Proč by se obchody měly přesunout z CNC soustruhů s jednou revolverovou hlavou na CNC soustružnická centra s více revolverovými hlavami

Dílny by měly přejít na CNC soustružnická centra s více revolverovými hlavami, protože drasticky zkracují časy cyklů pomocí simultánního obrábění, eliminují nadbytečnou manipulaci dokončením složitých dílů v jednom nastavení a výrazně zlepšují celkové využití stroje.

Díky využití pokročilé víceosé technologie mohou obchody přeměnit svou výrobní plochu z reaktivního prostředí na proaktivní, vysoce efektivní výrobní centrum. Tento článek se zabývá technickými a ekonomickými výhodami překonání omezení systémů s jednou revolverovou hlavou a tím, jak moderní soustružnická centra nově definují produktivitu.

Přehled článku

Jednoduchá matematika více nástrojů v řezu

Hlavní výhodou přechodu na systém s více revolverovými hlavami je možnost mít dva nebo více nástrojů zapojených do materiálu současně, což efektivně zkrátí dobu cyklu pro složité operace téměř na polovinu.

V tradičním prostředí s jednou věží musí každá operace probíhat postupně. Pokud soustružíte průměr, pak vrtáte díru a poté provádíte dokončovací průchod, stroj stráví značné množství času neřezným pohybem. S a CNC dvouvřetenový dvojitý revolverový soustruh , již nejste omezeni jedinou dráhou nástroje. Použitím dvou revolverových hlav můžete provádět hrubovací a dokončovací operace současně nebo obrábět přední a zadní část součásti současně.

Zvažte součást, která vyžaduje soustružení, drážkování a řezání závitů. Na stroji s jedinou revolverovou hlavou se revolver musí pootočit mezi každým nástrojem, posunout se do bezpečné polohy a poté se přesunout k dalšímu bodu záběru. Na stroji s více revolverovými hlavami může revolver A hrubovat vnější průměr, zatímco revolver B současně zapichuje přírubu nebo provádí vrtací operace na čele. Tento překrývající se pohyb je tajemstvím drastického zvýšení účinnosti.

Navíc tato účinnost není na úkor kvality. Protože používáte více nástrojů najednou, efektivně zkracujete celkovou dobu nečinnosti, což znamená, že stroj tráví více svého provozního času generováním třísek a výnosů. Když porovnáte výkon systému jedné věže s vysoce výkonným CNC dvouvřetenový dvojitý revolverový soustruh , matematika je jednoduchá: druhý vyrábí více dílů za hodinu, což vede k rychlejší návratnosti investic.

Co stroj s více věžemi skutečně odemkne

Soustružnické centrum s více revolverovými hlavami odemyká schopnost provádět složité, víceosé obráběcí sekvence, které byly dříve nemožné, což výrobcům umožňuje kompletně dokončovat díly v jediném cyklu.

Schopnost obrábět s více revolverovými hlavami umožňuje inovativní techniky, jako je vyvážené soustružení. Při vyváženém soustružení jsou dva nástroje umístěny na opačných stranách obrobku a efektivně sdílejí řeznou sílu. To umožňuje vyšší rychlosti posuvu a těžší úběr materiálu bez vychýlení součásti nebo konstrukce stroje. To je užitečné zejména u dlouhých, tenkých dílů, které by jinak vyžadovaly stabilní opěry nebo vícenásobné přejezdy na jediném revolverovém soustruhu.

Kromě vyváženého soustružení umožňují tyto stroje také obrábění 'pass-off'. Jakmile je první strana dokončena, pomocné vřeteno zachytí součást a druhá revolverová hlava může začít pracovat na sekundárních operacích, zatímco první revolverová hlava již začíná na dalším obrobku. Tento přístup „done-in-one“ je zlatým standardem v moderní CNC výrobě.

Výhody obrábění Done-in-One:

• Snížené zásoby nedokončené výroby (WIP).

• Eliminace sekundárních strojů (jako jsou vrtačky nebo ruční soustruhy).

• Konzistentní kvalita dílu tím, že se vyhnete vícenásobným operacím opětovného upnutí.

• Snížená míra zmetkovitosti díky zlepšené soustřednosti součástí.

Řešení problému složitosti CNC programování

Zatímco mnoho obchodů se obává programovací režie strojů s více revolverovými hlavami, moderní CAD/CAM software a pokročilé řídicí funkce učinily synchronizaci více drah nástroje stejně intuitivní jako jednocestné programování.

Častým váháním při přechodu na centra s více věžemi je přesvědčení, že složitost programování raketově poroste. Je pravda, že synchronizace je nutná, ale současné CNC řídicí jednotky poskytují vizuální simulační nástroje, které umožňují programátorům vidět interakci mezi věží A a věží B v reálném čase. Tím se zabrání kolizím a zajistí se, že obě věže budou pracovat v harmonii a nebudou si vzájemně překážet.

Moderní balíčky CAM nyní obsahují vyhrazené moduly pro synchronizaci více věží. Uživatelé mohou definovat čekací kódy, které říkají stroji, aby zastavil jednu věž, dokud druhá nedokončí určitý segment cesty. Jakmile jsou tato logická omezení nastavena, software zpracovává základní generování G-kódu, díky čemuž je proces vysoce opakovatelný a bezpečný.

Kromě toho správné nastavení zůstává základem přesnosti programování. Obchody často přehlížejí základy, ale učí se podrobné metody nastavení výšky středu věže jsou zásadní. Když je vaše vyrovnání věže správně zkalibrováno, virtuální simulace ve vašem CAM softwaru dokonale odpovídá fyzické realitě vašeho stroje, čímž se minimalizuje riziko chyb při prvním spuštění.

Výhoda vibrací, harmonických a pasivního tlumení

Systémy s více revolverovými hlavami poskytují jedinečnou výhodu při tlumení vibrací, protože záběr se dvěma nástroji působí jako mechanický stabilizátor pro obrobek.

Při obrábění jedné revolverové hlavy je řezná síla aplikována z jednoho směru, což může vyvolat chvění nebo harmonické vibrace při obrábění tenkostěnných dílů nebo dlouhých hřídelí. Využitím druhé revolverové hlavy, která poskytuje současnou opačnou řeznou sílu, systém vytváří samotlumící efekt. To je fyzický ekvivalent držení vibrujícího předmětu pevně z obou stran; energie se spíše rozptyluje konstrukcí stroje, než aby se projevovala jako degradace povrchové úpravy.

Tato zlepšená tuhost umožňuje vyšší rychlost úběru materiálu a vynikající povrchovou úpravu. Když je díl držen mezi dvěma vřeteny a zpracováván dvěma revolverovými hlavami, celý systém se výrazně ztuhne. Pro obchody, které se zabývají obtížně obrobitelnými materiály, jako je nerezová ocel nebo Inconel, tato výhoda tlumení mění hru.

Způsoby, jak zvýšit stabilitu:

1. Použijte symetrické dráhy nástroje k vyrovnání řezných tlaků.

2. Upravte výšku věže přesně, následujte klíčové body pro nastavení výšky středu věže , aby bylo zajištěno, že síly působí přesně na středovou čáru.

3. V obou revolverech použijte tlumicí vložky nebo držáky nástrojů s vysokou tuhostí.

Správa čipů a cesta k účinnosti světla

Vzhledem k tomu, že stroje s více hlavami vyrábějí díly výrazně rychleji, generují více třísek za hodinu, což vyžaduje pokročilá řešení správy třísek, aby bylo možné úspěšně vyrábět bezobslužnou výrobu.

Přechod do prostředí s více věžemi nevyhnutelně vede k vyššímu objemu čipů. Pokud tyto třísky nejsou účinně odstraňovány, mohou se zamotat kolem obrobku nebo nástrojů, což vede k prostojům nebo problémům s povrchovou úpravou. Výrobci musí investovat do vysokotlakých chladicích systémů a integrovaných dopravníků třísek, které jsou schopny zvládnout velkoobjemový výstup spojený s těmito pokročilými centry.

Efektivita osvětlení – provoz stroje bez dozoru – je konečným cílem mnoha vysoce produkčních obchodů. Se dvěma revolverovými hlavami můžete použít redundantní sady nástrojů. Pokud nástroj na revolverové hlavě A dosáhne své očekávané hranice životnosti, stroj se může automaticky přepnout na ekvivalentní nástroj na revolverové hlavě B bez zásahu obsluhy. Tato úroveň spolehlivosti je nemožná na jediném revolverovém soustruhu.

Nastavení, rezidentní nástroje a výhoda High-Mix

Centra s více revolverovými hlavami vynikají v prostředí s vysokým obsahem směsi tím, že ve stroji je umístěna široká škála nástrojů, což eliminuje potřebu měnit nástroje mezi různými výrobními sériemi.

V obchodě s velkým množstvím a malým objemem je největším nepřítelem produktivity doba přípravy. Každá minuta strávená výměnou nástrojů je minutou, kdy stroj neřeže. Stroje s více revolverovými hlavami se často vyznačují vyšší celkovou kapacitou počtu nástrojů napříč několika revolverovými hlavami a stanicemi pro živé nástroje. To umožňuje prodejně udržovat 'standardní' sadu nástrojů pro 80 % jejich opakujících se úloh trvale načtených.

Snížením nutnosti výměny nástrojů mohou obchody přeskakovat z jedné zakázky na druhou během několika minut, nikoli hodin. Tato agilita umožňuje podnikům přijímat menší, ziskovější zakázky, které by jejich konkurenti se stroji s jednou věží museli odmítnout kvůli neúměrným nákladům na nastavení. Univerzálnost několika věží připravených k činnosti zajišťuje, že váš obchod zůstane tak flexibilní, jak to trh vyžaduje.

Shrnutí a závěr

Přechod z CNC soustruhu s jednou revolverovou hlavou na CNC soustružnické centrum s více revolverovými hlavami je více než jen upgrade hardwaru; je to zásadní posun ve výrobní filozofii. Využitím výkonu simultánního obrábění, vynikajících schopností vlhčení a zkrácení doby nastavení mohou obchody odemknout úrovně produktivity, které byly dříve nedosažitelné. Zatímco počáteční investice a posun ve strategii programování vyžadují pečlivé plánování, dlouhodobé výhody – jako kratší časy cyklu, vyšší přesnost a schopnost zvládnout složitou výrobu s vysokým obsahem mixů – zajistí, že vaše podnikání zůstane v popředí odvětví. Investice do správné technologie více věží dnes je nejlepší způsob, jak zajistit konkurenční výhodu vašeho obchodu do budoucna.