قبل از ثبت سفارش برای یک مرکز ماشینکاری عمودی یک خریدار باید به ده سوال کاربردی در مورد عملکرد اسپیندل، پاکت کاری، ذخیره ابزار، دقت موقعیت یابی، استحکام ساختاری، سطح اتوماسیون، محدوده مواد و پیشینه ساخت تامین کننده، پاسخ روشنی دریافت کند. این ده سوال یک چک لیست ساده را تشکیل می دهند که به تیم خرید کمک می کند تا با یک مرکز ماشینکاری عمودی یا ماشین VMC به قطعاتی که در واقع تولید خواهد کرد، نه اینکه مدلی را تنها بر اساس مشخصات کلی انتخاب کنید. بخشهای زیر هر سؤال را با جزئیات، با نمودارهای مرجع، جداول مقایسه و چک لیست ارزیابی تأمینکننده برای پشتیبانی از فرآیند تصمیمگیری، بررسی میکنند.
یک دستگاه فرز عمودی و الف مرکز ماشینکاری عمودی جهت گیری اسپیندل مشابهی دارند، اما برای سبک های مختلف تولید ساخته شده اند. یک ماشین فرز عمودی دستی یا نیمه اتوماتیک به یک اپراتور برای کنترل نرخ تغذیه، تغییر ابزار و نظارت بر هر برش متکی است که برای قطعات یکباره، کار اتاق ابزار یا آموزش به خوبی کار می کند. در مقابل، یک مرکز ماشینکاری عمودی CNC، مسیرهای ابزار از پیش برنامهریزیشده را اجرا میکند، ابزارها را بهطور خودکار از طریق یک مجله ابزار تغییر میدهد، و میتواند تلرانسها را در طول دورههای تولید طولانی بدون دخالت مداوم اپراتور حفظ کند. برای مغازههایی که از کارهای دستی دستهای کوچک به سمت تولید مرکز ماشینکاری CNC تکرارشونده حرکت میکنند، انتقال به مرکز ماشینکاری عمودی معمولاً نقطهای است که حجم خروجی و قوام قطعه با هم بهبود مییابند.
| ویژگی | دستگاه فرز عمودی | مرکز ماشینکاری عمودی |
|---|---|---|
| روش کنترل | خواندن دستی یا پایه دیجیتال | کنترل کامل برنامه CNC |
| تغییر ابزار | دستی، یک ابزار در یک زمان | تعویض خودکار ابزار، چندین ابزار |
| تکرارپذیری | تا حد زیادی به مهارت اپراتور بستگی دارد | سازگار در طول دوره های تولید طولانی |
| استفاده معمولی | نمونه سازی، اتاق ابزار، تعمیر نور | تولید دسته ای، قطعات دقیق |
| سطح اتوماسیون | کم | متوسط به بالا |
عملکرد اسپیندل معمولاً اولین مشخصاتی است که خریدار بررسی می کند، زیرا مستقیماً بر سرعت برش، پرداخت سطح و عمر ابزار تأثیر می گذارد. مراکز ماشینکاری عمودی معمولاً به چهار کلاس سرعت عملی گروه بندی می شوند. یک ماشین VMC کلاس اقتصادی معمولاً تا حدود 6000 دور در دقیقه کار می کند و برای قطعات فولادی و چدنی معمولی مناسب است که در آن حذف ذخایر بیشتر از پرداخت سطح اهمیت دارد. یک ماشین کلاس استاندارد معمولا به 8000 تا 10000 RPM می رسد و طیف وسیعی از کارهای فولادی، آلومینیومی و قالب را پوشش می دهد. یک مرکز ماشینکاری عمودی کلاس با سرعت بالا میتواند به 12000 تا 15000 RPM برسد که از قطعات ساختاری آلومینیومی، اجزای دیوار نازک و حفرههای قالب که نیاز به پرداخت صافتری دارند، سود میبرد. یک کلاس فوق دقیق می تواند تا 20000 RPM یا بالاتر صعود کند و عمدتاً برای آلومینیوم با جزئیات دقیق، الکترودهای گرافیتی و قطعات دقیق کوچک انتخاب می شود.
قدرت موتور اسپیندل نیز باید با کلاس سرعت مطابقت داشته باشد، زیرا یک اسپیندل دور در دقیقه بالا بدون گشتاور کافی در سرعت های پایین تر با برش های فولادی سنگین تر مبارزه می کند. یک مرکز ماشینکاری CNC که عمدتاً برای کارهای آلومینیومی در نظر گرفته شده است، می تواند منحنی موتور با سرعت بالاتر و گشتاور کمتر را به همراه داشته باشد، در حالی که ماشینی که برای قطعات فولادی و ضد زنگ در نظر گرفته شده است، به طور کلی از گشتاور کم سرعت قوی تر بهره می برد، حتی اگر رقم بالای RPM کمتر باشد. تأیید منحنی گشتاور برای ماده واقعی در حال برش، مرحله قابل اعتمادتری نسبت به مقایسه سرعت بالای دوک به تنهایی است.
میز کار و حرکت محور، بزرگترین قسمت یا بزرگترین دسته از وسایل را مشخص می کند که یک مرکز ماشینکاری عمودی می تواند در یک تنظیم نگه دارد. انتخاب ماشینی با میز خیلی کوچک، چندین راهاندازی را مجبور میکند و احتمال خطای تراز بین عملیات را افزایش میدهد، در حالی که یک ماشین بزرگ، فضای کف و زمان چرخه غیر ضروری را برای قطعات کوچک اضافه میکند. بررسی نقشه های فعلی قطعات، همراه با قطعات مورد انتظار در چند سال آینده، به طور کلی اندازه جدول واقعی تری را نسبت به بررسی قطعات امروزی به تنهایی به دست می دهد.
| کلاس ماشین | X سفر | سفر Y | سفر Z | بهترین مناسب برای |
|---|---|---|---|---|
| فشرده | 500 میلی متر | 400 میلی متر | 400 میلی متر | قطعات دقیق کوچک، محفظه های الکترونیکی |
| سایز متوسط | 800 میلی متر | 500 میلی متر | 500 میلی متر | قطعات مکانیکی عمومی، قالب |
| بزرگ | 1000 میلی متر | 600 میلی متر | 600 میلی متر | وسایل خودرو، قالب های بزرگتر |
| فوق العاده بزرگ | 1300 میلی متر | 700 میلی متر | 700 میلی متر | وسایل سنگین، تنظیمات چند قسمتی |
ظرفیت مجله ابزار تعیین می کند که یک مرکز ماشینکاری CNC می تواند در یک برنامه واحد چند عملیات را بدون تعویض دستی ابزار انجام دهد. یک قطعه ساده که فقط به سوراخ کاری و فرز سبک نیاز دارد، ممکن است فقط به 12 تا 16 موقعیت ابزار نیاز داشته باشد، در حالی که یک قطعه با اندازه سوراخ های متعدد، ضربه زدن، پخ زدن و پاس های تکمیلی می تواند به 24 ابزار یا بیشتر نیاز داشته باشد. مغازههای تولیدی که خانوادههای متفاوتی را در یک مرکز ماشینکاری عمودی یکسان اداره میکنند، اغلب مجله ابزار بزرگتر را ترجیح میدهند، زیرا نیاز به برنامهریزی مجدد فهرستهای ابزار بین مشاغل را کاهش میدهد و زمان تعویض را کوتاه میکند.
همانطور که در بالا نشان داده شد، ماشینهای سطح ابتدایی معمولاً حدود 16 تا 20 ابزار، پیکربندیهای استاندارد حدود 24 ابزار، تنظیمات پیشرفته حدود 32 ابزار، و مجلات ابزارهای سنگین میتوانند تا 40 موقعیت یا بیشتر برای محیطهای تولید مخلوط گسترش یابند. تطبیق اندازه مجله با لیست ابزار واقعی خانواده پرمشغلهترین قسمتها، به جای سادهترین آنها، باعث میشود زمان تغییر در یک برنامه کامل تولید پایین بماند.
دقت موقعیتیابی نشان میدهد که مرکز ماشینکاری عمودی تا چه حد به یک مختصات فرمان میرسد، در حالی که تکرارپذیری نشان میدهد که چگونه به طور پیوسته در طی چرخههای مختلف به همان نقطه باز میگردد. برای اکثر قطعات مکانیکی عمومی، یک ماشین VMC 3 محوره با پیچ های استاندارد و راهنماهای خطی می تواند دقت موقعیت یابی را در محدوده مثبت یا منفی 0.01 میلی متر نگه دارد که برای اکثر محفظه ها، براکت ها و اتصالات مکانیکی کافی است. افزودن مقیاس های شیشه ای خطی برای بازخورد حلقه بسته معمولاً این میزان را تا حدود 0.008 میلی متر سفت می کند. ماشینهایی که با قابلیت 4 یا 5 محوری همزمان ساخته میشوند، همراه با راهنماهای درجه بالاتر و جبران حرارتی، میتوانند به ارقام تکرارپذیری نزدیکتر به 0.005 میلیمتر برسند که برای براکتهای سبک هوافضا، اجزای پزشکی و حفرههای قالب دقیق اهمیت دارد.
نمودار بالا روند تکرارپذیری کلی را در پیکربندیهای محور رایج نشان میدهد که در مقیاس نسبی برای مقاصد مقایسه رتبهبندی شدهاند. یک عدد دقت واحد که یک بار در یک برگه مشخصات اندازهگیری میشود، در تولید روزانه کمتر از تکرارپذیری در هزاران چرخه مفید است، زیرا یک فروشگاه به نحوه ثابت ماندن قطعات از اولین قطعه تا آخرین قطعه اهمیت میدهد.
یک ماشین VMC با پیکربندی خوب می تواند طیف وسیعی از مواد مهندسی را پردازش کند و سرعت اسپیندل مناسب، ابزار و استراتژی خنک کننده معمولاً بیشتر از کلاس ماشین به تنهایی اهمیت دارد. مواد متداول پردازش شده در مراکز ماشینکاری عمودی شامل موارد زیر است.
تحویل مایع خنککننده، چه خنککننده سیل یا خنککننده از طریق دوک، نقش مستقیمی در طول عمر ابزار و پرداخت سطحی پس از تأیید فهرست مواد دارد. مواد سختتر مانند فولاد ضد زنگ و تیتانیوم عموماً از خنککننده دوکی و برآمدگیهای سفت و سخت ابزار سود میبرند، در حالی که کار آلومینیوم اغلب سرعت اسپیندل بالاتر و تخلیه کارآمد تراشه را برای جلوگیری از تجمع مواد در لبه برش در اولویت قرار میدهد.
خریدارانی که یک مرکز ماشینکاری عمودی CNC را با هم مقایسه می کنند اغلب می پرسند که چگونه سه لایه پیکربندی رایج در بین عواملی که برای تولید روزانه مهم هستند، یعنی صلبیت، دقت، سرعت، اتوماسیون و انعطاف پذیری، کنار هم قرار می گیرند. نمودار رادار زیر یک پیکربندی اقتصادی، یک پیکربندی استاندارد و یک پیکربندی سنگین را در کنار هم در یک مقیاس نسبی، بر اساس محدودههای مشخصات معمولی که در این سه لایه رایج مشاهده میشود، قرار میدهد.
در نمودار، روشنترین چند ضلعی سایهدار پیکربندی اقتصادی، سایه متوسط نشاندهنده پیکربندی استاندارد، و تاریکترین سایه نشاندهنده پیکربندی سنگین است. رده اقتصادی مناسب فروشگاه هایی است که قطعات ساده و اندازه های متوسط را در اولویت قرار می دهند. رده استاندارد دقت و اتوماسیون را برای مغازه هایی که ترکیبی از خانواده های جزئی را در اختیار دارند، متعادل می کند. ردههای سنگین مقداری سرعت بالا را با استحکام و اتوماسیون بالاتر عوض میکنند، که به نفع مغازههایی است که مواد سختتر را برش میدهند یا چرخههای طولانی بدون مراقبت را اجرا میکنند.
استحکام ساختاری تعیین می کند که یک مرکز ماشینکاری عمودی تا چه اندازه در برابر ارتعاش و انحراف تحت بار برش مقاومت می کند و تأثیر مستقیمی بر عمر ابزار، پرداخت سطح و مدت زمانی که دستگاه دقت اصلی خود را حفظ می کند دارد. پایه ریختهگری سنگینتر با دندههایی که به خوبی قرار گرفتهاند، همراه با ساختار جعبهای یا راهنمای خطی با اندازههای مناسب برای کلاس ماشینها، صدای پچ پچ را در طول برشهای سنگینتر کاهش میدهد و به حفظ دقت در طول سالها تولید روزانه کمک میکند.
پایداری حرارتی نیز نقش مهمی ایفا می کند، زیرا اگر ساختار و سیستم خنک کننده با هم طراحی نشده باشند، گرمای دوک و تغییرات دمای محیط می توانند دقت را در طول دوره های تولید طولانی تغییر دهند. خریدارانی که مرکز ماشینکاری عمودی CNC را ارزیابی میکنند باید در مورد طراحی ریختهگری، نوع راهنما و ویژگیهای جبران حرارتی بپرسند نه اینکه فقط بر سرعت اسپیندل و ارقام سفر تکیه کنند، زیرا این جزئیات ساختاری همان چیزی است که عملکرد طولانیمدت ثابت را از ماشینی جدا میکند که فقط در زمانی که کاملاً نو باشد عملکرد خوبی دارد.
اتوماسیون در یک مرکز ماشینکاری عمودی زمان دست زدن به دست را کاهش می دهد و از دویدن بدون مراقبت طولانی تری پشتیبانی می کند، که برای مغازه هایی که تلاش می کنند خروجی بیشتری از همان فضای کف و نیروی کار دریافت کنند، اهمیت دارد. ویژگی های متداول اتوماسیون که ارزش بررسی دارند شامل موارد زیر است.
مغازههایی که دارای دستههای کوچک و متنوع هستند، اغلب یک تعویض ابزار انعطافپذیر و نصب ساده را بر اتوماسیون کامل ترجیح میدهند، در حالی که مغازههایی که دستههای بزرگتر و قابل تکرار دارند، بیشتر از تعویض پالتها، میزهای چرخشی و ویژگیهای در حال اجرا بدون مراقبت بهره میبرند. تطبیق سطح اتوماسیون با اندازه واقعی دسته و نیروی کار در دسترس عموماً یک مرکز ماشینکاری عمودی عملی تری نسبت به افزودن هر ویژگی موجود به طور پیش فرض ایجاد می کند.
انتخاب یک سازنده مرکز ماشینکاری عمودی بیش از مقایسه یک برگه مشخصات دستگاه است. خریدارانی که منبع تامینکننده مرکز ماشینکاری عمودی CNC، بهویژه برای پروژههای مرکز ماشینکاری عمودی OEM یا پیکربندیهای سفارشی ماشینهای ODM VMC را تامین میکنند، معمولاً قبل از تعهد به سفارش، تامینکننده را در فهرست کوتاهی از عوامل عملی بررسی میکنند.
| عامل ارزیابی | چه چیزی را بررسی کنید | چرا اهمیت دارد |
|---|---|---|
| مقیاس تولید | ظرفیت تولید و توانایی ریختهگری یا ماشینکاری داخلی | نشان دهنده سازگاری در چندین واحد و اندازه سفارش است |
| پشتیبانی مهندسی | امکان تنظیم دوک نخ ریسی، اندازه جدول یا سیستم کنترل به یک برنامه | برای پروژه های مرکز ماشینکاری عمودی OEM و ODM مورد نیاز است |
| کنترل گزینه های سیستم | سازگاری با مارک های رایج کنترل CNC | آشنایی با برنامه نویسی و آموزش اپراتورها را تحت تأثیر قرار می دهد |
| فرآیند کنترل کیفیت | مراحل بازرسی در هنگام مونتاژ و قبل از حمل و نقل | تنوع بین ماشین های فردی را کاهش می دهد |
| در دسترس بودن قطعات یدکی | سطوح موجودی برای قطعات سایش مشترک | در صورت نیاز به تعویض، زمان خرابی را کوتاه می کند |
| پاسخگوی پس از فروش | در دسترس بودن پشتیبانی فنی پس از نصب | از راه اندازی روان تر و عملیات مداوم پشتیبانی می کند |
Nantong New Era Technology Co.، LTD بیش از 20 سال است که بر توسعه، طراحی و تولید ماشین های کنترل عددی و ماشین آلات CNC تمرکز کرده است. این شرکت با یک تیم توسعه فناوری، ساخت و فروش اختصاصی کار می کند که از مدل های استاندارد مرکز ماشینکاری عمودی و پیکربندی های سفارشی برای برنامه های خاص پشتیبانی می کند. به عنوان یک تولید کننده مرکز ماشینکاری عمودی OEM و شریک ماشین ODM VMC، Nantong New Era با مشتریان کار می کند تا گزینه های دوک، اندازه جدول، سیستم های کنترل و ویژگی های اتوماسیون را با قطعاتی که مشتری واقعاً تولید می کند، تطبیق دهد. این شرکت بهعنوان تامینکننده مرکز ماشینکاری عمودی CNC با امکانات تولید و مونتاژ یکپارچه، از مشتریانی که به دنبال یک کارخانه ماشینهای VMC قابل اعتماد در چین با پیشینه مهندسی برای رسیدگی به درخواستهای سفارشی در کنار مدلهای کاتالوگ تولیدکنندگان مرکز ماشینکاری CNC هستند، پشتیبانی میکند.
| تمرکز بنیانگذار | کسب و کار اصلی | مدل ساخت |
|---|---|---|
| بیش از 20 سال در توسعه ماشین کنترل عددی | ماشین آلات CNC از جمله مراکز ماشینکاری عمودی | پشتیبانی OEM و ODM برای تنظیمات سفارشی ماشین VMC |
برای خریداری که با ده سوال مطرح شده در این راهنما کار می کند، کار با سازنده ای که هم مدل های استاندارد و هم قابلیت های مهندسی OEM یا ODM را دارد، تنظیم کلاس دوک، اندازه جدول، ظرفیت مجله ابزار و ویژگی های اتوماسیون را برای تناسب با یک خانواده خاص آسان تر می کند، به جای تطبیق تولید با مشخصات کاتالوگ ثابت.
مرکز ماشینکاری عمودی یک ماشین ابزار CNC با یک دوک عمودی است که در امتداد محور Z حرکت می کند در حالی که میز کار در امتداد محورهای X و Y حرکت می کند و امکان تغییر خودکار ابزار و ماشینکاری چند مرحله ای را در یک راه اندازی فراهم می کند.
یک دستگاه VMC یک برنامه CNC را می خواند که سرعت اسپیندل، نرخ تغذیه و انتخاب ابزار را کنترل می کند، ابزارها را به طور خودکار از یک مجله به عملیات کامل حفاری، فرز، ضربه زدن و تکمیل بدون تغییر ابزار دستی بین مراحل تغییر می دهد.
فرز CNC خود فرآیند ماشینکاری را توصیف می کند، در حالی که یک مرکز ماشینکاری عمودی یک نوع ماشین است که فرز CNC را همراه با تعویض خودکار ابزار انجام می دهد و VMC را به یک دسته خاص از تجهیزات فرز CNC تبدیل می کند.
دستگاه VMC معمولاً آلیاژهای آلومینیوم، فولاد ملایم و آلیاژی، فولاد ضد زنگ، چدن، آلیاژهای تیتانیوم و پلاستیکهای مهندسی مختلف را پردازش میکند، با سرعت دوک و ابزار تنظیم شده برای مطابقت با هر ماده.
دقت موقعیت یابی در یک مرکز ماشینکاری عمودی استاندارد معمولاً در حدود مثبت یا منفی 0.01 میلی متر است، با تکرارپذیری دقیق تر که از طریق مقیاس های خطی، پیکربندی چند محوره و ویژگی های جبران حرارتی قابل دستیابی است.
گزینه های اسپیندل معمولاً از حدود 6000 دور در دقیقه برای کارهای فولادی عمومی تا 20000 دور در دقیقه یا بیشتر برای کارهای آلومینیومی ظریف و جزئیات دقیق متغیر است، با قدرت موتور انتخاب شده برای مطابقت با محدوده مواد مورد نظر.
Nantong New Era از پروژههای مرکز ماشینکاری عمودی OEM و ODM، تنظیم کلاس دوک، اندازه میز، ظرفیت مجله ابزار و گزینههای سیستم کنترل برای مطابقت با یک خانواده و طرح تولید خاص مشتری پشتیبانی میکند.
پشتیبانی فنی برای کمک به راهنمایی نصب، سوالات سیستم کنترل و عیبیابی پس از تحویل مرکز ماشینکاری عمودی، پشتیبانی از راهاندازی نرمتر برای خطوط تولید جدید در دسترس است.