مقایسه دستگاه‌های تراش CNC و تراش‌های معمولی: کدام یک برای شما مناسب است؟

دستگاه تراش cnc دقت، تکرارپذیری و یکنواختی کیفیت

چگونه دستگاه‌های تراش CNC تحمل زیر میکرونی را در سراسر شات‌ها فراهم می‌کنند

دستگاه‌های تراش مدرن با کنترل عددی کامپیوتری (CNC) می‌توانند به دقت‌های بسیار بالا در حدود 0.005 میلی‌متر دست یابند، و این امر مدیون سیستم‌های سروو حلقه بسته و برنامه‌ریزی دیجیتال مسیر ابزار است. این سیستم‌های خودکار قادر به انجام کارهایی هستند که به صورت دستی غیرممکن می‌باشد و به طور مداوم از طریق پروب‌های اندازه‌گیری داخلی، تنظیمات لازم را برای جبران انبساط حرارتی و سایش ابزار در حین عملیات انجام می‌دهند. نیازی به اندازه‌گیری مکرر توسط انسان نیست که این امر منجر به کاهش خطاهای انسانی و حفظ دقت قطعات از یک دسته به دسته دیگر می‌شود. صنایعی مانند هوافضا و تجهیزات پزشکی به شدت از این سطح از دقت بهره می‌برند، زیرا این صنایع دارای مقررات سخت‌گیرانه و تحمل صفر در قبال خرابی هستند. تولیدکنندگان گزارش می‌دهند که با انتقال از روش‌های سنتی ماشین‌کاری، نرخ ضایعات تا حدود 90 درصد کاهش یافته است. هر یک از قطعات تولید شده دقیقاً با مشخصات قطعه قبلی یکسان است و این موضوع کنترل کیفیت را در محیط‌های تولیدی حساس بسیار ساده‌تر می‌کند.

تنوع ناشی از عوامل انسانی در عملیات تراش متعارف و تأثیر آن بر یکنواختی قطعات

ماشین‌های تراش قدیمی کاملاً به دانش و اقدامات اپراتور در هنگام انجام اندازه‌گیری، تنظیم و تصمیم‌گیری درباره زمانی که چیزی به درستی انجام شده، وابسته هستند. و این موضوع مشکلاتی ایجاد می‌کند، چرا که افراد مختلف در زمان‌های متفاوت به طور طبیعی نتایج متفاوتی تولید می‌کنند. هنگامی که ماشین‌ها به صورت دستی کار می‌کنند، معمولاً تolerances در حدود مثبت یا منفی 0.1 میلی‌متر دیده می‌شود. چرا؟ چون هیچ‌کس دقأً همیشه فشار یکسانی را اعمال نمی‌کند، خواندن مقیاس‌های کوچک یا میکرومتر‌ها پس از مدتی دشوار می‌شود، و باید صادق باشیم، هیچ‌کس در طول شیفت‌های طولانی تولید، تمام روز هوشیار و دقیق باقی نمی‌ماند. البته، ماشین‌کاران بسیار ماهر می‌توانند قطعات منفردی با دقت بالا بسازند. اما حفظ ثبات در کل فرآیند، زمانی که چندین کارگر در طول روز جایگزین یکدیگر می‌شوند، بدون کمک رایانه یا اصلاحات خودکار اتفاق نمی‌افتد. ناسازگاری در همه جا ظاهر می‌شود، از نحوه قرارگیری قطعات کنار یکدیگر تا نحوه عملکرد واقعی آن‌ها، و بیشتر در مواردی مانند اجزای توربین که همه چیز باید کاملاً با هم هماهنگ باشد، یا ایمپلنت‌های پزشکی که حتی تغییرات کوچک نیز بسیار مهم است، نمایان می‌شود.

هزینه کل مالکیت: سرمایه‌گذاری، نیروی کار و بهره‌وری بلندمدت

هزینه‌های اولیه در مقابل ارزش چرخه عمر: دستگاه فرز سی‌ان‌سی (۲۵ هزار تا ۱۲۰ هزار دلار) در مقابل چرخ لاکِ معمولی (۵ هزار تا ۲۰ هزار دلار)

دقت خودکار سالانه به‌طور مداوم ضایعات را ۱۵ تا ۲۲ درصد نسبت به ماشین‌کاری دستی کاهش می‌دهد. یک تولیدکننده الکترونیک پس از ۱۲ ماه انتقال به سی‌ان‌سی، کاهش ۱۸ درصدی در هزینه‌های عملیاتی را گزارش کرد — حتی پس از جبران هزینه سرمایه‌ای ۹۰ هزار دلاری — که نشان می‌دهد چگونه بهره‌وری مبتنی بر دقت، به مرور زمان برتری هزینه اولیه را جبران می‌کند.

بهینه‌سازی نیروی کار: یک اپراتور سی‌ان‌سی که چندین دستگاه فرز سی‌ان‌سی را مدیریت می‌کند در مقابل نسبت یک به یک نیروی کار متخصص برای چرخ‌های لاک معمولی

با دستگاه‌های تراش سی‌ان‌سی، بخشش از طریق پنل‌های مرکزی برنامه‌ریزی و سیستم‌های ردیابی خودکار چرخه، یک اپراتور می‌تواند به‌طور واقعی بین سه تا پنج دستگاه مختلف را همزمان مدیریت کند. اما داستان ماشین‌های تراش سنتی متفاوت است. هر دستگاه نیاز به کارگر متخصصی دارد که تمام روز در کنار آن ایستاده، تعویض ابزار انجام می‌دهد، میزان فید را تنظیم می‌کند و به‌طور مداوم کیفیت محصولات خروجی را بررسی می‌کند. از دید هزینه، دستمزد حدود ۳۴ درصد از هزینه‌های شرکت‌ها در بهره‌برداری از ماشین‌های دستی را به خود اختصاص می‌دهد، در حالی‌که در کارگاه‌های خودکار این رقم تنها به حدود ۱۹ درصد می‌رسد. به عنوان مثال، شرکتی که قطعات هوایی تولید می‌کند در منطقه میانی غرب امریکا، پس از تغییر به این سیستم‌های چند واحدی سی‌ان‌سی، سالانه تقریباً ۲۵۰ هزار دلار در هزینه نیروی کار صرفه‌جویی کرد. و چه باید بگوییم؟ تعداد تولید آن‌ها دقأً همان قبل باقی ماند و کیفیت محصولات هم هیچ‌گونه کاهشی نداشت. این موضوع نشان می‌دهد که چگونه اتوماسیون نیروی کار را از یک هزینه گران و ثابت به دارایی انعطاف‌پذیر تبدیل می‌کند که با نیازهای تجاری رشد می‌کند.

مقیاس‌پذیری تولید: مبادله بین سرعت، حجم و انعطاف‌پذیری

مزیت تولید با حجم بالا: زمان چرخه ۶۵٪ سریع‌تر با دستگاه‌های فرز سی‌ان‌سی در تولید تکراری

هنگام تولید انبوه قطعات استاندارد، ماشین‌های فرزکاری سی‌ان‌سی واقعاً در انجام کارها سریع‌تر بدرخشند. با اتوماسیون که تمام مراحل را از تعویض ابزارها تا تنظیم سرعت‌ها و بررسی کیفیت در حین تولید به عهده دارد، دیگر نیازی به انتظار برای دخالت اپراتورهای انسانی نیست. این امر تمام تأخیرهای آزاردهنده‌ای را که در دستگاه‌های تراش قدیمی رخ می‌دهد، حذف می‌کند. تفاوت همچنین بسیار چشمگیر است. یک دستگاه تراش معمولی شاید بتواند در یک روز کاری ۸ ساعته حدود ۱۰۰ قطعه تولید کند، در حالی که یک دستگاه سی‌ان‌سی قادر است حدود ۱۶۵ قطعه تولید کند. این بدین معناست که هزینه هر قطعه کاهش می‌یابد و سفارشات مشتریان سریع‌تر تکمیل می‌شوند. و نکته جالب دیگری که امروزه کمتر کسی به آن اشاره می‌کند این است که این دستگاه‌ها به منظور افزایش سرعت، از دقت خود کم نمی‌کنند. آن‌ها حتی پس از تولید هزاران قطعه یکسان، دقت اندازه‌گیری خود را در حدود ۰٫۰۰۰۲ اینچ حفظ می‌کنند. برای صنایعی که دقت در آن‌ها اهمیت بالایی دارد، مانند موتورهای خودرو یا ابزارهای پزشکی، این موضوع باعث می‌شود دستگاه‌های تراش سی‌ان‌سی برای نیازهای تولید انبوه کاملاً ضروری باشند.

لبه حجم پایین و نمونه‌سازی: هنگامی که تراش‌های متداول تنظم سریع‌تر و انطباق بیشتری ارائه می‌دهند

ماشین‌های تراش سنتی هنوز جایگاه خود را در تولید انواع کوتاه، پروژه‌های آزمایشی یا هر کاری که نیاز به تنظیمات مداوم دارد، حفظ کرده‌اند. به عنوان مثال ساخت نمونه اولیه، ابزار‌های خاص یا قطعات تحقث را در نظر بگیرید. تنظیم قطعات منفرد در این ماشین‌ها حدود ۷۰ درصد کمتر از ماشین‌های کنترل عددی (CNC) زمان می‌برد، چرا که اپراتور نیازی ندارد تمام مراحل برنامه‌نویسی CAM را طی کند. در عوض، آنها فقط کافی است دسته‌ها را بچرخانند و دیال‌ها را مستقیماً تنظیم کنند. می‌خواهید در حین برش چیزی را تغییر دهید؟ در ماشین‌های تراش سنتی اصلاً مشکلی نیست. فقط عمق یا سرعت را در همان زمان عملیات تنظیم کنید. اما در سیستم‌های CNC، هر تغییری مستلزم بازنویسی کد، اجرای شبیه‌سازی و سپس تأیید مجدد تمام موارد است. وقتی تولید در سطح حدود ۵۰ عدد یا کمتر باقی می‌ماند، عدم نیاز به این مراحل برنامه‌نویسی باعث می‌شود ماشین‌های تراش سنتی بسیار سریع‌تر و در کل ارزان‌تر باشند. علاوه بر این، این ماشین‌های ساده‌تر همچنین مواد غیرمعمول را بهتر مدیریت می‌کنند. سعی کنید با مواد مرکب ساینده یا پلاستیک‌های نرم روی یک سیستم اتوماتیک کار کنید؟ اغلب باعث درد سر برای مسیر ابزار تولید شده توسط کامپیوتر می‌شود. به همین دلیل بسیاری از کارگاه‌ها حتی در عصر دیجیتال امروز هم ماشین‌های تراش سنتی را نگه می‌دارند. گاهی انعطاف‌پذیری بیش از تولید انبوه اهمیت دارد.

پیچیدگی قطعه، خودکارسازی و نیازمندی‌های مهارتی

قابلیت‌های پیشرفته فراهم‌شده توسط دستگاه‌های تراش CNC: آماده‌سازی چندمحوری، ابزارهای زنده و فرزکاری محور Y

ماشین های چرخشی CNC امروزه شکل های پیچیده ای را که قبلاً به چندین مرحله اضافی نیاز داشتند، پردازش می کنند. با حرکت چند محور در محور X، Z به علاوه عملکرد همگام محور C، به علاوه ابزار زنده که به ما اجازه می دهد در حالی که قطعه می چرخد، و ویژگی های محور Y برای جزئیات پیچیده خارج از مرکز، ما دیگر مجبور نیستیم قطعات را متوقف کنیم و دوباره قرار دهیم یا عملیات فرش جداگانه را تنظیم کنیم. نتیجه اش چه شد؟ دقت موقعیت بهتر، سطوح صاف تر و اشتباهات کمتری که ناشی از دست زدن بیش از حد به قطعات است. اکثر مسیرهای برش برنامه ریزی شده در حدود 0.0002 اینچ دقت تکرار پذیر، گاهی اوقات بهتر از 5 میکرو است. این چیزی است که حتی ماشین آلات دارنده های با تجربه می توانند در هنگام کار دستی بر روی اشکال پیچیده مانند شکل های مخروطی، قطر های عجیب و غریب، یا اشکال نامتقارن حفظ کنند. اما این برای فروشگاه ها به این معنی است که مهارت ها در حال تغییر هستند. ماشین آلات باید با نرم افزار CAM، شبیه سازی مسیر ابزار، درک منطق G-code و هماهنگی ایستگاه های متعدد برج به جای تکیه کردن به دستان خود راحت شوند. چرخ های سنتی هنوز برای نمونه های اولیه سریع و قطعات ساده کار می کنند، اما هنگامی که هندسه به اندازه کافی پیچیده می شود، ماشین های CNC برای ساخت قطعات کامل بدون شکستن آنها به چندین تنظیم ضروری می شوند.

سوالات متداول

مزایای اصلی دستگاه‌های تراش CNC نسبت به تراش‌های معمولی چیست؟

دستگاه‌های تراش CNC دقت بالاتر، کیفیت مداوم، زمان چرخه سریع‌تر، خودکارسازی بهتر و نرخ ضایعات کمتری ارائه می‌دهند. همچنین این امکان را فراهم می‌کنند که یک اپراتور بتواند چندین دستگاه را مدیریت کند که این امر ه chi نهایت بهینه‌سازی هزینه‌های نیروی کار منجر می‌شود.

در چه مواردی استفاده از تراش معمولی به جای دستگاه تراش CNC ترجیح داده می‌شود؟

تراش‌های معمولی برای تولید با حجم پایین، ساخت نمونه اولیه و پردازش موادی که ممکن است برای سیستم‌های CNC چالش‌برانگیز باشند، مناسب‌تر هستند. این دستگاه‌ها امکان تنظیمات سریع در حین کار را بدون نیاز به برنامه‌نویسی گسترده فراهم می‌کنند.

دستگاه‌های تراش CNC چگونه به بهره‌وری هزینه کمک می‌کنند؟

دستگاه‌های تراش CNC با کاهش هزینه‌های نیروی کار، کاهش نرخ ضایعات، افزایش سرعت و بهره‌وری و داشتن عمر طولانی‌تر، سرمایه‌گذاری اولیه بالاتر خود را در طول زمان جبران می‌کنند.