аднойчы запусціў два асобныя станкі - такарны станок з ЧПУ і VMC - для вытворчасці муфты аднаго вала. Тая ж частка можа быць зроблена ў адной установцы на SZGH-46Z. Яны перамяшчалі працу паміж машынамі і назапашвалі памылку пазіцыянавання ў працэсе. Калі мы склалі іх фактычны кошт за дэталь, уключаючы час аператара, мацаванне і хуткасць пераробкі дэталяў, якія не ўваходзяць у допуск, кампазіцыйная машына акупіла сябе менш чым за 18 месяцаў. Гэта не продаж - гэта проста матэматыка.

Дробнасерыйная вытворчасць комплекснай геаметрыі

Прадпрыемствы, якія вырабляюць невялікія партыі вельмі разнастайных, геаметрычна складаных дэталяў, з'яўляюцца найбольш відавочнымі кандыдатамі на складаныя машыны. Калі кожнае заданне адрозніваецца, здольнасць выканаць дэталь за адну ўстаноўку - без распрацоўкі індывідуальных прыстасаванняў для кожнай аперацыі на некалькіх машынах - значна скарачае ваш час без рэзкі. Час наладжвання часта з'яўляецца найбуйнейшым фактарам выдаткаў у асяроддзях з высокім узроўнем міксу і нізкай гучнасцю.

Я працаваў у цэху дакладных работ у Злучаных Штатах, які адначасова ўдзельнічаў у таргах на кампаненты медыцынскіх прыбораў, гідраўлічныя фітынгі і прамысловыя злучальнікі. Іх складнік не меў амаль нічога агульнага, акрамя складанасці. Складаная машына дала ім гібкасць для размяшчэння цытат ва ўсім дыяпазоне без павелічэння плошчы або колькасці персаналу. Гнуткасць - гэта канкурэнтная перавага - і складаныя машыны забяспечваюць яе.

Разуменне восяў: тлумачэнне C, Y і жывых інструментаў

Пытанне аб восі Y узнікае пастаянна. Вось мой шчыры адказ, і я паспрабую быць максімальна ясным, таму што я бачыў, як занадта шмат кліентаў блытаюць гэтыя паняцці і прымаюць рашэнні на аснове непаразумення.

Live Tooling адносіцца проста да прывадных (верціцца) інструментаў, усталяваных у вежы. Такарны станок з жывым інструментам можа свідраваць, фрэзераваць і нарэзаць рэзкі з выкарыстаннем верціцца інструментаў, пакуль нарыхтоўка нерухомая (індэксаваная). Гэта асноўная здольнасць, якая адрознівае звычайны такарны станок ад такарнага цэнтра з магчымасцю фрэзеравання.

Вось C азначае, што сам шпіндзель можа выкарыстоўвацца ў якасці восі пазіцыянавання — ён можа паварочвацца ў пэўным вуглавым становішчы і ўтрымліваць гэтае становішча, пакуль на дэталі працуе жывы інструмент. Вось C дазваляе радыяльнае свідраванне ў пэўных вуглавых пазіцыях, фрэзераванне плоскасцяў, якія праходзяць праз цэнтральную лінію, выразанне восевых паз і іншыя функцыі, якія патрабуюць узгодненага размяшчэння шпіндзеля. Большасць такарных станкоў з жывым інструментам у якасці стандарту маюць вось С.

Вось Y - гэта лінейная вось, перпендыкулярная восям X (папярочнае слізгаценне) і Z (шпіндзель). Гэта здольнасць, якую большасць людзей недаацэньвае. Калі ўсе вашы радыяльныя элементы сіметрычна размешчаны вакол цэнтральнай лініі, з гэтым справяцца вось С і жывы інструмент. У той момант, калі ў вас ёсць нецэнтральныя элементы - напрыклад, кватэра на 8 мм ад восі - вам спатрэбіцца вось Y. Без гэтага вы не можаце дакладна размясціць рэжучы інструмент на лініі, якая не праходзіць праз цэнтральную лінію шпіндзеля.

Думайце пра гэта наступным чынам: вось C паведамляе шпіндзелю, дзе спыніць кручэнне . Вось Y паказвае інструменту, дзе рэзаць, калі разрэз знаходзіцца не па цэнтры. Абодва разам даюць вам поўную магчымасць комплекснай апрацоўкі.

Лінейка SZGHTECH: такарныя цэнтры і састаўныя станкі

Вось кароткая даведачная табліца нашай бягучай лінейкі, якая ахоплівае абодва сямейства машын. Усе мадэлі сертыфікаваны CE і ISO 9001, маюць 12-месячную гарантыю і адпраўку на працягу 20-35 рабочых дзён у залежнасці ад канфігурацыі.

Калі вы не ўпэўненыя, якая мадэль адпавядае вашай сумесі дэталяў, дашліце мне чарцёж або ўзор апісання дэталяў — мы з маёй камандай асабіста разглядаем запыты пакупнікоў, і я дам вам прамы адказ аб тым, якая машына падыходзіць для вашай канкрэтнай сітуацыі.

Часта задаюць пытанні

Q1: У чым розніца паміж такарным цэнтрам і такарна-фрэзерным складаным станком?

Такарны цэнтр з ЧПУ аптымізаваны для дэталяў, якія верцяцца — валаў, дыскаў, цыліндраў — з выкарыстаннем восяў X і Z з дадатковым статычным інструментам. Такарна-фрэзерны састаўны станок дадае жывыя (верцячыя) інструменты, шпіндзель па восі C і часта па восі Y, што дазваляе фрэзераваць, свідраваць папярочныя адтуліны, выразаць шчыліны і складаныя шматфункцыянальныя дэталі ў адной наладзе. Складаны станок замяняе функцыі як такарнага станка, так і VMC для многіх геаметрычных дэталяў. Калі вашы дэталі маюць якія-небудзь асаблівасці, якія не ствараюцца простым кручэннем, складаная машына вартая сур'ёзнага разгляду.

Пытанне 2: Ці патрэбны ў маёй краме такарны станок па восі Y ці дастаткова вось C?

Гэта, напэўна, пытанне, якое я задаю часцей за ўсё. Маё сумленнае правіла: калі кожная радыяльная або папярочная частка вашых дэталяў праходзіць праз або сіметрычна адносна цэнтральнай лініі кручэння дэталі, дастаткова восі C з жывым інструментам. У той момант, калі ў вас ёсць плоская частка, адтуліна, кішэня або любы элемент, які зрушаны ад цэнтральнай лініі - нават на некалькі міліметраў - вам спатрэбіцца вось Y для дакладнай апрацоўкі. Многія крамы выяўляюць, што вось Y патрэбна ім толькі пасля таго, як падаюць заяўку, якую яны не могуць выканаць на сваёй машыне па восі C. Я хацеў бы, каб вы ведалі, перш чым купляць.

Q3: Ці можа такарна-фрэзерны станок замяніць VMC для большасці фрэзерных работ?

Для дэталяў, якія пачынаюцца як брусок або патрон і маюць функцыі фрэзеравання як частку іх геаметрыі - так, абсалютна. Складаная машына вельмі добра спраўляецца з гэтай інтэграцыяй. Аднак гэта не з'яўляецца заменай для VMC, калі ў вас ёсць чыста фрэзерныя працы: праца з плоскімі пласцінамі, вялікія прызматычныя дэталі, паражніны ў блоках. Складаны станок вылучаецца тым, што такарная аперацыя з'яўляецца асноўнай, а фрэзераванне - другараднай. Калі ваш бізнес падзелены прыкладна на 70% такарнай апрацоўкі і 30% фрэзеравання токарных дэталяў, састаўны станок можа аб'яднаць абодва. Калі ў вас ёсць значны аўтаномны аб'ём фрэзеравання, вам усё роўна спатрэбіцца VMC побач з ім.

Пытанне 4: Якія тыпы дэталяў найбольш выйграюць ад такарна-фрэзернай працы з адной устаноўкай?

За 13 гадоў майго вывучэння гэтага пытання на пяці кантынентах: гідраўлічныя фітынгі і калектары, муфты валаў са шпонкавымі канаўкамі, кампаненты медыцынскіх імплантатаў, корпусы клапанаў, корпусы злучальнікаў, валы помпаў з радыяльнымі портамі і любыя дэталі з камбінацыяй точаных OD і фрэзераваных або свідраваных папярочных элементаў. Па сутнасці, калі дэталь мае як вярчальныя, так і прызматычныя функцыі і павінна захоўваць жорсткія допускі паміж гэтымі функцыямі, апрацоўка адной устаноўкай на складаным станку з'яўляецца ідэальным рашэннем.

Q5: Ці складаней запраграмаваць такарна-фрэзерны станок, чым такарны цэнтр?

Так - я не буду прыкрашаць гэта. Шматвосевае праграмаванне патрабуе большага майстэрства, большага планавання і больш дбайнага кіравання траекторыяй, чым стандартнае 2-восевае тачэнне. Тым не менш, сучаснае праграмнае забеспячэнне CAM (Mastercam, Fusion 360, SolidCAM) за апошнія пяць гадоў зрабіла праграмаванне такарных фрэз значна больш даступным. Большасць нашых кліентаў, якія перайшлі з такарнага цэнтра на складаны станок, кажуць мне, што іх праграмісты былі ўпэўненыя на працягу 4-6 тыдняў на адносна складаных дэталях. Мы забяспечваем спецыфічныя постпрацэсары і падтрымку базавага навучання для ўсіх складаных машын SZGHTECH.

Q6: Якая розніца ў кошце паміж такарным цэнтрам з ЧПУ і такарна-фрэзерным складам?

На ўзроўні SZGHTECH параўнальны састаўны станок звычайна працуе на 30–50% больш, чым такарны цэнтр таго ж класа павароту. Злучэнне SZGH-46Z у параўнанні з такарным цэнтрам SZGH-46J з'яўляецца добрым прыкладам — падобны формаў-фактар, істотна розныя магчымасці і кошт. Аднак рэальнае параўнанне выдаткаў - гэта не машына супраць машыны: гэта машына супраць машыны + другая машына + прыстасаванні + час аператара + памылка пазіцыянавання. Калі вы падлічыце агульны кошт сістэмы для вытворчасці складаных дэталяў, кампазіцыйная машына амаль заўсёды выйграе на гарызонце 3-5 гадоў. Я правёў гэты разлік з кліентамі з чатырох розных краін, і вынік нязменна аднолькавы.

Q7: Ці магу я дадаць жывыя інструменты да існуючага такарнага цэнтра з ЧПУ?

У большасці выпадкаў не - не ў практычным ці эканамічна эфектыўным спосабе. Рэгулярны інструмент патрабуе вежы з электрапрывадам, спецыяльнай сістэмы прывада і, як правіла, функцыі восі С, інтэграванай у сістэму кіравання. Гэта не прышпільныя дапаўненні; яны з'яўляюцца фундаментальнымі для канструкцыі машыны. Некалькі вытворцаў прапануюць мадэрнізаваныя вежы з жывым інструментам для пэўных платформаў машын, але кошт і складанасць звычайна робяць больш практычным набыццё станка, прызначанага для рабочага інструмента з самага пачатку. Калі вы думаеце, што вам могуць спатрэбіцца жывыя інструменты на працягу наступных двух-трох гадоў, улічыце гэта пры прыняцці рашэння аб куплі зараз, а не плануйце абнавіць яго пазней.

Q8: Які час для такарна-фрэзерных станкоў SZGHTECH?

Стандартны час выканання для ўсіх станкоў SZGHTECH — такарных цэнтраў і складаных станкоў — складае ад 20 да 35 рабочых дзён з моманту пацверджання замовы і атрымання дэпазіту. Складаныя канфігурацыі або нестандартныя опцыі могуць дадаць час; мы пацвердзім дакладны графік падчас прапановы. Усе машыны сертыфікаваны CE і ISO 9001, і мы ўключаем 12-месячную гарантыю. Мы пастаўляем па ўсім свеце з поўнай экспартнай дакументацыяй, а таксама пастаўляем у Румынію, Тайланд, Турцыю, ЗША, Егіпет, В'етнам і больш чым у 30 іншых краін. Калі час мае вырашальнае значэнне для вашай вытворчасці, скажыце мне, калі вы звяжацеся, і я зраблю ўсё магчымае, каб працаваць з нашым графікам вытворчасці.

Запытаць прапанову

Калі вы дачыталі дасюль, значыць, вам трэба прыняць сапраўднае рашэнне, і я хацеў бы дапамагчы вам прыняць правільнае. Дашліце мне чарцёж вашай дэталі, апісанне вашага бягучага працоўнага працэсу або проста спіс функцый вашай самай складанай дэталі. Я і мая каманда разгледзім яго і вернемся да вас з рэкамендацыяй па канкрэтнай машыне і цытатай, а не з брашурай. Так я працаваў з кожным пакупніком з 2013 года, так будзем працаваць і з вамі.