ศูนย์กลึงและกัด CNC: คืออะไร และวิธีการเลือก

จริงๆ แล้วศูนย์กลึงและกัด CNC คืออะไร

ศูนย์กลึงและกัด CNC หรือที่เรียกว่าศูนย์กลึง เครื่องมัลติทาสกิ้ง หรือเครื่องกลึง CNC พร้อมเครื่องมือที่ใช้งานจริง เป็นเครื่องมือกลที่ดำเนินการทั้งงานกลึงแบบหมุนและการกัดแบบหมุน การเจาะ และการต๊าปในการตั้งค่าครั้งเดียวโดยไม่ต้องถอดชิ้นงานออกจากสปินเดิล การตัดเฉือนแบบทั่วไปจะแยกการทำงานเหล่านี้ออกจากเครื่องกลึงเฉพาะและแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ โดยกำหนดให้ผู้ปฏิบัติงานถ่ายโอนชิ้นส่วนระหว่างเครื่องจักร ซ่อมชิ้นส่วนใหม่ และกำหนดข้อมูลใหม่สำหรับการทำงานต่อเนื่องแต่ละครั้ง การขนย้ายทุกครั้งทำให้เกิดข้อผิดพลาดในตำแหน่งที่สะสมตามลำดับการตัดเฉือน โดยต้องใช้พิกัดความเผื่อสูงหรือการตรวจสอบหลังกระบวนการในการจัดการ ศูนย์กลึงและกัดช่วยลดการตั้งค่าขั้นกลางเหล่านี้ทั้งหมดโดยทำลำดับการตัดเฉือนทั้งหมดหรือส่วนใหญ่ให้เสร็จสิ้นในการจับยึดเพียงครั้งเดียว

เครื่องจักรผสานรวมสปินเดิลของเครื่องกลึง CNC เข้ากับแกน C (ความสามารถในการกำหนดดัชนีแบบหมุนเกี่ยวกับแกนสปินเดิล) หรือการควบคุมการวางโครงร่างเต็มรูปแบบ รวมกับป้อมปืนเครื่องมือแบบหมุนหรือสปินเดิลการกัดรองที่ยึดและหมุนเครื่องมือตัดโดยไม่ขึ้นอยู่กับสปินเดิลของชิ้นงานหลัก ความสามารถของเครื่องมือที่ขับเคลื่อนด้วยนี้คือสิ่งที่ทำให้เครื่องกลึงและเครื่องกลึง CNC แตกต่างจากเครื่องกลึง CNC มาตรฐาน โดยตัวเครื่องมือเองสามารถหมุนได้ ช่วยให้สามารถเจาะนอกศูนย์กลาง เจาะข้าม การกัดเรียบ การตัดช่อง และการกัดเกลียวบนคุณสมบัติปริซึมทรงกระบอกหรือซับซ้อนโดยไม่ต้องเปลี่ยนตำแหน่งชิ้นส่วน เครื่องกลึงเซ็นเตอร์ระดับไฮเอนด์เพิ่มการเคลื่อนที่ของแกน Y ในแนวตั้งฉากกับทั้งแกน X และ Z ทำให้สามารถทำการกัดออฟเซ็ตได้อย่างสมบูรณ์บนคุณสมบัติที่ไม่ได้อยู่บนเส้นกึ่งกลางของชิ้นส่วน ซึ่งเป็นความสามารถที่จำเป็นสำหรับการตัดเฉือนรูเยื้องศูนย์ ช่องกุญแจ แฟลต และคุณลักษณะมุมผสมที่อาจไม่สามารถดำเนินการให้เสร็จสิ้นบนเครื่องจักรประเภทเครื่องกลึงได้

กรณีธุรกิจสำหรับ ศูนย์กลึงและกัด CNC เหมาะสำหรับร้านค้าที่ผลิตชิ้นส่วนแบบหมุนที่ซับซ้อนในปริมาณปานกลางถึงสูง การขจัดการถ่ายโอนระหว่างเครื่องจักรจะช่วยลดเวลารอบทั้งหมด ลดสินค้าคงคลังของงานระหว่างดำเนินการ ขจัดความจำเป็นในการใช้สถานีตรวจวัดระดับกลาง และช่วยให้ผู้ควบคุมเครื่องจักรเพียงคนเดียวสามารถดูแลการผลิตชิ้นส่วนโดยสมบูรณ์ได้ ในสภาพแวดล้อมที่มีการผสมผสานกันสูงซึ่งเวลาในการติดตั้งเป็นส่วนสำคัญของต้นทุนรวมต่อชิ้นส่วน การลดการตั้งค่าเครื่องจักรจากสามหรือสี่เครื่องเหลือเพียงเครื่องเดียวทำให้ได้รับผลผลิตเพิ่มขึ้นทันทีและวัดผลได้

การกำหนดค่าเครื่องจักรหลัก: วิธีสร้าง Turn-Mill Centers

ศูนย์กลึงและกัด CNC ไม่ใช่เครื่องจักรประเภทเดียว แต่เป็นตระกูลของการกำหนดค่า ซึ่งแต่ละประเภทได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อความสมดุลที่แตกต่างกันในด้านความซับซ้อน ขนาดชิ้นงาน ปริมาณการผลิต และงบประมาณ การทำความเข้าใจว่าการกำหนดค่าเหล่านี้แตกต่างกันอย่างไรถือเป็นสิ่งสำคัญในการระบุเครื่องจักรที่เหมาะสมสำหรับความต้องการในการผลิตที่กำหนด เครื่องจักรที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเกินไปสำหรับงานจะทำให้เกิดต้นทุนเงินทุนที่ไม่จำเป็นและความซับซ้อน ในขณะที่เครื่องจักรที่ไม่ได้ระบุไว้จะลดทอนแรงที่ทำลายวัตถุประสงค์ของการตัดเฉือนแบบมัลติทาสกิ้ง

เครื่องกลึง CNC พร้อม Live Tooling และแกน C

การกำหนดค่าระดับเริ่มต้นสำหรับการตัดเฉือนเครื่องกลึง CNC คือเครื่องกลึง CNC ที่มีป้อมปืนเครื่องมือหมุนและการวางตำแหน่งสปินเดิลในแกน C ป้อมปืนบรรจุเครื่องมือกลึงแบบอยู่กับที่และหัวกัด/หัวเจาะแบบขับเคลื่อนซึ่งขับเคลื่อนโดยมอเตอร์ภายในในตัวป้อมปืน สปินเดิลหลักจะกำหนดดัชนีตำแหน่งเชิงมุมใดๆ ภายใต้การควบคุม CNC ของแกน C ช่วยให้เครื่องมือที่ขับเคลื่อนสามารถทำการเจาะ กัด และต๊าปตามแกนและแนวรัศมีที่ตำแหน่งโอเวอร์คล็อกใดๆ รอบเส้นรอบวงของชิ้นส่วนได้ การกำหนดค่านี้ครอบคลุมการใช้งานเทิร์นมิลล์ส่วนใหญ่สำหรับส่วนประกอบเพลาป้อนแท่งและหน้าแปลน: รูขวาง พอร์ตเกลียวตามแนวแกน คุณลักษณะการขับเคลื่อนแบบหกเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยม และแฟลตธรรมดา ข้อจำกัดคือการไม่มีแกน Y — การกัดทั้งหมดจะต้องดำเนินการที่เส้นกึ่งกลางของชิ้นส่วนหรือที่ตำแหน่งที่ทำได้โดยการหมุนแกน C รวมกับการวางตำแหน่งเครื่องมือในแกน X ซึ่งจะจำกัดคุณสมบัติที่อยู่ตรงกลางไว้เฉพาะคุณสมบัติที่สามารถทำได้โดยการแก้ไขแบบเฮลิคอลในระนาบ C-X

Turn-Mill Center พร้อมแกน Y และแกนหมุนมิลลิ่ง

การเพิ่มแกน Y ที่แท้จริง — โดยทั่วไป ±50 ถึง ±100 มม. ของการเคลื่อนที่ตั้งฉากกับระนาบ X-Z — ให้กับเครื่องจักรป้อมปืนเครื่องมือแบบหมุน ช่วยให้สามารถทำการกัดนอกศูนย์กลาง การเจาะรูเยื้องศูนย์ การตัดรูสลัก และคุณสมบัติอื่นๆ ที่ไม่อยู่บนแกนหมุนของชิ้นส่วน แกน Y คือความสามารถที่จะแยกความแตกต่างระหว่างเครื่องกลึงและศูนย์การกัดที่แท้จริงจากเครื่องกลึงที่มีความสามารถในการกัดโดยไม่ตั้งใจ โดยทั่วไปแล้ว เครื่องจักรในหมวดหมู่นี้จะมีสปินเดิลรองรองที่จะหยิบชิ้นส่วนขึ้นมาหลังจากการตัดเฉือนส่วนหน้า และนำเสนอส่วนหน้าด้านหลังสำหรับการตัดเฉือนพร้อมกันหรือตามลำดับ ช่วยให้สามารถตัดเฉือน OP10/OP20 เสร็จสมบูรณ์ในรอบเครื่องจักรเดียว การกำหนดค่าสปินเดิลรองนี้เป็นมาตรฐานสำหรับการผลิตส่วนประกอบเพลาและข้อต่อในปริมาณมาก ซึ่งปลายทั้งสองข้างจำเป็นต้องตัดเฉือน

เครื่องเทิร์นมิลล์ CNC แบบสวิส

เครื่องกลึงและกัดแบบสวิสเซอร์แลนด์ใช้หัวจับแบบเลื่อนและการจัดวางบุชชิ่งไกด์ โดยที่ชิ้นงานได้รับการรองรับใกล้กับโซนการตัดด้วยบุชชิ่งแบบตายตัว โดยจะมีการป้อนวัสดุในแนวแกนผ่านบุชชิ่งในขณะที่ทำการตัดเฉือน ระบบรองรับนี้ช่วยลดการโก่งตัวของชิ้นงานในระหว่างการตัด ทำให้สามารถกลึงชิ้นส่วนที่เรียวมากได้อย่างแม่นยำ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะมีสต็อกแท่งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม. ถึง 38 มม. ที่อัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง 20:1 หรือสูงกว่า ซึ่งอาจทำให้เกิดการโก่งตัวและการสะท้านในเครื่องกลึงทั่วไป เครื่องกลึงศูนย์แบบสวิสผสมผสานความสามารถในการกลึงที่แม่นยำนี้เข้ากับสถานีเครื่องมือแบบขับเคลื่อนหลายตัวสำหรับการกัด การเจาะ และการทำงานด้านหลัง ทำให้เป็นเครื่องจักรมาตรฐานสำหรับการผลิตส่วนประกอบที่มีความแม่นยำขนาดเล็กในปริมาณมาก เช่น สกรูทางการแพทย์และการปลูกถ่าย ส่วนประกอบของนาฬิกา เครื่องมือทันตกรรม ตัววาล์วไฮดรอลิก และพินขั้วต่ออิเล็กทรอนิกส์

เครื่องกลึงแนวตั้งและแนวนอนพร้อมระบบกัดในตัว

สำหรับชิ้นงานขนาดใหญ่ — เพลาหนัก หน้าแปลนขนาดใหญ่ ส่วนประกอบกังหัน และชิ้นส่วนพลังงานลม — มีการใช้เครื่องกลึงแนวนอนที่มีสปินเดิลการกัดแกน B ในตัว แกน B ช่วยให้สปินเดิลการกัดเอียงไปยังมุมใดก็ได้ในระนาบแนวตั้ง ช่วยให้สามารถตัดเฉือนพื้นผิวที่ซับซ้อน รูที่ทำมุม และคุณสมบัติผสมพร้อมกันได้ 5 แกนบนส่วนประกอบขนาดใหญ่และหนัก ซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะเปลี่ยนตำแหน่งอย่างปลอดภัยระหว่างการทำงาน เครื่องกลึงแนวตั้ง (VTC) ที่มีความสามารถในการกัดในตัว สามารถจัดการกับดิสก์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และส่วนประกอบวงแหวน เช่น จานเบรก เกียร์ว่าง ใบพัดปั๊ม โดยใช้การวางแนวแกนหมุนในแนวตั้งที่ช่วยให้แรงโน้มถ่วงช่วยจับยึดชิ้นงาน และทำให้การโหลดชิ้นส่วนขนาดใหญ่ด้วยเครนหรือหุ่นยนต์ตรงไปตรงมา

ข้อมูลจำเพาะหลักในการประเมินเมื่อเลือกศูนย์กลึงและกัด

การเปรียบเทียบเครื่องกลึงและศูนย์กัด CNC ของผู้ผลิตต่างๆ จำเป็นต้องประเมินชุดข้อมูลจำเพาะที่ครอบคลุม ซึ่งร่วมกันกำหนดขอบเขตความสามารถของเครื่องจักรสำหรับตระกูลชิ้นงานที่กำหนด การมุ่งเน้นไปที่ข้อมูลจำเพาะทั่วไป เช่น ความเร็วของสปินเดิล ในขณะที่มองข้ามพารามิเตอร์ที่สำคัญพอๆ กัน เช่น เวลาดัชนีป้อมปืน การเดินทางของแกน Y และความจุของแท่ง ทำให้การตัดสินใจซื้อไม่ดี ซึ่งจำกัดความสามารถในการผลิตตลอดอายุการใช้งานของเครื่องจักร

ข้อมูลจำเพาะกำลังของเครื่องมือหมุนและความเร็วสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากมักมีการกล่าวถึงข้อมูลจำเพาะของเครื่องจักรต่ำเกินไปโดยสัมพันธ์กับสปินเดิลหลัก เครื่องกลึงที่มีสปินเดิลหลัก 22kW แต่มีมอเตอร์เครื่องมือขับเคลื่อนเพียง 3.7kW จะให้ผลลัพธ์การกลึงที่ยอดเยี่ยม แต่จะถูกจำกัดเฉพาะงานกัดเบาและการเจาะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ไม่สามารถใช้ประโยชน์จากดอกเอ็นมิลล์โซลิดคาร์ไบด์สมัยใหม่และดอกสว่านตามพารามิเตอร์การตัดที่แนะนำได้ สำหรับร้านค้าที่การกัดเป็นส่วนสำคัญของรอบเวลาที่ตั้งโปรแกรมไว้ ควรประเมินกำลังของเครื่องมือที่ขับเคลื่อนโดยเทียบกับการกัดเฉพาะที่วางแผนไว้ ไม่ใช่แค่เปรียบเทียบกับข้อกำหนดเฉพาะของเครื่องจักรคู่แข่งเท่านั้น

ชิ้นส่วนต่างๆ เหมาะที่สุดสำหรับการตัดเฉือนเครื่องกลึงและเพราะเหตุใด

แต่ละชิ้นส่วนไม่ได้ประโยชน์เท่ากันจากการตัดเฉือนแบบเทิร์นมิลล์ ข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นกับชิ้นส่วนที่มีลักษณะการหมุนเป็นหลัก เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่กลึง ลักษณะภายในที่เจาะ พื้นผิวที่เป็นเกลียว แต่ยังมีคุณสมบัติปริซึมรองที่ปกติจะต้องติดตั้งเครื่องจักรครั้งที่สองบนเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวตั้งหรือแนวนอน การระบุว่ากลุ่มชิ้นส่วนเหมาะสมกับโปรไฟล์นี้เป็นขั้นตอนแรกในการสร้างกรณีธุรกิจสำหรับการลงทุนในงานกลึงหรือไม่

เพลาที่มีคุณสมบัติขวาง

เพลาขับ เพลาปั๊ม และเพลาสปินเดิลที่ต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางการกลึง เกลียว และเจอร์นอลกราวด์รวมกับรูที่เจาะขวาง แฟลตแนวขวาง ร่องกุญแจ หรือร่องสลัก Woodruff ถือเป็นตัวเลือกในการกลึงในอุดมคติ ในเครื่องกลึงทั่วไป ลำดับการกลึงจะเสร็จสิ้นก่อน จากนั้นเพลาจะถูกถ่ายโอนไปยังเครื่องกัดหรือเครื่องเจาะสำหรับคุณสมบัติรอง — กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับฟิกซ์เจอร์หลายชิ้น ความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนแปลงข้อมูล และระยะเวลาในการจัดการที่สำคัญ สำหรับเครื่องกลึงและการกัดแบบครบวงจร คุณสมบัติทั้งหมดจะเสร็จสมบูรณ์ในการจับยึดที่มีการอ้างอิง Datum เดียว ทำให้กำหนดตำแหน่งระหว่างคุณสมบัติการกลึงและการกัดได้แม่นยำยิ่งขึ้น และช่วยลดเวลาการเคลื่อนย้ายระหว่างเครื่องจักรทั้งหมด

ส่วนประกอบที่มีหน้าแปลนและพอร์ต

ท่อร่วมไฮดรอลิก ตัววาล์ว ตัวเรือนปั๊ม และตัวเชื่อมต่อแบบหน้าแปลนรวมรูที่กลึงและเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเข้ากับรูปแบบรูโบลต์ ช่องทางที่เชื่อมต่อ และร่องซีลที่กระจายอยู่รอบเส้นรอบวงของชิ้นส่วน การจัดทำดัชนีแกน C ของเครื่องกลึงที่อยู่ตรงกลางจะวางตำแหน่งคุณลักษณะที่กระจายเหล่านี้อย่างแม่นยำโดยการหมุนสปินเดิลหลักไปยังตำแหน่งเชิงมุมที่ต้องการก่อนการทำงานของเครื่องมือหมุนแต่ละครั้ง ช่วยลดการใช้โต๊ะหมุนหรือตัวกำหนดดัชนีที่จะต้องทำให้ได้ตำแหน่งเดียวกันบนเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ ผลลัพธ์ที่ได้คือรอบเวลาเร็วขึ้น ความแม่นยำของตำแหน่งเชิงมุมดีขึ้น และฟิกซ์เจอร์ในขั้นตอนการทำงานน้อยลง

ส่วนประกอบความแม่นยำทางการแพทย์และการบินและอวกาศ

สกรูกระดูก รากฟันเทียม ส่วนประกอบเครื่องมือผ่าตัด ตัวยึดและอุปกรณ์สำหรับการบินและอวกาศผลิตขึ้นในปริมาณมากจากวัสดุที่ตัดยาก เช่น โลหะผสมไททาเนียม โคบอลต์โครเมียม อินโคเนล และเหล็กกล้าไร้สนิม โดยมีพิกัดความเผื่อต่ำทั้งในลักษณะกลึงและกัด ในภาคส่วนเหล่านี้ ต้นทุนของเศษเหล็ก การทำงานซ้ำ และความล้มเหลวในการตรวจสอบจะสูงอย่างไม่เป็นสัดส่วนเมื่อเทียบกับต้นทุนวัตถุดิบและเครื่องมือตัด การลดจำนวนการตั้งค่าโดยตรงจะช่วยลดจำนวนโอกาสในการเกิดข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่ง การจัดการความเสียหาย และการเปลี่ยนแปลงของข้อมูล ทำให้การตัดเฉือนของเครื่องกลึงไม่เพียงแต่เป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตเท่านั้น แต่ยังเป็นการปรับปรุงคุณภาพและความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับ ซึ่งมักได้รับคำสั่งจากมาตรฐานคุณภาพห่วงโซ่อุปทานของ OEM ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและทางการแพทย์

ระบบควบคุม CNC และการเขียนโปรแกรมสำหรับเครื่องเทิร์นมิลล์

การตั้งโปรแกรมเครื่องกลึงและศูนย์กัด CNC นั้นซับซ้อนกว่าการตั้งโปรแกรมเครื่องกลึงหรือเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แบบสแตนด์อโลน เนื่องจากโปรแกรมต้องประสานแกนอิสระหลายแกน — สปินเดิลหลักแกน C, สปินเดิลเครื่องมือขับเคลื่อน, แกนเชิงเส้นตรง X/Y/Z และสปินเดิลย่อย (หากมี) ตามลำดับที่สามารถทับซ้อนกันเพื่อประสิทธิภาพรอบการทำงานสูงสุด ตัวควบคุม CNC สมัยใหม่จาก Fanuc, Siemens, Mazak (Mazatrol) และ Okuma (OSP) มอบสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมเฉพาะของเครื่องกลึงที่จัดการความซับซ้อนนี้ แต่โปรแกรมเมอร์จะต้องเข้าใจการกำหนดค่าแกนเฉพาะของเครื่องและความสามารถในการทำงานพร้อมกัน เพื่อเขียนโปรแกรมที่ตระหนักถึงศักยภาพสูงสุดของเครื่องจักร

การกลึงและการกัดพร้อมกัน

เครื่องกลึงศูนย์กลางขั้นสูงที่มีป้อมปืนคู่หรือการกำหนดค่าป้อมปืนบวกกับสปินเดิลการกัดสามารถทำการกลึงและกัดได้พร้อมกัน เครื่องมือหนึ่งจะตัดพื้นผิวที่ถูกกลึง ในขณะที่เครื่องมือที่สองทำการกัดลักษณะพิเศษที่ตำแหน่งอื่นบนชิ้นส่วนเดียวกันพร้อมกัน การเขียนโปรแกรมการดำเนินการที่ทับซ้อนกันเหล่านี้ต้องการให้ตัวควบคุมจัดการการรบกวนที่อาจเกิดขึ้นระหว่างเครื่องมือและตัวจับยึดเครื่องมือในพื้นที่ทำงานที่ใช้ร่วมกัน ซึ่งการควบคุมที่ทันสมัยจัดการผ่านการตรวจสอบการหลีกเลี่ยงการชนแบบเรียลไทม์โดยใช้โมเดลเครื่องจักร 3 มิติ เมื่อตั้งโปรแกรมอย่างถูกต้อง การทำงานพร้อมกันสามารถลดรอบเวลาสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนได้ 30–50% เมื่อเทียบกับการทำงานต่อเนื่องบนเครื่องจักรเดียวกัน

ซอฟต์แวร์ CAM สำหรับการเขียนโปรแกรม Turn-Mill

ในขณะที่การตั้งโปรแกรมการสนทนาบนการควบคุมเครื่องจักรนั้นใช้งานได้จริงสำหรับชิ้นส่วนงานกลึงธรรมดาที่มีการทำงานของเครื่องมือหมุนจำนวนไม่มาก ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนซึ่งมีคุณสมบัติการกัดมากมาย มุมประกอบ หรือข้อกำหนดด้านโครงร่าง 5 แกน จะได้รับการตั้งโปรแกรมที่ดีที่สุดโดยใช้ซอฟต์แวร์ CAM เฉพาะที่มีตัวประมวลผลหลังงานกลึง ชุดซอฟต์แวร์ซึ่งรวมถึง Mastercam Mill-Turn, Siemens NX CAM, Hypermill และ SolidCAM iMachining มอบกลยุทธ์เส้นทางเครื่องมือเฉพาะของเครื่องกลึง สภาพแวดล้อมการจำลองเครื่องจักรสำหรับการตรวจสอบการชนกันก่อนที่โปรแกรมจะทำงานบนเครื่องจักร และโพสต์โปรเซสเซอร์ที่กำหนดค่าได้ซึ่งมีโค้ดเอาต์พุตที่ตรงกับการควบคุมเฉพาะและการกำหนดค่าเครื่องจักร การลงทุนในเครื่องมือ CAM ที่เหมาะสมสำหรับการตั้งโปรแกรมเครื่องกลึงจะตอบแทนอย่างรวดเร็วสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อน ซึ่งข้อผิดพลาดในการตั้งโปรแกรมด้วยตนเองทำให้เกิดเศษหรือต้องใช้เวลาพิสูจน์ยาวนานบนเครื่องจักร

เครื่องมือ การตั้งค่าป้อมปืน และการจับยึดสำหรับงานกลึง

ระบบเครื่องมือบนเครื่องกลึงและศูนย์กลางการกัดจะต้องรองรับทั้งเครื่องมือกลึงแบบอยู่กับที่และเครื่องมือหมุนแบบขับเคลื่อนในป้อมปืนเดียวกัน โดยมีความสามารถในการเปลี่ยนเครื่องมือที่รวดเร็วและทำซ้ำได้และมีความแข็งแกร่งเพียงพอที่จะรองรับทั้งแรงกลึงและการกัด มาตรฐานอินเทอร์เฟซเครื่องมือหมุน — VDI หรือ BMT (เครื่องมือยึดฐาน) ในขนาดต่างๆ — กำหนดว่าตัวจับยึดเครื่องมือแบบหมุนใดบ้างที่เข้ากันได้กับป้อมปืน และความสามารถด้านแรงบิดและความเร็วของเครื่องมือขับเคลื่อนสูงสุดผ่านระบบขับเคลื่อนแบบกลไกของป้อมปืน

ป้อมปืน BMT (ป้อมปืนยึดแบบบล็อก) ใช้หน้ายึดที่ใหญ่กว่าป้อมปืน VDI ทำให้มีความแข็งแกร่งมากขึ้นสำหรับการกัด — ข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อการกัดหลุมลึกหรือการตัดช่องหนักด้วยดอกเอ็นมิลล์เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เป็นส่วนหนึ่งของแผนงาน ป้อมปืน VDI ได้รับมาตรฐานอย่างกว้างขวางมากขึ้น และมีการออกแบบตัวจับยึดเครื่องมือที่ใช้งานร่วมกันได้หลากหลายมากขึ้นจากผู้ผลิตหลายราย แต่มีขีดจำกัดด้านความแข็งแกร่งที่ต่ำกว่าสำหรับงานกัดหนัก สำหรับร้านค้าที่ลงทุนในโรงกลึงครั้งแรก ควรตรวจสอบความเข้ากันได้ของระบบตัวจับยึดเครื่องมือกับสินค้าคงคลังของเครื่องมือกลึงที่มีอยู่ และความพร้อมใช้งานของตัวเลือกตัวจับยึดเครื่องมือแบบหมุนสำหรับการกัดตามแผนก่อนเลือกรุ่นเครื่องจักร

กลยุทธ์การจับยึดสำหรับการตัดเฉือนแบบ Turn-Mill

การยึดจับงานบนเครื่องกลึงศูนย์กลางเป็นไปตามหลักการเดียวกันกับการจับยึดชิ้นงานของเครื่องกลึง โดยจะต้องจับยึดชิ้นงานอย่างแน่นหนากับแรงหมุน (แนวรัศมี) และแรงกัด (แนวแกนและแนวรัศมี มักมีส่วนประกอบในแนวแกนที่สำคัญจากดอกเอ็นมิลล์) พร้อมๆ กัน หัวจับกำลังแบบ 3 ปากและ 6 ปากแบบมาตรฐานให้การจับยึดที่ปลอดภัยสำหรับงานป้อนแท่งและงานจับจับส่วนใหญ่ แต่รูปแบบปากจับและระยะเคลื่อนของปากจับต้องรองรับลักษณะที่ไม่กลมหรือเส้นผ่านศูนย์กลางการจับจับที่เป็นผลจากรูปทรงของชิ้นส่วน สำหรับชิ้นส่วนที่มีแรงกัดสูงเป็นพิเศษ เช่น ช่องกุญแจขนาดใหญ่ การกัดปาดหน้าหนัก การใช้ส่วนท้ายเสริมหรือการรองรับจุดพักที่มั่นคงช่วยลดการโก่งตัวและการสั่นสะเทือน การป้อนชิ้นงานแบบแท่งผ่านเครื่องป้อนชิ้นงานแบบแท่งที่เชื่อมต่อกับสปินเดิลของเครื่องจักรคือการกำหนดค่าการผลิตมาตรฐานสำหรับส่วนประกอบป้อนชิ้นงานแบบแท่งปริมาณมาก ช่วยให้เกิดไฟดับหรือการทำงานที่ยุ่งยากน้อยที่สุดด้วยการโหลดแท่งชิ้นงานอัตโนมัติ

การประเมิน ROI ของการลงทุนศูนย์กลึงและกัด CNC

ศูนย์กลึงและกัด CNC มีต้นทุนเงินทุนสูงกว่าเครื่องกลึง CNC แบบสแตนด์อโลนที่มีความสามารถในการกลึงเท่ากัน โดยทั่วไปจะสูงกว่า 1.5–3 เท่า ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า ความสามารถของแกน Y สปินเดิลรอง และแบรนด์ การพิจารณาความพรีเมียมนี้ต้องใช้การวิเคราะห์ ROI ที่มีระเบียบวินัย ซึ่งคำนึงถึงความสามารถในการผลิต คุณภาพ และต้นทุนค่าโสหุ้ยทั้งหมดจากการรวมการปฏิบัติงานหลายรายการไว้ในเครื่องเดียว

• การลดเวลาการตั้งค่า: คำนวณเวลาการตั้งค่าโดยรวมในปัจจุบันของเครื่องจักรทั้งหมดสำหรับชิ้นส่วนตัวแทน รวมถึงการตั้งค่าเครื่องจักร การตั้งค่าการทำงาน การตั้งค่าเครื่องมือ และการตรวจสอบชิ้นแรก เปรียบเทียบเวลานี้กับเวลาการตั้งค่าครั้งเดียวบนเครื่องกลึงตรงกลาง สำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้การตั้งค่า 3–4 ครั้ง สามารถลดเวลาการตั้งค่าทั้งหมดลงได้ 60–75% ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนต่อชิ้นส่วนในการรันปริมาณต่ำถึงปานกลางได้โดยตรง
• ประหยัดเวลารอบ: หาปริมาณเวลาที่ไม่ตัดซึ่งใช้เคลื่อนย้ายชิ้นส่วนระหว่างเครื่องจักร การขนถ่ายแต่ละเครื่อง และการรอคิวระหว่างการปฏิบัติงาน เวลาปฏิบัติงานระหว่างกันนี้มักจะนานกว่าเวลาตัดจริงสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนในสภาพแวดล้อมการทำงานที่ยุ่งวุ่นวายประมาณ 2–5 เท่า และจะหายไปเกือบทั้งหมดเมื่อมีการรวมตัวของเครื่องกลึงเข้าด้วยกัน
• การลดพื้นที่และจำนวนเครื่องจักร: เครื่องกลึงศูนย์เครื่องเดียวที่ใช้แทนเครื่องจักรสองหรือสามเครื่องทำให้มีพื้นที่ว่างมากขึ้น ลดจำนวนเครื่องมือเครื่องจักรที่ต้องมีสัญญาการบำรุงรักษาและสินค้าคงคลังอะไหล่ และลดจำนวนผู้ควบคุมเครื่องจักรที่ต้องใช้ต่อกะทำงาน
• การปรับปรุงคุณภาพและต้นทุนเศษซาก: ข้อมูลและการตั้งค่าที่น้อยลงหมายถึงโอกาสในการสะสมพิกัดความเผื่อที่น้อยลง หาปริมาณอัตราของเสียในปัจจุบันที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลง Datum ระหว่างการปฏิบัติงาน และใช้การปรับปรุงที่คาดหวัง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วการปฏิเสธที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลง Datum จะลดลง 30-60% กับโมเดล ROI
• การลดสินค้าคงคลังระหว่างงาน: ชิ้นส่วนที่รอการเคลื่อนย้ายระหว่างเครื่องจักรแสดงถึงเงินทุนที่เชื่อมโยงกับสินค้าคงคลัง WIP การกำจัดคิวระหว่างเครื่องจักรจะช่วยลด WIP, ปรับปรุงกระแสเงินสด และลดระยะเวลารอคอยสินค้าลง — ความได้เปรียบทางการแข่งขันในโรงงานที่มีการผสมผสานสูงและสภาพแวดล้อมการตัดเฉือนตามสัญญา

ระยะเวลาคืนทุนที่ 18–36 เดือนเป็นเรื่องปกติสำหรับการลงทุนในโรงกลึงที่เข้ากันอย่างดีในโรงงานผลิตงานและการดำเนินการตัดเฉือนตามสัญญาโดยมีสัดส่วนที่มากของชิ้นส่วนที่หมุนเวียนซับซ้อน สำหรับเซลล์การผลิตเฉพาะที่ใช้กลุ่มชิ้นส่วนที่ซับซ้อนในปริมาณมากพร้อมลำดับการตั้งค่าหลายขั้นตอนที่แสดงให้เห็น การคืนทุนอาจสั้นลง กรณี ROI ที่แข็งแกร่งที่สุดผสมผสานกลุ่มชิ้นส่วนที่ชัดเจนเข้ากับกระบวนการปัจจุบันที่มีการตั้งค่าหลายรายการไว้เป็นลายลักษณ์อักษร อัตราของเสียสูงที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงข้อมูล และฐานลูกค้าที่ให้รางวัลในการลดเวลาในการผลิตด้วยปริมาณการสั่งซื้อที่เพิ่มขึ้น ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถจัดการเครื่องกลึงและกัด CNC ที่ระบุอย่างเหมาะสมได้โดยตรง