Sa a se CNC vire nan yon Nutshell, men sa pa reyèlman kaptire sa li chanje. Pati li te montre mwen an - sanble li te pou ekipman medikal. Gen kèk eleman zouti chirijikal. Tolerans yo te sere, tankou ± 0.0005 pous. Sou yon tour manyèl ou ta bezwen yon machinis vrèman kalifye e petèt youn nan senk pati ta dwe bouyon. CNC a? Zero bouyon jou sa a. Guy te di m 'yo ta kouri 500 moso semèn sa a san yo pa yon sèl rejte.
Mwen te pike nan fabrikasyon pou petèt 15 ane kounye a, ak CNC vire se youn nan teknoloji sa yo ki konplètman transfòme yon endistri men yon jan kanmenm rete envizib sof si w ap aktyèlman fè bagay sa yo.
Pwoblèm tour manyèl la (Poukisa sa enpòtan)
Ann fè bak yon ti jan. Tour tradisyonèl yo egziste depi - mwen pa konnen, ansyen peyi Lejip oswa yon lòt bagay? Definitivman syèk. Konsèp debaz pa janm chanje: ou vire pati a, kenbe yon zouti koupe kont li, fòme li pa retire materyèl. Senp.
Pwoblèm se, tour manyèl mande pou konpetans grav. Mwen te gade yon mèt machinis nan yon lekòl komès nan Cleveland - sa a te 2017 petèt - pase 45 minit anseye elèv yo ki jan fè fas a yon pati. Jis fè fen a plat. Karant-senk minit pou yon bagay ki son trivial. Kowòdinasyon men-zye ki nesesè, santi materyèl la, konnen lè zouti a ap vin mat - ou pa ka anseye sa nan yon salklas. Pran ane.
E menm lè sa a, konsistans difisil. Menm machinist, menm konfigirasyon, pati yo pral varye yon ti kras pakèt pa pakèt. Petèt nan tolerans, petèt pa. Yon nèg nan boutik Milwaukee sa a te di m 'li te travay tour manyèl pou 20 ane anvan yo te pote CNC. "Kèk jou, tout bagay klike sou, pati yo soti pafè. Lòt jou mwen ta goumen machin nan tout chanjman epi yo toujou fini ak bouyon. Pa janm ka konnen poukisa."
Ki sa CNC aktyèlman fè (pati òdinatè a)
CNC - Odinatè kontwòl nimerik. Fondamantalman ou pwogram kowòdone ak koupe chemen nan yon òdinatè, machin swiv yo egzakteman. Chak fwa. Pa gen varyasyon, pa gen jou koupe, pa gen okenn "Mwen pa t 'byen dòmi pou pati mwen yo se yon ti kras soti nan espèk."
Pati nan vire espesyalman refere a operasyon sou yon machin kalite tour-. Pati vire, zouti koupe deplase nan chemen pwograme yo kreye fòm ou vle a. Kontrèman ak CNC fraisage kote zouti a vire ak pati a estasyonè. Diferan bèt antyèman menm si moun konfonn yo.
Mwen sonje mwen te pale ak yon pwogramè nan yon Open House Haas - Dallas mwen panse, 2018 oswa 2019 - ki te di dekouvèt la pa t reyèlman pyès ki nan konpitè. Materyèl la trè senp. "Majik la se nan sistèm kontwòl yo ak langaj pwogramasyon yo. G-kòd sanble senp men jwenn yon pati konplèks dwa premye eseye? Sa a se yon atizay."
Sitiyasyon pwogramasyon an (pi mal pase ou ta panse)
Lè nou pale de pwogram - sa a vin sal nan fason moun pa atann. Gen diferan contrôleur, diferan pakè lojisyèl, diferan post-prosesè. Fanuc, Siemens, Haas, Mazak - yo tout gen pwòp biten yo.
G-kòd se lang estanda a. Nan teyori. Nan pratik, chak machin entèprete sèten kòmandman yon ti kras diferan. Mwen te gade yon enjenyè nan yon manifakti kontra nan Michigan - sa a te petèt 2020 - pase de zè de tan debogaj poukisa yon pati te soti nan 0.003 pous. Yo te vin wè ke Mazak yo te entèprete yon kòmand espesifik G-kod yon fason diferan pase machin Haas yo. Menm pwogram, rezilta diferan.
"Se poutèt sa nou chaje anpil pou konfigirasyon," li te di. "Chak pati nouvo se yon devinèt. Menm si ou te kouri pati menm jan an anvan."
Pifò boutik itilize lojisyèl CAM kounye a - Faktori Asistans Odinatè. Ou trase pati a nan CAD, CAM jenere chemen zouti yo ak kòd G-. Son otomatik men li pa. Toujou mande konesans grav sou vitès koupe, pousantaj manje, seleksyon zouti, kenbe travay. Mwen te wè pwogramasyon ki gen 30 ane eksperyans toujou ap aprann nouvo ke trik nouvèl.
Materyèl yo gen plis enpòtans pase moun yo reyalize
Materyèl w ap vire a chanje tout bagay. Koupe aliminyòm tankou bè - mou, fasil sou zouti, vitès file rapid. Steel mande pou diferan vitès ak manje. Nerjaveèi se grabby, vle travay di. Titàn? Bliye sou li. Materyèl chè, zouti chè, vitès dousman, jenere chalè fou.
Te nan yon founisè ayewospasyal nan Connecticut - petèt 2016 - gade yo vire konpozan tren aterisaj Titàn. Insérer carbure yo te itilize koute tankou $40 chak Et te dire petèt 30 pati anvan yo te bezwen ranplasman. "Nou depanse plis sou zouti pase nou fè sou matyè premyè a pafwa," manadjè operasyon an te di m '.
Materyèl difisil tou estrès machin nan yon fason diferan. Yon tour CNC bon mache ka okipe aliminyòm tout jounen an. Eseye kouri asye fè tèt di toujou epi ou pral tande bagay yo kòmanse plenyen. BEARINGS mete pi vit, boul vis degaje, presizyon pwezante degrade.
Yon boutik mwen te vizite nan Texas - ti boutik travay, operasyon fanmi - te gen de idantik-tour CNC ki sanble. "Poukisa de?" Mwen te mande. Pwopriyetè a ri. "Sa a se pou aliminyòm ak plastik. Sa a se pou asye ak bagay ki pi difisil. Si mwen kouri materyèl difisil sou machin nan aliminyòm, li pa pral kenbe tolerans nan sis mwa. Aprann ke fason an chè."
Tolerans (bagay pèsonn andeyò fabrikasyon an pa panse a)
Tolerans yo se kote CNC vire vrèman klere. Pifò machin manyèl vize pou ± 0.005 pous oswa ± 0.010 pous. Trè bon pou operasyon men yo. A la mòd CNC tour regilyèman kenbe ± 0.0005 pous, kèk ka fè ± 0.0001 pous anba bon kondisyon yo.
Sa ta ka son tankou presizyon san sans men li enpòtan anpil. Pati otomobil - konpozan motè, arbr transmisyon - bezwen tolerans sere pou fonksyone byen. Aparèy medikal menm plis konsa. Mwen te pale ak yon nèg k ap fè enplantasyon chirijikal ki te di ke tolerans yo te pafwa nan dizyèm - 0.0001 pous. "Nan nivo sa a, tanperati nan magazen an enpòtan. Ekspansyon materyèl soti nan chalè ka jete ou soti nan espèk."
Aerospace se pi move a. Oswa pi bon, tou depann de pèspektiv. Te vizite yon kontraktè defans andeyò Seattle - pa ka di ki youn, NDA ak tout sa yo - epi yo t ap vire pati pou motè jè. Tolerans yo te ridikil. Tankou ± 0.00005 pous sou sèten karakteristik. Machinis la te montre m rapò enspeksyon an. Ven-sèt dimansyon mezire sou yon pati, tout te dwe nan kèk dis-milye.
"Ki jan ou menm mezire sa avèk presizyon?" Mwen te mande. Li lonje dwèt sou yon chanm enspeksyon klima-kontwole. "Tanperati kontwole a ± 1 degre F, plak sifas granit, eskanè lazè. Ekipman enspeksyon an koute plis pase machin CNC la."
Seleksyon zouti (konpleksite sekrè a)
Koupe zouti yo se pwòp linivè konpleksite yo. Carbide foure, zouti seramik, CBN (kib nitrure bor), dyaman. Jeyometri diferan, kouch, disjoncteurs chip. Chak materyèl ak operasyon vle zouti espesifik.
Mwen te pase yon jounen nan yon sant teknik Sandvik Coromant - sa a te nan Ohio, petèt 2015 - epi yo te gen tankou 50,000 opsyon insert diferan. Senkant mil. Enjenyè aplikasyon an te montre m 'ki jan chanje jeyometri insert pa ti kantite afekte fòmasyon chip, fòs koupe, fini sifas, lavi zouti.
"Pifò boutik itilize petèt 10-15 foure diferan pou 90% nan travay yo," li te di. "Men, dènye 10% - materyèl yo etranj, tolerans sere, jeyometri difisil - se kote konnen zouti ou yo enpòtan."
Pri varye anpil tou. Insérer de baz carbure ta ka $8-10 chak. Anpenpan foure kouvwi pou materyèl pur oswa ekzotik? $40-50. CBN foure pou asye fè tèt di toujou? $200+. Epi yo fini. Pati nan depans yo kache nan CNC vire ke moun pa panse sou.
Live Tooling (kote vire rankontre fraisage)
A la mòd tour CNC souvan gen "viv tooling" - zouti ki mache ak pisans ki kapab moulen, perçage, tape pandan pyès la toujou nan tour. Flou liy ki genyen ant sant vire ak fraisage.
Wè sa a nan yon boutik nan Minnesota fè kò valv idwolik. Pati konplèks, anpil twou kwa, twou tiyo, plat moulen sou kò silendrik. Yo itilize pou mande plizyè konfigirasyon - vire sou tour, deplase nan moulen, petèt tounen nan tour. Koulye a, yo fè tout bagay nan yon sèl konfigirasyon sou yon sant vire-mill.
"Tan konfigirasyon tonbe pa 60%," manadjè pwodiksyon an te di m '. "Epi presizyon amelyore paske nou pa ap deplase pati a ant machin. Chak fwa ou rechuck yon pati, ou prezante erè potansyèl."
Programmasyon an vin pi difisil menm si. Kounye a w ap kowòdone wotasyon, pwezante zouti, wotasyon zouti vivan, awozaj - anpil varyab. Yon pwogramè mwen te pale ak nan yon konferans nan Chicago te di aprann zouti viv te double tan pwogramasyon li okòmansman. "Te pran petèt de ane anvan mwen te alèz ak li. Koulye a, mwen pa ka imajine retounen."
Swis-Type Tour (The Weird Cousin)
Swis-tire tour yo se yon kalite totalman diferan. Okòmansman devlope pou mont Swis - pakonsekan non an - yo fèt pou pati long, mens ki ta devye sou yon tour nòmal.
Pati a manje atravè yon kousin gid tou pre zouti koupe a. Zouti sèlman wè tankou yon ka-pous nan longè pati nan yon moman, rès yo sipòte. Pèmèt ou vire pati vrèman long, mens san pwoblèm devyasyon.
Te vizite yon manifakti aparèy medikal nan Kalifòni - zòn Silicon Valley - ki te dirije machin Swis ki fè ti eleman chirijikal. Pati yo te petèt 2mm dyamèt, 50mm longè. Nerjaveèi asye. Tolerans nan dizyèm. "Eseye sa sou yon tour regilye ak pati nan flechi, chatter ruines fini sifas ou, pa gen anyen nan tolerans," machinis nan plon eksplike.
Machin Swis yo chè menm si. Nivo antre ta ka $100k, sa ki wo-pouse $500k oswa plis. Apre sa, yo fini. Vrèman egzak aliyman obligatwa, ti zouti ki kraze fasil, pwogram konplèks.
Yon pwopriyetè magazen nan Minnesota te di m ', "Nou te achte yon tour Swis panse ke li ta rezoud tout pwoblèm ti -pati nou yo. Nou te pran nèf mwa pou nou toujou jwenn bon pati nan li. Prèske abandone ak vann bagay la." Evantyèlman yo kalkile li, kounye a kouri 24/7. Men, apik aprantisaj koub.
Otomatik (Kote sa a se tit)
Otomatik se obsesyon aktyèl la. Manje ba ki otomatikman manje matyè premyè. Bra robo ki chaje espas vid epi dechaje pati fini yo. Gen kèk boutik ki fè limyè-fakti - machin k ap mache lannwit lan san pèsonn la.
Mwen te vizite yon manifakti Fastener nan Indiana - sa a te petèt 2021 - fè 20 tour CNC ak de operatè sou orè. Rest te otomatize. Manje ba yo te kenbe machin yo apwovizyone, pati yo tonbe nan posode, transporteurs te deplase materyèl alantou. "Nou te konn kouri machin sa yo ak yon operatè pou chak de machin," te di manadjè plant lan. "Kounye a, se yon operatè pou chak dis, epi nou ap pouse nan direksyon youn pou chak kenz."
Envestisman an grav menm si. Yon bon ba feeder ta ka $ 20k-40k. Selil robo yo ka $100k-250k depann sou konpleksite. Sèlman fè sans si w ap kouri gwo volim.
Ti boutik yo ap lite ak sa. Te pale ak yon pwopriyetè boutik travay nan Pennsilvani ki te di, "Nou fè petèt 50-500 moso pa kouri. Tan konfigirasyon touye nou men volim yo pa wo ase jistifye automatisation. Nou kole nan mitan tè sa a."
Kontwòl Kalite (Pwoblèm Enspeksyon an)
Kontwòl kalite se kote yon anpil nan boutik lite, menm ak CNC. Jis paske yon pwogram kouri pa vle di pati yo nan espèk. Zouti mete, machin flote, materyèl yo varye.
Pifò boutik fè premye-enspeksyon pati, echantiyon o aza pandan kouri, final enspeksyon. Men, gen deba sou konbyen lajan ki ase. Mwen te gade yon diskisyon nan yon konferans manifakti nan Detroit - 2019 Mwen panse - ant yon manadjè kalite ak yon manadjè pwodiksyon.
Kalite nèg: "Nou bezwen mezire chak pati."
Nèg pwodiksyon: "Sa double depans travay nou an. CNC a se repete."
Kalite nèg: "Jiskaske li pa. Lè sa a, nou bato pati move ak pèdi kliyan an."
Pa gen repons fasil. Depann sou pati a, kliyan an, konsekans yo nan echèk. Medikal ak ayewospasyal? Mezire tout bagay. Pyès komèsyal ki ba-? Egzanp enspeksyon pwobableman byen.
Nan -mesi pwosesis ede. Sond zouti ki tcheke dimansyon pandan D ', konpanse otomatikman si bagay sa yo flote. Depans lajan davans men ka anpeche bouyon.
Sa pèsonn di w (defi kache)
Gen defi ak CNC vire ki pa fè li nan bwochi maketing.
Kase zouti ka touye pwodiktivite. Karbid se frajil - frape li mal epi li kraze. Koulye a, bouyon pati ou a, petèt domaje machin nan, pèdi tan pandan w ap ranplase zouti a epi rekòmanse. Yon boutik mwen te vizite nan Georgia te gen yon miray wont - foto zouti kase ak pati ki domaje. "Rapèl nan erè chè," pwopriyetè a te di.
Evakyasyon chip enpòtan plis pase ou ta panse. Koupe metal fè chips - anpil ladan yo. Si chips pa klè byen, yo ka grate sifas fini, zouti konfiti, menm lakòz aksidan. Mwen te wè machin yo sispann paske nich chip yo te konstwi e yo te bloke koule likid refwadisman.
Refwadisman tèt li se yon bagay antye. Refwadisman inondasyon tradisyonèl travay men fè yon dezòd, bezwen filtraj, jete koute lajan. Refwadisman wo -presyon nan axe zouti a travay pi byen pou twou pwofon men li mande zouti espesyal. Gen kèk boutik itilize awozaj vapè oswa menm koupe sèk. Chak apwòch gen konpwomi.
Lè sa a, gen sitiyasyon an lojisyèl. Diferan jenerasyon kontwolè itilize metòd pwogramasyon diferan. Boutik ki gen machin ki pi gran yo ka gen pwogram sou diskèt oswa ansyen diskèt. Mwen te vizite yon boutik toujou ap itilize yon PC nan fen ane 90 yo pou kouri kontwolè Fanuc yo. "Si òdinatè sa a mouri, nou nan pwoblèm," pwogramè a te admèt. "Pati nan kòd la pwobableman pa ta transfere nan sistèm modèn pwòp."
Skills Gap Thing (Tout moun ap plenyen sou)
Mankè travayè kalifye se reyèl e li vin pi mal. Chak pwopriyetè magazen mwen pale ak mansyone li. Pa ka jwenn pwogramasyon CNC ki gen eksperyans oswa machinist. Pi gran jenerasyon retrete, pi piti moun pa konnen manifakti egziste kòm yon karyè.
Te nan yon kolèj teknik nan Wisconsin - 2020 oswa 2021 - ap pale ak direktè pwogram machinn lan. Li te di ke yo te gen plis ouvèti travay nan konpayi lokal yo pase yo te gen gradye yo ranpli yo. "Konpayi yo dezespere. Kòmanse peye pou machinist CNC se frape $ 25-30 / èdtan isit la, pafwa plis. Toujou pa ka jwenn ase moun."
Pati nan pwoblèm nan se pèsepsyon. CNC D' mande vrè konpetans - pwogramasyon, seleksyon zouti, depanaj, metroloji - men moun toujou panse fabrikasyon sal ak ba-ladrès. Li pa. Operatè CNC modèn yo bezwen li plan, konprann jeyometri, travay ak òdinatè, rezoud pwoblèm. Se travay teknik.
Gen kèk boutik ki fòme nan grafouyen. Anboche moun ki pa gen eksperyans, mete yo nan pwogram fòmasyon lakay yo. Pran tan men omwen ou jwenn moun ki aprann pwosesis espesifik ou yo.
Ki kote sa ale apre (pwobableman)
AI ak aprantisaj machin yo se mo yo kounye a. Sistèm ki optimize paramèt koupe otomatikman, predi mete zouti, ajiste manje ak vitès sou vole. Gen kèk nan li travay, kèk se overhyped.
Te vizite yon konpayi ki montre "AI-powered" machining - montre komès nan Chicago, 2022 - epi onètman demonstrasyon yo te enpresyonan. Sistèm te aprann pi bon paramèt koupe pou diferan materyèl ak jeyometri. Men, lè mwen te mande sou aplikasyon nan boutik reyèl, nèg la lavant te vin vag. "Nou ap travay pou fè li pi aksesib."
Tradiksyon: li se chè ak konplike yo mete kanpe. Petèt nan 10 ane bagay sa a vin estanda. Kounye a li sitou nan boutik avanse ak bidjè grav.
Manifakti aditif - 3D metal enprime - kontinye ap vin pitch kòm ranplasman pou CNC. Pa achte l. Aditif gen plas li pou jeyometri konplèks ak volim ki ba, men pou pati wonn senp nan volim? CNC vire pi vit ak pi bon mache. Yon enjenyè ayewospasyal te di m ', "Nou itilize aditif pou jeyometri enposib. Tout lòt bagay toujou CNC. Aditif se ogmantasyon, pa ranplasman."
Nanoprecision D' se yon lòt fontyè. Pati yo mezire an mikron, tolerans nan yon sèl -mikwomèt chif. Ekipman Semiconductor, aparèy medikal, optik presizyon. Mande pou machin espesyalize, anviwònman kontwole, ekspètiz grav. Nich mache men ap grandi.
Poukisa sa a aktyèlman enpòtan
CNC vire se enfrastrikti envizib. Prèske tout pwodwi manifaktire te vire konpozan yon kote nan chèn ekipman pou li yo. Machin, avyon, ekipman medikal, elektwonik konsomatè, machin endistriyèl - tout depann sou presizyon-pati vire.
Pandan dezòd chèn ekipman pou COVID, moun toudenkou remake. "Tann, nou pa ka jwenn pati sa yo?" Wi, paske boutik machin yo fè yo fèmen, oswa yo pa t 'kapab jwenn matyè premyè, oswa pèdi travayè yo.
Gen petèt 10,000-15,000 boutik machin Ozetazini k ap fè travay CNC. Son anpil men anpil yo se ti operasyon - senk a dis moun. Si yon bagay deranje ekosistèm sa a, anpil bagay sispann travay.
Te pale ak yon manadjè chèn ekipman nan yon gwo konpayi otomobil - pa ka di ki youn, NDA - ki te di yo gen dè santèn de boutik machin nan chèn ekipman pou yo fè divès konpozan vire. "Moun panse sou gwo founisè yo - Tier 1s yo fè modil ak asanblaj. Men, gen dè milye de ti boutik ki fè pati endividyèl yo. Se la vilnerabilite a ye."
Teknoloji nan tèt li kontinye ap vin pi bon. Machin yo pi egzak, serye, pi vit. Lojisyèl se pi sofistike. Men, fondamantalman nou toujou ap retire materyèl ak zouti byen file pou fè fòm presi. Menm prensip ak sa ansyen tour moun peyi Lejip, jis ak òdinatè kounye a.
Retounen nan boutik Milwaukee sa a. Anvan m ale, pwopriyetè a te montre m yon pati yo te fè nan ane 1980 yo sou yon tour manyèl - te kenbe l pou konparezon. Parapò ak pati a menm te fè sou nouvo CNC yo. Fini sifas te pi bon sou CNC la. Dimansyon pi konsistan. Sik tan yon fraksyon nan sa li te ye.
"Teknoloji sa a peye pou tèt li nan de zan," li te di. "Pi bon envestisman nou janm fè. Jis swete nou te fè li pi bonè."
Fè sans pou mwen.
Si Ou Vle Aprann Plis
Piblikasyon komès tankou Modern Machine Shop ak Koupe zouti Jeni kouvri CNC vire regilyèman. Bon pou kenbe ak nouvo teknoloji ak teknik.
Manifakti machin yo - Haas, Mazak, DMG Mori, Okuma - gen dokiman teknik ak materyèl fòmasyon. Gen kèk kouri kay ouvè kote ou ka wè machin nan aksyon. Li merite ale nan si w toupre youn.
Manifakti zouti tankou Sandvik Coromant, Kennametal, Iscar gen gwo resous teknik sou sit entènèt yo. Gid aplikasyon, vitès ak kalkilatris manje, konsèy depanaj. Plis itil pase ou ta atann.
NIST (National Institute of Standards and Technology) pibliye rechèch fabrikasyon. Akademik men detanzantan itil pou konprann mezi presizyon ak dinamik zouti machin.
Te gen konvèsasyon itil pandan ane yo ak machinis, pwogramè, ak pwopriyetè boutik nan plizyè fwa komès - IMTS nan Chicago, WESTEC nan Kalifòni, EASTEC nan Massachusetts. Pifò bagay enfòmatif te soti nan mache atè a ak pale ak moun ki aktyèlman ap fè travay la, pa soti nan prezantasyon ofisyèl yo.
Done ak egzanp aktyèl apati 2023-2024. Faktori deplase ase vit ke nimewo espesifik ak teknoloji yo ta dwe verifye. Pa jis site kèk moun sou entènèt la - ale vizite boutik aktyèl si ou kapab.
Oh, yon lòt bagay - si w ap chèche nan fabrikasyon presizyon, ta dwe pwobableman tcheke soti sinker EDM tou. Pwosesis diferan antyèman (egzeyat elektrik olye pou yo koupe), men rezoud pwoblèm ke CNC vire pa kapab. Materyèl difisil, kavite konplèks, bagay kote ou fizikman pa ka jwenn yon zouti koupe nan la. Boutik ayewospasyal Connecticut sa mwen mansyone? Mwatye pati konplèks yo te ale nan EDM apre yo fin vire. Li merite konpreyansyon si ou serye sou travay presizyon.
Nòt bò - pou materyèl ki fè tèt di oswa pou travay konplèks, tcheke deyò sinker EDM. Diferan teknoloji (machinizasyon egzeyat elektrik) men pè byen ak vire. Saw li itilize pou travay mwazi nan Ohio. Li merite konnen sou.
Remak bò kote - te chèche nan plonje EDM dènyèman, espesyalman pou fè mwazi presizyon ak aplikasyon pou kavite konplèks. Pwosesis konplètman diferan de CNC vire, men enteresan ki jan fabrikasyon presizyon parèt toupatou. Ekri sou li isit la si w se kirye sou ki jan EDM ap chanje fabrikasyon elektwonik:sinker edm. Tèm menm jan an nan enfrastrikti envizib ke pifò moun pa panse osijè de.