กรณีศึกษา: เหตุใดเครื่องจักรกลแนวตั้งระยะการเคลื่อนที่ยาวจึงกลายเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญ

สำหรับโรงงานรับจ้างผลิตและผู้ผลิตชิ้นส่วนจำนวนมาก การซื้อ เครื่องจักรกลซีเอ็นซีแนวตั้ง ไม่ได้ขึ้นอยู่กับยี่ห้อเครื่องจักรหรือคำโฆษณาเป็นหลัก แต่ขึ้นอยู่กับว่าเครื่องจักรใหม่นั้นสามารถทำให้ผลผลิตคงที่ ลดการจับยึดซ้ำๆ รักษาความแม่นยำของขนาด และทำให้การควบคุมการผลิตง่ายขึ้นหรือไม่

สิ่งนี้จะเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษเมื่อโรงงานจัดการกับชิ้นส่วนที่มีรูปทรงยาว ชิ้นส่วนยึด ตัวเรือน หรือชิ้นส่วนจับยึด มักจะสามารถจัดการได้ด้วยเครื่องกัด CNC มาตรฐาน แต่ชิ้นส่วนที่มีรูปทรงถาดแบตเตอรี่ คานอัตโนมัติ รางนำทางหุ่นยนต์ หรือโครงสร้างอะลูมิเนียมยาวๆ จะสร้างแรงกดดันที่แตกต่างออกไป หากระยะการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรไม่เพียงพอ ผู้ปฏิบัติงานอาจต้องทำการกัดขึ้นรูปในส่วนหนึ่ง แล้วทำการยึดชิ้นส่วนใหม่ จัดแนวอ้างอิงใหม่ และดำเนินการต่อ การจัดการเพิ่มเติมดังกล่าวอาจเพิ่มเวลาในการทำงานและข้อผิดพลาดสะสมได้

เครื่องจักร CNC Zhihe ที่เชื่อมโยงนี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีลักษณะยาวและขนาดกลาง รายละเอียดผลิตภัณฑ์ระบุ ระยะการเคลื่อนที่ X/Y/Z 2000 / 500 / 500 มม. โต๊ะทำงานขนาด 2000 × 500 มม. รับ น้ำหนักโต๊ะสูงสุด 500 กก. แกนหมุนแบบขับเคลื่อนด้วยสายพาน BT40 มอเตอร์แกนหมุน 7.5 กิโลวัตต์ ความเร็วรอบแกนหมุนสูงสุด 10,000 รอบต่อนาที (สามารถเพิ่มเป็น 12,000 รอบต่อนาทีได้ ) และ ตัวควบคุม CNC MITSUBISHI M80VB

ปัญหาในสายการผลิต: ชิ้นส่วนยาว การจับยึดซ้ำ และความสม่ำเสมอที่ไม่คงที่

ผู้ผลิตขนาดเล็กและขนาดกลางมักเริ่มต้นด้วยเครื่องจักรเอนกประสงค์ที่ใช้งานได้ดีกับชิ้นส่วนที่มีความยาวสั้น ปัญหาจะเกิดขึ้นเมื่อประเภทของชิ้นส่วนเปลี่ยนไป ลูกค้ารายใหม่อาจต้องการโปรไฟล์อลูมิเนียมที่มีความยาวมาก โครงสร้างถาดแบตเตอรี่อาจต้องการการควบคุมตำแหน่งรูตลอดความยาวเกือบสองเมตร หรือคานของอุปกรณ์อัตโนมัติอาจต้องการความเรียบที่คงที่ตลอดความยาวทั้งหมด

ในขั้นต้น โรงงานอาจพยายามแก้ไขปัญหาด้วยการปรับกระบวนการทำงาน พนักงานอาจแบ่งการตัดเฉือนออกเป็นส่วนๆ ปรับเปลี่ยนอุปกรณ์จับยึด เพิ่มความถี่ในการตรวจสอบ ปรับโปรแกรมเพื่อชดเชย วิธีนี้อาจได้ผลกับชิ้นส่วนเพียงไม่กี่ชิ้น แต่จะไม่มีประสิทธิภาพในการผลิตจำนวนมาก

เครื่องจักรกลซีเอ็นซีแนวตั้ง ที่มีระยะการเคลื่อนที่ของแกน X ยาวขึ้น สามารถลดปัญหานี้ได้โดยอนุญาตให้ทำการขึ้นรูปชิ้นงานได้มากขึ้นในการตั้งค่าครั้งเดียว ในหน้าผลิตภัณฑ์ที่เชื่อมโยง เครื่องจักรนี้ถูกจัดวางตำแหน่งสำหรับการผลิตชิ้นงานที่มีความแม่นยำสูงจำนวนมาก สำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปทรงยาวและขนาดกลาง โดยมีอุตสาหกรรมเป้าหมาย ได้แก่ เฟรมอิเล็กทรอนิกส์ 3C โครงสร้างอะลูมิเนียมสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมและแผงโซลาร์เซลล์ รางนำทางหุ่นยนต์ ชิ้นส่วนยานยนต์ และอุปกรณ์อัตโนมัติ

เหตุใดเครื่องจักรประเภทนี้จึงเหมาะกับการผลิตชิ้นงานที่มีรูปทรงยาว

ในกรณีนี้ ข้อได้เปรียบที่สำคัญไม่ได้อยู่ที่ว่าเครื่องจักรสามารถกัด เจาะ และต๊าปเกลียวได้เท่านั้น เครื่องจักร VMC ส่วนใหญ่สามารถทำได้เช่นกัน ประเด็นสำคัญอยู่ที่ว่าเครื่องจักรมีพื้นที่ทำงานและโครงสร้างที่สามารถรองรับชิ้นส่วนยาวได้โดยไม่ต้องทำการปรับยึดชิ้นงานใหม่โดยไม่จำเป็นหรือไม่

ระยะการเคลื่อนที่แกน X 2000 มม. และ โต๊ะทำงานขนาด 2000 × 500 มม. ของเครื่องจักรนี้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนต่างๆ เช่น โปรไฟล์ถาดแบตเตอรี่ คานยึดรางนำทาง โครงสร้างอะลูมิเนียมสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ และเฟรมอัตโนมัติ ขนาดชิ้นงานสูงสุดที่ระบุไว้คือ 2000 × 500 × 500 มม. ซึ่งช่วยให้ผู้ซื้อสามารถเปรียบเทียบกับแบบร่างของตนเองได้อย่างชัดเจน

ตัวเลขเหล่านี้ควรได้รับการตรวจสอบกับชิ้นงานจริงของผู้ซื้ออีกครั้ง เครื่องจักรที่เหมาะกับงานที่มีลักษณะยาวชิ้นหนึ่ง อาจไม่เหมาะกับงานอื่นเสมอไป ขนาดของอุปกรณ์จับยึด ความยาวของเครื่องมือ วัสดุ ค่าความคลาดเคลื่อน และวิธีการโหลด ล้วนต้องได้รับการตรวจสอบ

รหัสสินค้า: ถาดแบตเตอรี่อลูมิเนียม New Energy

หน้าผลิตภัณฑ์แสดงตัวอย่างที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับการ ผลิตถาดแบตเตอรี่พลังงานใหม่จากอลูมิเนียมอัลลอยด์ 6061 ที่มีขนาด 1800 × 300 × 80 มม . กระบวนการผลิตก่อนหน้านี้มีระยะการเคลื่อนที่ไม่เพียงพอ ลูกค้าจึงต้องการการจับยึดแบบแบ่งส่วน ซึ่งส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งสะสม ±0.08 มม . การสั่นสะเทือนระหว่างการตัดส่วนที่ยื่นยาว ปัญหาเรื่องความเที่ยงตรงของรู และเวลาในการผลิต ต่อชิ้นประมาณ 45 นาที

วิธีแก้ปัญหาที่เสนอใช้ ระยะการเคลื่อนที่แกน X 2000 มม. ของเครื่องจักรเพื่อรองรับการจับยึดชิ้นงานแบบเต็มความยาวในครั้งเดียว ใช้แกนหมุน BT40 และมอเตอร์ 7.5 กิโลวัตต์เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งในการตัดเฉือน ในขณะที่ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งที่ระบุไว้ช่วยรักษาความสม่ำเสมอในการเคลื่อนที่ระยะไกล หลังจากการเปลี่ยนแปลง พบว่าข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งสะสมที่รายงานถูกควบคุมให้อยู่ภายใน ±0.015 มม . เวลาในการทำงานลดลงเหลือ 28 นาที ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 38% ผลผลิตดีขึ้นจาก 85% เป็น 97% และผลผลิตต่อวันเพิ่มขึ้นจาก 12 ชิ้นเป็น 20 ชิ้น

สำหรับทีมจัดหาชิ้นส่วน กรณีศึกษานี้มีค่ามากเพราะเชื่อมโยงการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรกับปัญหาการผลิตจริง ประโยชน์ที่ได้รับไม่ใช่แค่การตัดที่เร็วขึ้นเท่านั้น แต่ยังมาจากการลดความจำเป็นในการหนีบและจัดตำแหน่งชิ้นงานใหม่ด้วย

เอกสารอ้างอิง: คานยึดรางนำทางเชิงเส้นสำหรับอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติ

อีกกรณีหนึ่งในหน้าผลิตภัณฑ์เกี่ยวข้องกับ คานยึดรางนำทางเชิงเส้นสำหรับอุปกรณ์อัตโนมัติ ที่ทำจาก เหล็กกล้าคาร์บอน 45# โดยมีขนาด 1950 × 180 × 120 มม . อุปกรณ์เดิมของลูกค้าไม่มีความแข็งแรงเพียงพอสำหรับชิ้นส่วนที่มีความยาวเกือบสองเมตร ความเบี่ยงเบนของความเรียบสูงถึง 0.05 มม./เมตร การเปลี่ยนเครื่องมือบ่อยครั้งทำให้ เวลาที่ไม่ได้ตัดมากกว่า 30% และความผันผวนของความแม่นยำในแต่ละล็อตทำให้รูเจาะไม่ตรงกันระหว่างการประกอบ

วิธีการแก้ปัญหานี้ใช้โครงสร้างสไลด์ขวางของเครื่องจักร รางนำเชิงเส้นความแม่นยำสูง X/Y สกรูบอลเกรด C3 แม็กกาซีนแบบแขน BT40 ขนาด 24 เครื่องมือ และระบบ MITSUBISHI M80VB สำหรับการตอกเกลียวแบบแข็งและการชดเชยความคลาดเคลื่อนของเกลียว ผลลัพธ์ที่ได้คือ ความเรียบของพื้นผิวถูกควบคุมให้อยู่ภายใน 0.02 มม./เมตร เวลาในการทำงานเสริมลดลง 65% เวลาในการผลิตต่อชิ้นลดลงจาก 52 นาทีเหลือ 35 นาทีต่อชิ้น ความผันผวนของความแม่นยำคงอยู่ภายใน ±0.008 มม. หลังจากการผลิตต่อเนื่อง 100 ชิ้น และอัตราการประกอบสำเร็จดีขึ้นเป็น 99.2%

กรณีเช่นนี้มีความเกี่ยวข้องกับผู้ผลิตอุปกรณ์อัตโนมัติ ผู้ผลิตรางนำทางหุ่นยนต์ และโรงงานที่ผลิตคานยึดขนาดยาว ประเด็นสำคัญไม่ได้อยู่ที่ความยาวเพียงอย่างเดียว แต่ยังอยู่ที่ว่าเครื่องจักรสามารถรักษาความเรียบ การจัดแนวรู และความสม่ำเสมอของชิ้นงานในแต่ละล็อตได้ตลอดการทำงานซ้ำๆ หรือไม่

สิ่งที่ผู้ซื้อควรพิจารณาเป็นอันดับแรก

วิศวกรและผู้จัดการฝ่ายจัดหาส่วนใหญ่ไม่ควรเริ่มต้นด้วยการขอรายการรายละเอียดสเปคที่ยาวที่สุด แต่ควรเริ่มต้นด้วยตัวชิ้นส่วนก่อน

สำหรับโครงการกลึงชิ้นงานที่มีความยาวมาก ผู้ซื้อควรตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:

• ความยาว ความกว้าง และความสูงสูงสุดของชิ้นส่วน
• เกรดวัสดุ
• การออกแบบอุปกรณ์จับยึดและจุดยึด
• ความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งรู
• ข้อกำหนดความเรียบ
• จำนวนการตั้งค่าปัจจุบัน
• เวลาวงจรปัจจุบัน
• รายการเครื่องมือ
• ปริมาณชุด
• วิธีการขนถ่ายสินค้า
• จำเป็นต้องตรวจสอบหรือขยายแกนที่ 4

เครื่องจักรที่เชื่อมต่อนี้มี อินเทอร์เฟซแกนที่ 4 มาตรฐาน พร้อมตัวจัดตำแหน่งหรือโต๊ะหมุนเสริม นอกจากนี้ยังระบุตัวเลือก การวัดด้วยโพรบ Renishaw / Marposs สำหรับการจัดตำแหน่งอัตโนมัติและการวัดระหว่างกระบวนการผลิต ตัวเลือกเหล่านี้ควรเลือกตามความต้องการในการผลิตจริง ไม่ใช่เพิ่มเข้ามาเพียงเพราะฟังดูทันสมัย

เหตุใดการควบคุมตัวเรือนและชิปจึงยังคงมีความสำคัญ

ชิ้นส่วนที่มีความยาวมากมักก่อให้เกิดเศษโลหะปริมาณมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการกลึงโครงสร้างอะลูมิเนียม หรือทำการเจาะและต๊าปเกลียวซ้ำๆ พื้นที่ทำงานที่ควบคุมได้จะช่วยกักเก็บเศษโลหะและน้ำหล่อเย็นไว้ภายในบริเวณเครื่องจักร ทำให้การทำงานในแต่ละวันสะอาดและคาดการณ์ได้ดียิ่งขึ้น

หน้ารายละเอียดสินค้าแสดงรายการ สายพานลำเลียงเศษโลหะแบบโซ่ พร้อมรถเข็นเศษโลหะ ระบบหล่อเย็นแบบน้ำท่วม ถังเก็บน้ำหล่อเย็น ปืนฉีดน้ำแรงดันสูง ระบบล้างด้านหลัง และระบบหล่อเย็นผ่านแกนหมุนตรงกลาง (อุปกรณ์เสริม)

รายละเอียดเหล่านี้อาจไม่ใช่ส่วนที่สะดุดตาที่สุดของเครื่อง VMC แต่ส่งผลต่อเวลาการทำงาน การจัดการชิปที่ไม่ดีอาจทำให้การผลิตช้าลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเครื่องทำงานเป็นรอบยาวหรือทำซ้ำหลายชุด

ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ผู้ซื้อควรหลีกเลี่ยง

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยอย่างหนึ่งคือการเลือกเครื่องจักรโดยพิจารณาจากขนาดเพียงอย่างเดียว ระยะการเคลื่อนที่ที่ยาวจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อชิ้นส่วน อุปกรณ์จับยึด และกระบวนการผลิตต้องการระยะการเคลื่อนที่ที่ยาวนั้นจริงๆ

ข้อผิดพลาดอีกประการหนึ่งคือการละเลยการรองรับชิ้นงาน การเคลื่อนที่ของแกน X ที่ 2000 มม. ไม่ได้แก้ปัญหาได้โดยอัตโนมัติหากชิ้นงานยาวนั้นได้รับการรองรับไม่ดี ยึดจับไม่สม่ำเสมอ หรือปล่อยให้เกิดการสั่นสะเทือนระหว่างการตัดเฉือน

ข้อผิดพลาดประการที่สามคือการมุ่งเน้นเฉพาะความเร็วรอบแกนหมุนเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ที่ระบุในลิงก์ระบุความเร็วรอบแกนหมุนสูงสุดที่ 10,000 รอบต่อนาที โดยมี ตัวเลือก 12,000 รอบต่อนาที แต่ผู้ซื้อควรตรวจสอบความเรียวของแกนหมุน กำลังมอเตอร์ โครงสร้างรางนำ ระบบจับยึดเครื่องมือ วัสดุ และกลยุทธ์การหล่อเย็นด้วย

ข้อผิดพลาดประการสุดท้ายคือการข้ามขั้นตอนการทดสอบการตัด ในหน้าข้อมูลผลิตภัณฑ์ระบุว่าผู้ซื้อสามารถทำการทดสอบการตัดก่อนการยอมรับได้ที่โรงงานของผู้จำหน่ายหลังจากประกอบและทดสอบระบบเสร็จแล้ว ตามด้วยการทดสอบการตัดเพื่อการยอมรับขั้นสุดท้ายหลังจากส่งมอบ ติดตั้ง และทดสอบระบบที่โรงงานของผู้ซื้อ ระยะเวลาการรับประกันจะเริ่มนับหลังจากได้รับการยอมรับขั้นสุดท้ายเรียบร้อยแล้ว

รายละเอียดการบริการและการซื้อที่ผู้ซื้อควรตรวจสอบ

การซื้อเครื่อง VMC ไม่ได้จบลงเพียงแค่การสั่งซื้อเครื่องจักรเท่านั้น การจัดส่ง การติดตั้ง การฝึกอบรม และการสนับสนุนอะไหล่ ล้วนมีผลต่อความเร็วในการนำเครื่องจักรเข้าสู่กระบวนการผลิต

หน้ารายละเอียดสินค้าที่เชื่อมโยงระบุระยะเวลาการจัดส่งประมาณ 45-60 วันทำการ หลังจากชำระเงินมัดจำและลงนามในสัญญา บรรจุภัณฑ์มาตรฐานสำหรับการส่งออกเป็นลังไม้พร้อมการป้องกันความชื้น กันกระแทก และป้องกันสนิม มีตัวเลือกการขนส่งทางทะเลหรือทางอากาศ การติดตั้งและทดสอบระบบ ณ สถานที่โดยวิศวกรของผู้จำหน่าย การฝึกอบรม ณ สถานที่ฟรี 2-3 วัน การรับประกัน 12 เดือน นับจากการยอมรับขั้นสุดท้าย และการจัดหาอะไหล่แท้ในระยะยาว

สำหรับผู้ซื้อจากต่างประเทศ รายละเอียดเหล่านี้ควรรวมอยู่ในรายงานทางเทคนิคและเชิงพาณิชย์ หน้าเว็บยังระบุด้วยว่าผู้ซื้อเป็นผู้รับผิดชอบเรื่องฐานราก ระบบไฟฟ้า และความช่วยเหลือในการยก ดังนั้นควรเริ่มเตรียมการก่อนการส่งมอบ

อะไรเปลี่ยนแปลงไปบ้างหลังจากเลือกเครื่องจักรแล้ว

ในสถานการณ์การตัดเฉือนชิ้นงานที่มีความยาวมาก การปรับปรุงที่สำคัญที่สุดมักอยู่ที่การควบคุมกระบวนการผลิต

โรงงานสามารถลดการจับยึดแบบแบ่งส่วนได้ ผู้ปฏิบัติงานมีเส้นทางการทำงานที่ชัดเจนขึ้น อุปกรณ์จับยึดสามารถกำหนดมาตรฐานได้ การตรวจสอบจัดการได้ง่ายขึ้นเนื่องจากจุดอ้างอิงเปลี่ยนแปลงน้อยลง การเปลี่ยนเครื่องมือสามารถลดลงได้เมื่อแม็กกาซีนเครื่องมือ 24 ชิ้นครอบคลุมกระบวนการทั้งหมด ชิ้นส่วนยาวพึ่งพาการปรับแต่งด้วยตนเองระหว่างการทำงานน้อยลง

เครื่องจักรไม่ได้แก้ปัญหาการผลิตทุกอย่างได้ด้วยตัวเอง เครื่องมือ อุปกรณ์จับยึด การตั้งโปรแกรม สารหล่อเย็น และการตรวจสอบยังคงมีความสำคัญ แต่เครื่องจักรที่มีระยะการเคลื่อนที่และการกำหนดค่าที่เหมาะสมสามารถลดสัญญาณรบกวนในกระบวนการผลิตได้มากพอที่จะทำให้ระบุและควบคุมปัญหาคอขวดที่แท้จริงได้ง่ายขึ้น

คำถามที่พบบ่อย

เครื่องกัดเซาะแนวตั้งแบบช่วงการเคลื่อนที่ยาวใช้ได้เฉพาะกับโปรไฟล์อลูมิเนียมเท่านั้นหรือไม่?

ไม่ครับ หน้าสินค้าที่เชื่อมโยงระบุว่าวัสดุที่ใช้งานได้มีหลายชนิด ได้แก่ โลหะผสมอะลูมิเนียม โลหะผสมทองแดง เหล็กกล้าคาร์บอน และเหล็กกล้าผสมคาร์บอนต่ำ เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปทรงยาวและขนาดกลางในหลายอุตสาหกรรม

เหตุใดระยะการเคลื่อนที่แกน X 2000 มม. จึงมีความสำคัญ?

วิธีนี้ช่วยลดการจับยึดแบบแบ่งส่วนสำหรับชิ้นส่วนที่มีความยาว ในกรณีของถาดแบตเตอรี่ การจับยึดเพียงครั้งเดียวช่วยควบคุมข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งสะสมให้อยู่ภายใน ±0.015 มม .

ผู้ซื้อควรเลือกใช้วิธีตรวจสอบด้วยเครื่องมือหรือไม่?

การวัดค่าด้วยโพรบมีประโยชน์เมื่อโรงงานมีการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่าบ่อยครั้ง ต้องการการจัดแนวอัตโนมัติ หรือต้องการการวัดค่าระหว่างกระบวนการผลิต ควรเลือกใช้ให้เหมาะสมกับความต้องการในการผลิตจริง

ผู้ซื้อควรส่งเอกสารอะไรบ้างก่อนขอใบเสนอราคา?

ส่งแบบร่าง วัสดุ ขนาด ข้อกำหนดความคลาดเคลื่อน เป้าหมายความเรียบ เวลาในการผลิตปัจจุบัน จำนวนการตั้งค่า ปริมาณการผลิตเป็นชุด และข้อมูลอุปกรณ์จับยึด

ขั้นตอนปฏิบัติที่เป็นรูปธรรมสำหรับทีมจัดหา

หากคุณกำลังเปรียบเทียบ เครื่องกัดแนวตั้ง (Vertical Machining Center) สำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปทรงยาว โครงสร้างถาดแบตเตอรี่ รางนำทางหุ่นยนต์ คานอัตโนมัติ หรือชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำขนาดกลาง ให้เริ่มต้นด้วยแบบร่างชิ้นส่วน อย่าเริ่มต้นจากแคตตาล็อกเพียงอย่างเดียว

เครื่อง CNC รุ่น Zhihe ที่เชื่อมโยงไว้นี้คุ้มค่าแก่การพิจารณาหากกระบวนการปัจจุบันของคุณเกี่ยวข้องกับการจับยึดแบบแบ่งส่วน ปัญหาความเรียบของชิ้นงานยาว การเยื้องศูนย์ของรู เวลาที่ไม่ตัดมากเกินไป หรือความไม่เสถียรของการประกอบ คำแนะนำที่ดีกว่าจะมาจากข้อมูลชิ้นงานที่ชัดเจน เช่น วัสดุ ขนาด ความคลาดเคลื่อน วิธีการจับยึด เป้าหมายผลลัพธ์ และปัญหาการตัดเฉือนในปัจจุบัน