No. 196, Lifa Avenue, Haian City, Nantong, Jiangsun maakunta, Kiina
Valmistuspaja voittaa sopimuksen 800 identtisestä teräsputkesta, joissa kussakin on neljä mutkaa. Käyttäjä voi taivuttaa niitä käsin, mutta ensimmäisen viidenkymmenen osan jälkeen kulma poikkeaa, puristusjäljet ilmestyvät ja laaduntarkastaja hylkää yhä enemmän kappaleita. Silloin keskustelu kääntyy CNC-teräsputkien taivutuskoneeseen.
CNC-teräsputkien taivutuskone on automatisoitu työkalu, joka taivuttaa teräsputkia käyttämällä esiohjelmoituja ohjeita käsikäyttöisten vipujen sijaan. Se toistaa saman taivutusgeometrian koko erän ajan, mitä tuotantopäälliköt tarvitsevat, kun toleranssit ovat tiukat ja toimituspäivämäärät kiinteät. Tässä artikkelissa kerrotaan, mikä kone on, miten sen pääkomponentit toimivat, miten sitä verrataan NC- ja manuaaliseen taivutukseen, yleiset konetyypit ja mitä tulee arvioida ennen ostamista.
CNC-teräsputkien taivutuskone ohjaa taivutusprosessia tietokoneohjelmalla. Ohjelma kertoo koneelle kolme asiaa: kuinka pitkälle putkea tulee syöttää eteenpäin, kuinka paljon putken tasoa tulee kääntää mutkien välillä ja mikä taivutuskulma taivutusvarrella saavutetaan. Näitä kolmea liikettä kutsutaan yleensä syöttöakseliksi, tason pyörimisakseliksi ja taivutusakseliksi. Kun ne toimivat yhdessä, kone voi muodostaa monimutkaisen 3D-putkimuodon siirtämättä putkea toiseen työasemaan.
Kolme perusliikettä määrittelevät koneen kyvyn:
CNC-taivutus tarkoittaa, että käyttäjä lataa ohjelman ja kone suorittaa sekvenssin automaattisesti. Jokainen erän putki kulkee samaa reittiä, joten ensimmäinen osa ja viimeinen osa ovat identtisiä. Jos haluat selkeän johdannon ohjausperiaatteeseen, voit lukea tämän yleiskatsauksen CNC taivutus .
Ensimmäinen syy investoida CNC-teräsputkien taivutuskoneeseen on johdonmukaisuus. Manuaalinen taivutus riippuu käyttäjän silmästä, joten kulma voi poiketa yhden tai kaksi astetta pitkän työvuoron aikana. Putkikokoonpanossa, jossa on useita mutkia, tämä pieni ryömintä kerääntyy ja muuttuu rakoiksi, vuotoiksi tai pakkokokoonpanoksi. Alla olevasta taulukosta näkyy, missä kukin taivutusmenetelmä on paikoitustoleranssissa.
Taivutusmenetelmien tyypillinen asentotoleranssi
Manuaalisessa taivutuksessa on normaalisti noin 2 mm asentotoleranssi, mikä riittää yksinkertaisille tuille, mutta riskialtista hydraulilinjoille. NC-taivutus parantaa tuloksen noin 0,6 mm:iin, koska kone pysähtyy esiasetettuun kulmaan, mutta tason kierto asetetaan silti käsin. Täysservo-CNC-kone kestää noin 0,1 mm ja toistaa tämän arvon päivästä toiseen ilman käyttäjän säätöä. Käytännön vaikutuksena on, että lopullinen kokoonpano sopii ilman uudelleentyöstöä ja ohutseinäiset teräsputket taipuvat romahtamatta tai rypistymättä. Yli tuotantovuoden säästetty työaika ja materiaali oikeuttavat yleensä korkeamman ostohinnan.
Koneiden vertailuun ei tarvita huoltotutkintoa, mutta työkalujen nimien tunteminen auttaa sinua keskustelemaan rakentajan kanssa ja varaosien budjetista. Pyörivän CNC-taivuttimen ydinosat on lueteltu alla.
Servoakselien lukumäärällä ja meistien laadulla on suora vaikutus hintaan ja käyttöikään. Suljetun silmukan servokäytöillä varustettu kone säilyttää tarkkuutensa vuosia, kun taas kone, jossa on avoimen silmukan käytöt tai heikot työkalut, voi ajautua raskaan käytön jälkeen. Kun vertaat tarjouksia, kysy mitkä komponentit ovat servoja ja mitkä tavallisia sylintereitä.
Päätös ei aina ole CNC vastaan kaikki muu. Jos osat ovat yksinkertaisia ja volyymit ovat pieniä, NC-kone voi riittää. Mutta kun piirustus sisältää mutkia useissa tasoissa, tiukkoja kulmatoleransseja tai ohuita seiniä, CNC:stä tulee käytännöllinen valinta.
| Valvontamenetelmä | Ohjelman muisti | Tyypillinen toleranssi | Operaattorin taito | Investoinnit | Paras istuvuus |
|---|---|---|---|---|---|
| Manuaalinen | Ei mitään | Noin 2 mm | Korkea | Matala | Prototyypit ja korjaustyöt |
| NC | Kulman esiasetukset | Noin 0,6 mm | Keskikokoinen | Keskikokoinen | Keskikokoinen batches with simple planes |
| CNC | Täysi 3D-ohjelma | Noin 0,1 mm | Matala | Korkea | Monimutkaiset osat ja suuri määrä |
Manuaalisen, NC- ja CNC-taivutuksen ominaisuuksien vertailu
Tutkakaavio vertailee kuutta päivittäisessä tuotannossa tärkeää ominaisuutta. CNC-taivutus saavuttaa parhaat pisteet tarkkuudessa, toistettavuudessa, monimutkaisissa taivutusmuodoissa ja automaatiossa, mutta se vaatii suurempaa alkuinvestointia ja ohjelmointitaitoja. NC-taivutus on keskellä ja on järkevää päivityksenä, kun osat ovat yksinkertaisia ja eräkoko kohtalainen. Manuaalinen taivutus voittaa edelleen yksittäisten osien helppokäyttöisyyden, minkä vuoksi monet korjaamot säilyttävät manuaalisen taivutuskoneen myös CNC-laitteiden asennuksen jälkeen. Todellinen kysymys ei ole, mikä menetelmä on teoriassa paras, vaan se, mikä vastaa taivutustoleranssejasi ja eräkokojasi. Osien, joissa on useita tasomuutoksia ja tiukat kulmat, CNC on ainoa vaihtoehto, joka tuottaa tasaisia tuloksia.
Käytännöllisin tapa luokitella CNC-taivuttimet on pään kokoonpanon ja kantavuuden mukaan. Yksipäiset koneet ovat joustavimpia pienille ja keskisuurille erille, kaksipäiset koneet lyhentävät kaksipäisten osien kiertoaikaa ja raskaat koneet käsittelevät putkia, jotka vaativat suurta taivutusmomenttia.
Yksipäinen täyssähköinen CNC-putkien taivutin pienille ja keskisuurille erille Tämä yksipäinen täysservokone tarjoaa erittäin tarkan taivutuksen sähkökäytöllä, joka kattaa jopa 139 mm:n putkien halkaisijat. Se sopii joustavaan pienten ja keskisuurten erien tuotantoon ja integroituu helposti automaattiseen syöttöön. Näytä tuote → Yksipäinen taivutuskone muodostaa yhden mutkan kerrallaan ja on yleisin asettelu pienille ja keskisuurille erille. Käyttäjä lataa putken, kone taipuu ja sama ohjelma suoritetaan uudelleen seuraavalle osalle. Nämä koneet kattavat laajan valikoiman putkien halkaisijoita, ja ne on helppo integroida automaattiseen syöttöön.
3D kaksipäinen täyssähköinen taivutuskone samanaikaiseen kahdesta päähän taivutuksesta Tämä kaksipäinen täysservokone taivuttaa molemmat putken päät yhdellä kertaa, mikä lisää osien, kuten autojen ja huonekalujen putkien, syklin nopeutta. Se tukee jopa 180 mm halkaisijaa ja 300 taivutuspistettä per osa. Näytä tuote → Kaksipään taivtimessa on taivutusvarsi koneen molemmilla puolilla. Se on suunniteltu osiin, jotka tarvitsevat taivutuksia molemmista päistä, kuten huonekalujen rungot, ajoneuvojen istuinrakenteet ja pakoputket. Koska kaksi päätä toimivat vastakkaisilta puolilta, sykliaika on paljon lyhyempi kuin osan taivuttaminen ja pyörittäminen yksipäisellä koneella.
Raskas servokäyttöinen CNC-taivutin paksuseinäisille ja suurijänteisille putkille Tämä vaativille teollisuudenaloille, kuten ilmailu- ja autoteollisuudelle, rakennettu raskaaseen käyttöön tarkoitettu kone käsittelee suuren vääntömomentin taivutuksen monikerroksisilla meistillä ja älykkäällä kompensoinnilla, mikä mahdollistaa pitkien paksuseinäisten putkien tarkan muotoilun. Näytä tuote → Kun putken halkaisija ja seinämän paksuus vaativat suurta vääntömomenttia, tavallinen taivutin ei voi estää putkea kiertymästä taivutuksen aikana. Raskaat CNC-taivuttimet on rakennettu vahvemmilla rungoilla, suuremmilla taivutusmuoreilla ja isommilla servomoottoreilla, jotka pitävät putken tiukasti. Ne ovat yleisiä kuorma-autojen rungoissa, rakennuslaitteissa ja rakenneterästen valmistuksessa.
Liiketoiminnassa on yleensä kaksi mitattavissa olevaa lukua: kustannukset taivutuskohtaisesti ja materiaalijätteet. Molemmat paranevat, kun eräkoko kasvaa ja kone käy vähemmällä valvonnalla.
Taivutushinta vs. eräkoko, havainnollistavat arvot
Viivakaavio vertaa taivutuskustannuksia manuaalisissa ja CNC-prosesseissa eri eräkokoissa. 10 osan erässä manuaalinen taivutuskone näyttää halvemmalta, koska ohjelmointiaikaa ei käytetä. Noin 50 osan kohdalla molemmat menetelmät ovat lähellä, koska CNC-kone alkaa palautua asennuskustannuksistaan, kun taas manuaalinen käyttö alkaa hidastua. 100 osan jälkeen CNC-linja putoaa selvästi alemmas, koska kone käy tasaisemmin ja hylkää vähemmän kappaleita. Tarkka risteyspiste riippuu koneen hinnasta, osan monimutkaisuudesta ja työvoimakustannuksista, joten jokaisen korjaamon tulee laskea se todellisilla luvuilla. Useimmissa arvioinneissa CNC-taivutus kannattaa hyvissä ajoin ennen 500-osaista pistettä, kun kappaleessa on enemmän kuin kolme taivutusta.
Tyypillinen materiaalin hukkanopeus taivutusmenetelmällä
Tämä sarakekaavio näyttää, kuinka taivutusmenetelmä vaikuttaa materiaalin saantoon. Manuaalinen taivutus tuottaa tyypillisesti noin 8 prosenttia jätettä, kun testikappaleet, taivutukset ja romutetut putket lasketaan yhteen. NC-taivutus vähentää hukkaa noin 3 prosenttiin, pääasiassa siksi, että kulma kohdistetaan mekaanisesti, mutta kohdistusvirheitä esiintyy silti. CNC-taivutus vähentää jätteen määrää alle 1 prosenttiin normaalissa tuotantoajossa. Säästöllä on kaksinkertainen merkitys, koska itse putki on kallis ja jokainen hylky vie myös leikkaus-, käsittely- ja tarkastusaikaa. Pelkästään materiaalisäästöllä yli vuoden käyttö voi vaikuttaa merkittävästi koneen takaisinmaksuun.
Nopein tapa vertailla koneita on valmistaa osaluettelo ja tuotantokohde ennen tarjousten pyytämistä. Koneenrakentaja tarvitsee samat tiedot, joita käytät kustannuslaskennassa, ja vastauksen laatu riippuu siitä, kuinka selkeästi kuvaat työn.
Lähetä luettelo yhdessä mallipiirustuksen kanssa. Hyvä rakentaja vahvistaa karan pituuden, puristusvoiman, syklin ajan ja työkalukustannukset ennen tilauksen allekirjoittamista. Kysy, miten kone testataan ennen toimitusta ja voiko huoltotiimi auttaa muotin valinnassa. Voit myös lähettää osapiirustuksen valmistajalle yhteydenottosivu ja saada taivutuksen toteutettavuustarkistus varhaisessa vaiheessa.
CNC-teräsputkien taivutuskone on pitkäaikainen tuotantoomaisuus, ei kertaostos. Tarkkuus tulee servokäytöistä ja ohjelmistoista, mutta päivittäinen luotettavuus riippuu muotin laadusta, voitelurutiineista ja koneen takana olevasta tuesta. Monet korjaamot vertailevat vain perushintaa ja huomaavat myöhemmin, että työkalut ja huolto maksavat enemmän kuin kone kahdessa vuodessa. Rakentajat, jotka kehittävät omia ohjelmistojaan ja testaavat jokaista konetta todellisilla mutkilla, kuten Gipfel Precision Machinery Co., Ltd., tarjoavat yleensä ennakoitavampia tuloksia. Jos arvioit takaisinmaksun todellisilla eräkokoillasi ja toleransseillasi, koneesta tulee mitattavissa oleva laadun, toimitusajan ja tuotantokapasiteetin parannus.