مرکز تراش CNC در مقابل ماشین ترکیبی تراشکاری فرز: به کدام یک نیاز دارید؟

پس از 13 سال متحول شدن خریداران از رومانی، تایلند، ترکیه، ایالات متحده و مصر از طریق تصمیم‌گیری‌های انتخاب ماشین، می‌توانم به شما بگویم که گران‌ترین اشتباهی که مغازه‌ها مرتکب می‌شوند، خرید یک مرکز تراشکاری است که واقعاً به یک ترکیب تراشکاری نیاز دارند - یا از طرف دیگر، پرداخت هزینه برای قابلیت ترکیبی که هرگز استفاده نمی‌کنند. این راهنما تلاش صادقانه من برای کمک به شما برای برقراری تماس درست در اولین بار است.

مرکز تراش CNC چیست؟

مرکز تراشکاری CNC یک ماشین تراش با کنترل عددی کامپیوتری است که مجهز به تعویض ابزار خودکار (ATC) و اغلب برجکی است که 8 تا 12 ابزار را در خود جای می دهد و برای انجام عملیات تراشکاری، روکشی، حفاری، شیارکاری و رزوه کاری در یک تنظیم طراحی شده است. برخلاف یک تراش CNC معمولی، یک مرکز تراش معمولاً شامل یک دوک محور C است و ممکن است از ابزار استاتیک (غیر چرخشی) برای سوراخکاری متقاطع ساده در امتداد خط مرکزی پشتیبانی کند. اسپیندل قطعه کار را می چرخاند در حالی که ابزارهای ثابت یا دوار مواد را در امتداد محورهای X و Z حذف می کنند.

در مورد این تمایز دائماً از من سؤال می شود - معمولاً از خریدارانی که به تازگی وارد بازار CNC شده اند و سعی می کنند بفهمند چرا دو ماشین که در یک برگه مشخصات بسیار شبیه به نظر می رسند می توانند از نظر قیمت و قابلیت تا این حد متفاوت باشند. پاسخ همیشگی من: یک مرکز چرخشی را به عنوان یک ورزشکار بسیار توانا، بسیار سریع و تک رشته در نظر بگیرید.

ماشین ترکیبی تراش فرز چیست؟

یک ماشین ترکیبی تراشکاری - که گاهی به آن مرکز آسیاب چرخشی یا تراش چند کاره نیز می‌گویند - قابلیت تراشکاری کامل CNC را با ابزارهای زنده (با قدرت)، یک محور C برای تعیین موقعیت دوک شاخص یا پیوسته و اغلب یک محور Y برای عملیات فرز خارج از مرکز ترکیب می‌کند. این بدان معناست که دستگاه می‌تواند سوراخ‌های شعاعی، تخته‌های آسیاب، برش کلیدها و ایجاد خطوط سه بعدی پیچیده بدون برداشتن قطعه از چاک را ایجاد کند.

چیزی که من را شگفت زده می کند این است که مشتریان من چقدر ارزش این دستگاه را دست کم می گیرند تا زمانی که واقعاً زمان چرخه فعلی خود را محاسبه کنند. یک خریدار از تایلند یک بار به من گفت که فکر می‌کند ماشین‌های مرکب «فقط برای هوافضا هستند». صرفه جویی در زمان - و کاهش خطای موقعیت یابی - کل اقتصاد تولید او را تغییر داد.

مرکز تراش در مقابل ترکیب تراشکاری فرز: مقایسه کنار هم

قبل از اینکه وارد سناریوها شویم، اجازه دهید تفاوت‌های اصلی را در قالبی که بیش از یک دهه در طول بازدید از کارخانه و مکالمات نمایشگاه‌های تجاری استفاده کرده‌ام، بیان کنم. این جدول باید در یک نگاه به اکثر سوالات 'کدام یک نیاز دارم؟' پاسخ دهد.

وقتی یک مرکز چرخش انتخاب درستی است

هر مغازه ای به قابلیت ترکیبی نیاز ندارد و من می خواهم مستقیماً در مورد آن صحبت کنم. بسیاری از عملیات‌های سودآور و رو به رشد در سراسر جهان منحصراً بر روی مراکز تراشکاری اجرا می‌شوند - و آن‌ها درخواست مناسبی را برای ترکیب بخشی خود انجام می‌دهند. در اینجا سه ​​سناریو وجود دارد که من با اطمینان یک مرکز چرخشی را توصیه می کنم.

شفت ها و دیسک های ساده با حجم بالا

اگر تولید اصلی شما شامل شفت‌های استوانه‌ای، شفت‌های پلکانی، محفظه یاتاقان‌ها، قرقره‌ها یا قطعات دیسکی است که فقط به چرخش، روکش، سوراخ‌کاری و رزوه‌کاری نیاز دارند - بدون ویژگی‌های خارج از محور - یک مرکز تراشکاری کارآمدترین گزینه شماست. این ماشین ها برای چرخش با سرعت بالا و نمایه سازی سریع ابزار بهینه شده اند. شما برای محورها و قابلیت هایی که هرگز از آنها استفاده نخواهید کرد پولی پرداخت نمی کنید.

من در سال 2019 از مغازه ای در رومانی بازدید کردم که شفت های محرک خودرو را با بیش از 400 قطعه در هر شیفت تولید می کرد. تک تک محورها یک کار تراشکاری خالص بود - بدون سوراخ متقابل، بدون تخت، بدون فرز. مرکز تراش SZGH-46J آنها با بهره برداری 94 درصد کار می کرد. افزودن قابلیت ترکیبی به آن ماشین، هزینه و پیچیدگی بیشتری برای سود تولید ندارد. درس: قبل از خرید اعضای خانواده خود را بشناسید.

خطوط تولید اختصاصی با خانواده های قطعه ثابت

هنگامی که یک قرارداد پایدار و طولانی مدت برای یک خانواده خاص از قطعات دارید - مثلاً میل سوپاپ برای یک مشتری، یا مجموعه ای از اجزای دوک برای یک OEM - یک مرکز تراش اختصاصی که به طور خاص برای آن خانواده قطعه پیکربندی شده است، معمولاً از نظر زمان چرخه و هزینه هر قطعه از یک ماشین ترکیبی عمومی بهتر عمل می کند. شما می توانید ابزار، افست ها و فیدها را به طور خاص برای آن هندسه ها بهینه کنید.

من همیشه از خریدارانی که خطوط تولید اختصاصی را توصیف می‌کنند، می‌پرسم: 'آیا این قرارداد تا سه سال دیگر یکسان خواهد بود؟' اگر بله، مراکز تراشکاری تخصصی اغلب ROI بهتری ارائه می‌دهند. اگر مطمئن نیستید - یا اگر می‌دانید که ترکیب مشتریان شما متنوع خواهد شد - این یک مکالمه متفاوت است.

فروشگاه‌های با محدودیت بودجه که با CNC شروع می‌شوند

شرم آور نیست که با یک مرکز چرخش شروع کنید. هنگامی که دو سال پیش یک مغازه کوچک در مصر با بودجه ثابت و ترکیبی از قطعات ساده تراشیده شده با یک یا دو خانواده پیچیده به من مراجعه کرد، توصیه کردم که با یک مرکز تراشکاری فشرده شروع کنند و با افزایش درآمد در سال دوم یا سوم برای یک ماشین ترکیبی برنامه ریزی کنند. مرکز چرخش به آنها اجازه می دهد تا به سرعت عملیاتی شوند، مهارت های برنامه نویسی CNC خود را ایجاد کنند و جریان نقدی ایجاد کنند.

ماشین ترکیبی ابزار قدرتمند تری است، اما از برنامه نویسان، کارکنان راه اندازی و بودجه ابزار شما نیز بیشتر می طلبد. شروع از جایی که توانایی ها و سرمایه شما واقعاً هستند، سازش نیست - این یک تجارت هوشمند است. ما همیشه می توانیم مقیاس را افزایش دهیم.

هنگامی که به یک ماشین ترکیبی تراشکاری نیاز دارید

اینجاست که گفتگو جالب می شود. در تجربه من، اکثر مغازه‌هایی که به یک ماشین ترکیبی نیاز دارند، متوجه نمی‌شوند که به یک ماشین مرکب نیاز دارند، مگر اینکه ماه‌ها در مورد محدودیت‌های مرکز تراشکاری خود کار کنند. در اینجا سه ​​واضح ترین سیگنال وجود دارد.

قطعات با سوراخ های متقاطع، تخت یا شعاعی

لحظه ای که قطعه شما به سوراخی عمود بر محور دوک حفر شده، آچار صاف بر روی OD، برش کلید در امتداد شفت، یا هر ویژگی که تنها با چرخش ایجاد نمی شود نیاز دارد - به ابزار زنده نیاز دارید. و اگر آن ویژگی خارج از مرکز باشد (از محور چرخشی قطعه عبور نمی کند)، به یک محور Y نیز نیاز دارید.

من همیشه از خریداران می پرسم: پیچیده ترین قسمت شما به چند عملیات نیاز دارد؟ اگر پاسخ بیش از سه است، و هر یک از آنها شامل ویژگی هایی است که روی OD یا چهره نیستند، به ابزار زنده نیاز دارید. رایج ترین دلیلی که یک مغازه نیاز به ارتقا از یک مرکز تراش به یک ماشین ترکیبی دارد؟ آنها برنده یک قرارداد جدید می شوند و متوجه می شوند که باید سوراخ های متقاطع را سوراخ کنند که برای آنها برنامه ریزی نکرده بودند. من مشاهده کرده‌ام که این سناریو دقیقاً با مشتریان در ترکیه و تایلند انجام می‌شود - هر دو در نهایت ظرف یک سال پس از خرید مراکز تراشکاری، ماشین‌های مرکب را سفارش دادند، زیرا یک قرارداد جدید ترکیب قطعات آنها را یک شبه تغییر داد.

قطعاتی که در حال حاضر نیاز به دو راه اندازی دارند (تراش + VMC)

اگر در حال حاضر قطعات را از یک ماشین تراش CNC به یک مرکز ماشینکاری عمودی (VMC) مسیریابی می کنید تا ویژگی های آنها را تکمیل کنید، هزینه آن را به روش های مختلفی پرداخت می کنید: زمان ماشین، زمان اپراتور، هزینه نصب و - به طور بحرانی - خطای تغییر موقعیت. هر بار که قطعه ای را دوباره چک می کنید، تولرانس استک آپ را معرفی می کنید. برای قطعات دقیق، این یک نگرانی نظری نیست. این منبع واقعی ضایعات و دوباره کاری است.

یک مشتری در ویتنام زمانی دو ماشین جداگانه - یک ماشین تراش CNC و یک VMC - را برای تولید یک کوپلینگ تک شفت راه اندازی کرد. همین قسمت را می توان در یک راه اندازی در SZGH-46Z انجام داد. آنها کار را بین ماشین ها جابجا می کردند و خطای موقعیت یابی را در این فرآیند جمع می کردند. هنگامی که ما هزینه واقعی آنها را برای هر قطعه شامل زمان اپراتور، تثبیت و نرخ کار مجدد در قطعات خارج از تحمل ترسیم کردیم، یک ماشین ترکیبی هزینه خود را در کمتر از 18 ماه پرداخت کرد. این یک زمین فروش نیست - این فقط ریاضی است.

تولید دسته ای کوچک، با ترکیب بالا از هندسه پیچیده

کارگاه‌هایی که دسته‌های کوچکی از قطعات بسیار متنوع و پیچیده هندسی را تولید می‌کنند، واضح‌ترین گزینه برای ماشین‌های ترکیبی هستند. هنگامی که هر کار متفاوت است، توانایی تکمیل یک قطعه در یک راه اندازی - بدون طراحی وسایل سفارشی برای هر عملیات در چندین ماشین - زمان عدم برش شما را به طور چشمگیری کاهش می دهد. زمان راه اندازی اغلب بزرگترین محرک هزینه در محیط های با ترکیب بالا و کم حجم است.

من با یک کارگاه دقیق در ایالات متحده کار می کردم که به طور همزمان برای قطعات تجهیزات پزشکی، اتصالات هیدرولیک و اتصالات صنعتی مناقصه می داد. ترکیب قطعات آنها تقریباً هیچ چیز مشترکی جز پیچیدگی نداشت. یک ماشین ترکیبی به آن‌ها این انعطاف‌پذیری را می‌داد تا در کل محدوده بدون اضافه کردن فضای طبقه یا تعداد کار، نقل‌قول کنند. انعطاف‌پذیری یک مزیت رقابتی است - و ماشین‌های مرکب آن را ارائه می‌کنند.

درک محورها: C، Y و Live Tooling توضیح داده شد

سوال محور Y مدام مطرح می شود. در اینجا پاسخ صادقانه من است و من سعی می کنم تا جایی که می توانم واضح باشم زیرا مشتریان زیادی را دیده ام که این مفاهیم را اشتباه گرفته و بر اساس سوء تفاهم تصمیم می گیرند.

Live Tooling به سادگی به ابزارهای برقی (دوار) نصب شده در برجک اشاره دارد. یک ماشین تراش ابزار زنده می تواند با استفاده از ابزارهای چرخان در حالی که قطعه کار ثابت است (نمایه شده) سوراخ کند، آسیاب کند و ضربه بزند. این قابلیت پایه ای است که یک تراش پایه را از یک مرکز تراشکاری با قابلیت فرز جدا می کند.

C-Axis به این معنی است که خود اسپیندل می تواند به عنوان یک محور موقعیت یابی استفاده شود - می تواند به یک موقعیت زاویه ای خاص بچرخد و در حالی که یک ابزار زنده روی قطعه کار می کند آن موقعیت را حفظ کند. محور C حفاری شعاعی را در موقعیت‌های زاویه‌ای خاص، تخته‌های فرز که از خط مرکزی عبور می‌کنند، شکاف‌های محوری برش و سایر ویژگی‌هایی که نیاز به موقعیت‌یابی هماهنگ دوک دارند را امکان‌پذیر می‌کند. اکثر ماشین های تراش ابزار زنده دارای محور C به عنوان استاندارد هستند.

محور Y یک محور خطی عمود بر هر دو محور X (متقاطع) و Z (دوک) است. این قابلیتی است که اکثر مردم آن را دست کم می گیرند. اگر تمام ویژگی های شعاعی شما به طور متقارن در اطراف خط مرکزی قرار گرفته باشند، محور C و ابزار زنده آن را مدیریت می کنند. لحظه ای که ویژگی های خارج از مرکز دارید - برای مثال تختی که 8 میلی متر خارج از محور است - به محور Y نیاز دارید. بدون آن، نمی‌توانید ابزار برش را روی خطی قرار دهید که از خط مرکزی دوک نمی‌گذرد.

به این موضوع فکر کنید: محور C به دوک می گوید که کجا باید چرخش را متوقف کند . محور Y به ابزار می گوید کجا را برش دهد . زمانی که برش در مرکز نیست هر دو با هم قابلیت کامل ماشینکاری ترکیبی را به شما می دهند.

ترکیب SZGHTECH: مراکز تراش و ماشین آلات مرکب

در اینجا یک جدول مرجع سریع از ترکیب فعلی ما است که هر دو خانواده ماشین را پوشش می دهد. همه مدل‌ها دارای گواهینامه CE و استاندارد ISO 9001 هستند، دارای 12 ماه گارانتی هستند و بسته به پیکربندی در 20 تا 35 روز کاری ارسال می‌شوند.

اگر مطمئن نیستید که کدام مدل با ترکیب قطعه شما مطابقت دارد، یک نقشه یا یک نمونه شرح قطعه را برای من ارسال کنید - من و تیم من شخصاً سؤالات خریدار را بررسی می کنیم، و من به شما پاسخ مستقیمی در مورد اینکه کدام دستگاه برای موقعیت خاص شما منطقی است، به شما می دهم.

سوالات متداول

Q1: تفاوت بین یک مرکز تراشکاری و یک ماشین ترکیبی تراشکاری چیست؟

مرکز چرخش CNC برای قطعات چرخشی - شفت، دیسک، سیلندر - با استفاده از محورهای X و Z با ابزار استاتیک اختیاری بهینه شده است. یک ماشین ترکیبی تراشکاری ابزارهای زنده (دوار)، یک دوک محور C و اغلب یک محور Y را اضافه می کند که امکان فرزکاری، سوراخ کردن سوراخ های متقاطع، برش شکافی و قطعات پیچیده چند ویژگی را در یک تنظیم واحد فراهم می کند. ماشین ترکیبی برای بسیاری از هندسه‌های قطعات، عملکرد هر دو دستگاه تراش و VMC را جایگزین می‌کند. اگر قطعات شما دارای ویژگی هایی هستند که با چرخش ساده ایجاد نمی شوند، ماشین ترکیبی ارزش توجه جدی دارد.

Q2: آیا مغازه من به تراش محور Y نیاز دارد یا محور C کافی است؟

این احتمالاً سؤالی است که اغلب برای من پیش می آید. قانون صادقانه من: اگر هر ویژگی شعاعی یا متقاطع روی قطعات شما از خط مرکزی چرخشی قطعه عبور کند یا متقارن باشد، محور C با ابزار زنده کافی است. لحظه ای که شما یک تخت، یک سوراخ، یک جیب یا هر ویژگی دارید که از خط مرکزی فاصله دارد - حتی چند میلی متر - برای ماشینکاری دقیق آن به محور Y نیاز دارید. بسیاری از مغازه‌ها متوجه می‌شوند که تنها پس از نقل قول کاری که نمی‌توانند در دستگاه محور C خود انجام دهند، به محور Y نیاز دارند. من ترجیح می دهم قبل از خرید بدانید.

Q3: آیا یک ماشین ترکیبی تراشکاری می تواند جایگزین VMC برای اکثر کارهای آسیاب شود؟

برای قطعاتی که به‌عنوان کار میله‌ای یا چاک شروع می‌شوند و ویژگی‌های فرز را به عنوان بخشی از هندسه خود دارند - بله، کاملاً. ماشین ترکیبی این ادغام را به خوبی انجام می دهد. با این حال، هنگامی که شما کارهای فرز خالص دارید، جایگزینی برای VMC نیست: کار با صفحه تخت، قطعات منشوری بزرگ، حفره ها در بلوک ها. ماشین مرکب در زمانی که تراشکاری عملیات اولیه است و فرز ثانویه است عالی است. اگر کسب و کار شما تقریباً 70٪ تراشکاری، 30٪ آسیاب قطعات تراشیده تقسیم شده است، یک ماشین ترکیبی می تواند هر دو را یکپارچه کند. اگر حجم فرز مستقل قابل توجهی دارید، همچنان به یک VMC در کنار آن نیاز دارید.

Q4: چه نوع قطعاتی از تراشکاری تک راه اندازی بیشتر سود می برند؟

از 13 سالی که این سوال را در پنج قاره مطرح کردم: اتصالات و منیفولدهای هیدرولیک، کوپلینگ شفت با راه‌های کلید، اجزای ایمپلنت پزشکی، بدنه دریچه‌ها، محفظه‌های کانکتور، شفت‌های پمپ با پورت‌های شعاعی، و هر قطعه‌ای با ترکیبی از ویژگی‌های متقاطع OD تبدیل شده و آسیاب شده یا سوراخ‌شده. اساساً، اگر قطعه دارای هر دو ویژگی چرخشی و منشوری باشد و نیاز به تلرانس های محکم بین آن ویژگی ها داشته باشد، ماشینکاری تک راه اندازی روی یک ماشین ترکیبی راه حل ایده آل است.

Q5: آیا برنامه ریزی یک ماشین ترکیبی تراش سخت تر از یک مرکز تراش است؟

بله - من آن را شکر نمی کنم. برنامه نویسی چند محوره به مهارت بیشتر، برنامه ریزی بیشتر و مدیریت دقیق تر مسیر ابزار نسبت به چرخش استاندارد 2 محوره نیاز دارد. با این حال، نرم افزار مدرن CAM (Mastercam، Fusion 360، SolidCAM) در پنج سال گذشته برنامه نویسی چرخشی را به طور قابل توجهی در دسترس تر کرده است. بسیاری از مشتریان ما که از یک مرکز تراشکاری به یک ماشین ترکیبی نقل مکان می‌کنند، به من می‌گویند که برنامه‌نویسانشان در عرض 4 تا 6 هفته از قطعات نسبتاً پیچیده اطمینان داشتند. ما پس پردازشگرهای مخصوص ماشین و پشتیبانی آموزشی اولیه را برای تمام ماشین های ترکیبی SZGHTECH ارائه می دهیم.

Q6: تفاوت هزینه بین یک مرکز تراشکاری CNC و یک ترکیب تراشکاری-فرز چقدر است؟

در سطح SZGHTECH، یک ماشین ترکیبی قابل مقایسه معمولاً 30 تا 50٪ بیشتر از یک مرکز چرخشی از همان کلاس چرخش کار می کند. ترکیب SZGH-46Z در مقابل مرکز تراش SZGH-46J یک مثال خوب است - فاکتور شکل مشابه، قابلیت و قیمت به طور معنی‌داری متفاوت. با این حال، مقایسه هزینه واقعی ماشین در مقابل ماشین نیست: این مقایسه ماشین در مقابل ماشین + ماشین دوم + وسایل + زمان اپراتور + خطای موقعیت‌یابی است. هنگامی که هزینه کل سیستم را برای تولید قطعات پیچیده محاسبه می کنید، ماشین ترکیبی تقریباً همیشه در یک افق 3 تا 5 ساله برنده می شود. من این محاسبه را با مشتریانی از چهار کشور مختلف انجام داده ام و نتیجه به طور مداوم یکسان است.

Q7: آیا می توانم ابزار زنده را به یک مرکز تراشکاری CNC موجود اضافه کنم؟

در بیشتر موارد، نه - نه به روشی عملی یا مقرون به صرفه. ابزار زنده نیاز به یک برجک نیرومند، یک سیستم درایو اختصاصی و معمولاً یک عملکرد محور C که در کنترل یکپارچه شده است. اینها اضافات پیچ و مهره ای نیستند. آنها برای طراحی ماشین اساسی هستند. تعداد کمی از تولیدکنندگان برجک‌های مقاوم‌سازی شده با ابزار زنده را برای پلتفرم‌های ماشینی خاص ارائه می‌کنند، اما هزینه و پیچیدگی آن معمولاً خرید ماشینی را که از همان ابتدا برای ابزار زنده طراحی شده است، عملی‌تر می‌کند. اگر فکر می‌کنید ممکن است ظرف دو تا سه سال آینده به ابزارهای زنده نیاز داشته باشید، به جای برنامه‌ریزی برای ارتقاء بعداً، اکنون آن را در تصمیم خرید خود لحاظ کنید.

Q8: زمان تولید ماشین های تراشکاری SZGHTECH چقدر است؟

زمان استاندارد برای تمام ماشین‌های SZGHTECH - مراکز تراشکاری و ماشین‌های مرکب - 20 تا 35 روز کاری از زمان تایید سفارش و دریافت سپرده است. تنظیمات پیچیده یا گزینه های غیر استاندارد ممکن است زمان اضافه کنند. ما برنامه دقیق را در طول نقل قول تایید می کنیم. همه ماشین‌ها دارای گواهینامه CE و استاندارد ISO 9001 هستند و ما 12 ماه گارانتی داریم. ما با اسناد کامل صادرات به سراسر جهان ارسال می کنیم و به رومانی، تایلند، ترکیه، ایالات متحده، مصر، ویتنام و بیش از 30 کشور دیگر تحویل داده ایم. اگر زمان‌بندی برای رمپ تولید شما حیاتی است، به من بگویید چه زمانی تماس می‌گیرید و من تمام تلاشم را می‌کنم تا با برنامه تولید خود کار کنم.

درخواست یک نقل قول

اگر تا اینجا خوانده اید، باید یک تصمیم واقعی بگیرید - و من می خواهم به شما کمک کنم تصمیم درست را بگیرید. طراحی قسمت خود، شرح گردش کار فعلی یا فقط لیستی از ویژگی های پیچیده ترین قسمت خود را برای من ارسال کنید. من و تیمم آن را بررسی خواهیم کرد و با یک توصیه ماشین خاص و یک نقل قول، نه بروشور، به شما باز خواهیم گشت. من از سال 2013 با هر خریدار اینگونه کار کرده ام و اینگونه با شما کار خواهیم کرد.