Όταν συζητάμε για το πόσο καλά πραγματικά λειτουργεί ένας Ηλεκτρονικός Αριθμητικός Έλεγχος (CNC) τόρνος, η γωνία του τόρνου είναι αυτή που κάνει τη διαφορά. Διαφορετικές γωνίες κλίσης είναι κατάλληλες για διαφορετικές εργασίες, ανάλογα με το είδος των υλικών που επεξεργάζεται κανείς και το είδος των κοπών που πρέπει να γίνουν. Πάρτε για παράδειγμα τη ρύθμιση στις 30 μοίρες. Οι επαγγελματίες τείνουν να επιλέγουν αυτή τη γωνία όταν επεξεργάζονται πιο μαλακά μέταλλα ή όταν πραγματοποιούν ελαφρότερες εργασίες, όπου η ακρίβεια είναι πιο σημαντική από την ταχύτητα. Σε αυτή τη γωνία, η μηχανή ελέγχεται καλύτερα, χωρίς τα προβλήματα δόνησης. Ανεβαίνοντας στις 45 μοίρες γίνεται δημοφιλής, διότι τα τσιπς απομακρύνονται πολύ πιο καθαρά από την περιοχή κοπής, κάτι που διατηρεί την ομαλή λειτουργία κατά τις παρατεταμένες παραγωγικές διαδικασίες. Οι περισσότεροι μηχανικοί θα σας πουν πως αυτή η ενδιάμεση θέση λειτουργεί εξαιρετικά για τις περισσότερες καθημερινές εφαρμογές, από εξαρτήματα αλουμινίου μέχρι στοιχεία από χάλυβα. Και μετά υπάρχει η επιλογή των 60 μοιρών, η οποία ξεχωρίζει πραγματικά όταν αντιμετωπίζεις σκληρά υλικά, όπως κράματα τιτανίου ή ανοξείδωτο χάλυβα. Όποιος έχει ξοδέψει χρόνο σε ένα εργαστήριο μηχανουργείου ξέρει από πρώτο χέρι πως οι ρυθμίσεις στις 45 μοίρες δίνουν συνεχώς τα καλύτερα αποτελέσματα όσον αφορά την αποτελεσματική απομάκρυνση των μεταλλικών αποβλήτων κατά τη διάρκεια διαφόρων βιομηχανικών διαδικασιών.
Η κεκλιμένη κατασκευή των CNC τόρνων με κλίση κάνει την απομάκρυνση των τσιπς κατά την κατεργασία πολύ πιο αποτελεσματική. Εδώ μας βοηθάει η βαρύτητα, διότι τα μεταλλικά απόβλητα μετακινούνται πιο φυσικά, μειώνοντας την πιθανότητα να πιαστούν και να διαταραχθεί η παραγωγική διαδικασία. Όταν τα τσιπς κατευθύνονται μακριά από την περιοχή κοπής, αυτή η διάταξη επιτρέπει στην παραγωγή να συνεχίζεται χωρίς συνεχείς διακοπές. Σύμφωνα με κάποια στατιστικά στοιχεία της βιομηχανίας που έχουμε δει, οι κατασκευαστές αναφέρουν αύξηση περίπου 30% στην αποτελεσματικότητα απομάκρυνσης τσιπς όταν χρησιμοποιούν αυτού του είδους μηχανές. Αυτό σημαίνει ότι οι εργοστασιακές εγκαταστάσεις μπορούν να λειτουργούν για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα ανάμεσα στις συντηρήσεις, διατηρώντας παράλληλα σταθερή την ποιότητα της παραγωγής σε διαφορετικά εξαρτήματα που κατασκευάζονται στον τόρνο.
Οι κλίνες κοπανιστές CNC κατασκευασμένες από μονολιθικό χυτοσίδηρο προσφέρουν κάτι πολύ σημαντικό για την καλή απόδοση - απλά φαίνονται στιβαρές και βαριές όταν τις κοιτάζετε. Ο τρόπος κατασκευής αυτών των μηχανών τους προσδίδει επιπλέον δυσκαμψία, κάτι που σημαίνει καλύτερη ακρίβεια κατά την επεξεργασία και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής για την ίδια τη μηχανή. Ορισμένες επαγγελματικές εκθέσεις αναφέρουν ακόμη ότι η βελτιωμένη δυσκαμψία μπορεί να αυξήσει την ακρίβεια κοπής κατά περίπου 50%, αν και τα αποτελέσματα στην πράξη μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τις συνθήκες. Αυτό που έχει πραγματική σημασία είναι ότι αυτή η βάση από χυτοσίδηρο διατηρεί τα πάντα σταθερά κατά τη λειτουργία, ενώ εξασφαλίζει ότι η μηχανή θα αντέξει για χρόνια συνεχούς χρήσης σε διάφορα περιβάλλοντα παραγωγής όπου η αξιοπιστία έχει μεγάλη σημασία.
Οι γραμμικές οδηγητικές ράβδοι διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην επίτευξη των αυστηρών ανοχών που απαιτούνται για εργασίες υψηλής ακρίβειας σε CNC τόρνους. Αυτά τα συστήματα επιτρέπουν στα κινητά μηχανολογικά μέρη να μετακινούνται ομαλά και ακριβώς σε όλο το εύρος της κίνησής τους. Οι ανοχές μπορούν να φτάσουν μέχρι και 0,001 ίντσες, όταν οι οδηγητικές ράβδοι εγκατασταθούν και συντηρηθούν σωστά. Πολλοί ιδιοκτήτες εργαστηρίων θα πουν σε όποιον ρωτήσει ότι η βελτιωμένη ακρίβεια στην κίνηση αποτελεί έναν από τους βασικούς λόγους για τη μετάβαση σε γραμμικές οδηγητικές ράβδους, κάτι που επηρεάζει άμεσα την ακρίβεια των τελικών CNC εξαρτημάτων. Δεν είναι καθόλου παράξενο, λοιπόν, που ολοένα και περισσότερα εργαστήρια τις υιοθετούν αυτές τις μέρες, ειδικά σε κλάδους όπου ακόμη και οι πιο μικρές αποκλίσεις από τις προδιαγραφές μπορούν να σημαίνουν σοβαρά ζητήματα ποιότητας ή ακριβή επανεργασία.
Η ισχύς του άξονα παίζει σημαντικό ρόλο στην απόδοση των CNC μηχανημάτων στην υψηλής ταχύτητας κοπή και στη συνολική αποδοτικότητα. Για παράδειγμα, τα CNC τόρνευτρα με κεκλιμένο πλαίσιο συνήθως διαθέτουν ρυθμιζόμενες ταχύτητες ατράκτου, ενώ ορισμένα από τα κορυφαία μοντέλα μπορούν να φτάσουν ταχύτητες άνω των 10.000 σ.α.λ. (RPM). Όταν τα μηχανήματα λειτουργούν σε τόσο υψηλές ταχύτητες, οι χρόνοι κύκλου μειώνονται σημαντικά και η διαδικασία κοπής γίνεται πολύ πιο αποδοτική. Πραγματικά δεδομένα από εργοστάσια κατασκευής δείχνουν ότι η λειτουργία σε αυτές τις υψηλότερες ταχύτητες μειώνει σημαντικά τον χρόνο κατεργασίας, γεγονός που σημαίνει πως οι επιχειρήσεις μπορούν να παράγουν περισσότερα προϊόντα στον ίδιο χρόνο. Οι περισσότερες εταιρείες διαπιστώνουν πως είναι σκόπιμο να εξετάσουν διάφορες επιλογές ταχύτητας ατράκτου κατά την επιλογή εξοπλισμού. Η σωστή επιλογή εξαρτάται από το είδος της εργασίας που πρέπει να γίνεται καθημερινά, καθώς και από την ανάγκη ισορροπίας της ταχύτητης με άλλους παράγοντες, όπως η φθορά των εργαλείων και ο τύπος του υλικού.
Η προένταση στις ράβδους κίνησης με σφαιρίδια κάνει μεγάλη διαφορά όσον αφορά τη μείωση της αναστροφής και την επίτευξη καλύτερης ακρίβειας στα CNC τόρνευμα. Για τους κατασκευαστές που δουλεύουν σε τομείς όπως ο αεροπορικός και ο αυτοκινητοβιομηχανικός, όπου τα εξαρτήματα πρέπει να κατασκευάζονται ακριβώς τα ίδια κάθε φορά, αυτά τα συστήματα με προένταση γίνονται απολύτως απαραίτητα. Τα μηχανήματα χρειάζονται κινήσεις τόσο ακριβείς, ώστε να μπορούν να επιτύχουν ανοχές της τάξης των 0,00005 ιντσών. Αυτού του είδους ο έλεγχος επιτρέπει στα εργαστήρια να κατασκευάζουν πολύπλοκα εξαρτήματα που να πληρούν αυστηρά πρότυπα ποιότητας. Λόγω αυτής της δυνατότητας, πολλά εργαστήρια στρέφονται πλέον σε CNC τόρνευμα με κεκλιμένο πλαίσιο για την εργασία τους, ιδιαίτερα όταν έχουν να κάνουν με εργασίες στις οποίες δεν επιτρέπεται καθόλου περιθώριο σφάλματος.
Όταν πρόκειται για κατεργασία CNC, η στατική ευστάθεια έχει μεγάλη σημασία, ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια εργασιών σοβαρής καταπόνησης που φέρνουν τον εξοπλισμό στα όριά του. Τα τόρνευτρα CNC με κεκλιμένο πλαίσιο εμφανίζουν καλύτερη στατική αντοχή σε σχέση με τα αντίστοιχα μοντέλα με οριζόντιο πλαίσιο. Η κλίση που ενσωματώνεται στην κατασκευή αυτών των μηχανών βοηθά στην ομοιόμορφη κατανομή του βάρους σε ολόκληρο το πλαίσιο, γεγονός που σημαίνει ότι μπορούν να αντέχουν σε πιο δύσκολες εργασίες χωρίς να παραμορφώνονται τόσο εύκολα. Επιχειρήσεις που έχουν χρησιμοποιήσει και τα δύο είδη αναφέρουν ξεκάθαρες διαφορές στο βαθμό που η μηχανή παραμορφώνεται ή στρέβλωνεται κατά τη λειτουργία της. Για επιχειρήσεις που χρειάζονται μηχανήματα που δεν θα βγαίνουν εκτός λειτουργίας όταν εργάζονται σε μεγάλα έργα, τα μοντέλα με κεκλιμένο πλαίσιο τείνουν να είναι η προτιμώμενη επιλογή. Αυτό έχει νόημα σε τομείς όπως η αεροναυπηγική, όπου τα εξαρτήματα πρέπει να πληρούν αυστηρές προδιαγραφές ανοχών, καθώς και σε εργαστήρια κατασκευής μεταλλικών προϊόντων που ασχολούνται καθημερινά με τεράστια εξαρτήματα.
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα των πλάγιων τόρνων CNC είναι η διαχείριση των δυνάμεων κοπής. Όταν είναι σωστά στοιχειοθετημένοι, αυτοί οι τόρνοι μειώνουν τις ταλαντώσεις, γεγονός που καθιστά τη λειτουργία πιο ομαλή και σταθερή. Η γωνία του μηχανήματος καθοδηγεί τις δυνάμεις κοπής προς τη φυσική τους κατεύθυνση, με αποτέλεσμα να υπάρχει λιγότερος θόρυβος και κραδασμοί κατά τη λειτουργία. Η εμπειρία στο εργοστάσιο δείχνει ότι τα εργαλεία διαρκούν περισσότερο όταν μειώνονται οι ταλαντώσεις, διατηρώντας παράλληλα την απαραίτητη ακρίβεια για ποιοτική εργασία. Σε εργασίες όπου τα εργαλεία πρέπει να παραμένουν κοφτερά κατά τη διάρκεια μεγάλων παραγωγικών σειρών και όπου η ακρίβεια δεν μπορεί να μειωθεί, οι πλάγιοι τόρνοι υπερτερούν σε σχέση με τους επίπεδους τόρνους στις περισσότερες βιομηχανικές εφαρμογές.
Η επιλογή μεταξύ πλάγιων και οριζόντιων τόρνων CNC εξαρτάται από τις δυνατότητες του καθενός. Τα μοντέλα με πλάγιο πλαίσιο είναι ιδανικά για την αεροναυπηγική βιομηχανία, καθώς μπορούν να επιτύχουν εξαιρετικά αυστηρές ανοχές που απαιτούνται για τα εξαρτήματα αεροσκαφών. Αυτές οι μηχανές ανταποκρίνονται σε πολύπλοκα σχήματα και διατηρούν την ακρίβειά τους ακόμη και κατά τη διάρκεια μεγάλων παραγωγικών σειρών. Οι τόρνοι με οριζόντιο πλαίσιο εμφανίζονται πιο συχνά σε εργαστήρια που διεκπεραιώνουν μικρότερες παρτίδες εργασιών. Δίνουν τη δυνατότητα στους τεχνίτες να μεταβαίνουν από ένα εξάρτημα σε ένα άλλο με ελάχιστες διακοπές. Με βάση τις τρέχουσες τάσεις στον κόσμο των CNC, πολλά εργαστήρια τείνουν να προτιμούν τα πλάγια συστήματα. Αυτό είναι λογικό αν σκεφτούμε βιομηχανίες όπως η αεροναυπηγική, όπου η συνέπεια στα αποτελέσματα είναι καθοριστικής σημασίας. Εργαστήρια που επιδιώκουν μεγαλύτερη ακρίβεια, με την πάροδο του χρόνου, τείνουν να προτιμούν τις σχεδιαστικές λύσεις με πλάγιο πλαίσιο.
Τα συστήματα CNC της Fanuc και της Siemens ξεχωρίζουν στους κύκλους παραγωγής, καθώς παρέχουν εξαιρετικό έλεγχο ακρίβειας, ο οποίος είναι σχεδόν υποχρεωτικός για τις σημερινές ανάγκες κοπής CNC. Τι τα καθιστά τόσο αποτελεσματικά; Προηγμένοι αλγόριθμοι που ρυθμίζουν με ακρίβεια τις διαδικασίες, ώστε τα αποτελέσματα να διατηρούν συνεχώς υψηλή ποιότητα. Ρίξτε μια ματιά σε μερικά από τα εντυπωσιακά τους χαρακτηριστικά, όπως οι αυτόματες ρυθμίσεις των εργαλείων και οι λειτουργίες πραγματικού χρόνου παρακολούθησης, οι οποίες αυξάνουν σημαντικά την αποτελεσματικότητα ολόκληρης της διαδικασίας κοπής. Βιομηχανικές αναφορές επιστρέφουν διαρκώς δείχνοντας ότι αυτά τα συστήματα εμφανίζουν εξαιρετική απόδοση όταν τα πράγματα γίνονται αυτοματοποιημένα, κάτι που μιλάει αρκετά για την αξιοπιστία τους όταν αντιμετωπίζουν πολύπλοκες βιομηχανικές εργασίες. Ένα συγκεκριμένο εργοστάσιο είδε τα ποσοστά σφαλμάτων να μειώνονται κατά περίπου 30% μετά την αλλαγή σε μηχανήματα εξοπλισμένα με Fanuc αντί για παλαιότερα μοντέλα. Αυτού του είδους η βελτίωση δεν συμβαίνει κατά τύχη.
Τα πολυθέσια συστήματα τόρνευσης βοηθούν πραγματικά στη μείωση του χρόνου εγκατάστασης και κάνουν τις πολύπλοκες διαδικασίες κατασκευής να λειτουργούν πιο ομαλά. Αυτό που τα καθιστά τόσο χρήσιμα είναι ότι επιτρέπουν στους χειριστές να μεταβαίνουν γρήγορα από τη μία εργασία κοπής στην άλλη, χωρίς να χρειάζεται να σταματούν χειροκίνητα ολόκληρη τη διαδικασία. Αυτό εξοικονομεί αρκετό χρόνο κατά τη διάρκεια της παραγωγής. Όταν οι επιχειρήσεις συνδυάζουν πολλαπλές εργασίες σε μία μόνο ρύθμιση, τυπικά παρατηρούν μείωση του χρόνου κύκλου, γεγονός που σημαίνει πως παράγονται περισσότερα εξαρτήματα στον ίδιο χρόνο. Κάποια εργαστήρια αναφέρουν μείωση των λειτουργικών δαπανών κατά περίπου 15% μετά την εγκατάσταση αυτών των συστημάτων, κάτι που δείχνει πόσο αποτελεσματικά είναι στη βελτίωση της λειτουργίας. Ακόμη και πολύπλοκες εργασίες, όπως η ταυτόχρονη φραιζαριστική και η διάτρηση, γίνονται πολύ πιο εύκολες με τη χρήση αυτών των συστημάτων, αφού δεν χρειάζεται πλέον να αλλάζουν συνεχώς οι ρυθμίσεις των μηχανών μεταξύ των διαφόρων σταδίων.
Η αποτελεσματική απομάκρυνση των τσιπς μετάλλου και η σωστή διαχείριση του ψυκτικού υγρού κάνουν τη διαφορά ώστε οι μηχανές να λειτουργούν περισσότερο και να αποδίδουν στο έπακρο. Τα σύγχρονα ενσωματωμένα συστήματα αντιμετωπίζουν αυτά τα προβλήματα από τη βάση, απομακρύνοντας τα τσιπς προτού προκαλέσουν προβλήματα, ενώ ταυτόχρονα διασφαλίζουν την κυκλοφορία του ψυκτικού υγρού εκεί που είναι πιο σημαντική. Όποιος έχει περάσει χρόνο σε ένα εργαστήριο μηχανών ξέρει πόσα προβλήματα μπορεί να δημιουργήσει η κακή διαχείριση των τσιπς κατά τους ελέγχους συντήρησης. Έρευνες δείχνουν ότι οι CNC μηχανές που διαθέτουν καλά ενσωματωμένα συστήματα μεταφοράς τσιπς και σωστή διαχείριση του ψυκτικού υγρού μειώνουν τις στάσεις συντήρησης κατά περίπου 25%. Αυτό σημαίνει περισσότερα εξαρτήματα να παράγονται μεταξύ βλαβών, καθώς και μειωμένη πίεση στη μηχανή ίδια, αφού αποφεύγεται η υπερθέρμανση. Για τα εργαστήρια που θέλουν να παραμείνουν ανταγωνιστικά, η επίλυση αυτών των λειτουργικών λεπτομερειών δεν είναι απλώς επιθυμητή, αλλά αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη διατήρηση σταθερής ποιότητας παραγωγής στη διάρκεια της χρήσης.
Οι διατάξεις τόρνευσης CNC με κεκλιμένο κρεβάτι προσφέρουν πραγματικά πλεονεκτήματα στην παραγωγή αυτοκινητοβιομηχανικών εξαρτημάτων, ιδιαίτερα όταν κατασκευάζονται εκείνοι οι μακριοί μεταλλικοί άξονες που χρησιμοποιούνται στις μηχανές και τα κιβώτια των αυτοκινήτων. Οι κατασκευαστές αυτοκινήτων χρειάζονται τόσο ακρίβεια όσο και γρήγορους χρόνους παραγωγής, κάτι στο οποίο ξεχωρίζουν αυτές οι διατάξεις με κεκλιμένο κρεβάτι. Διαχειρίζονται καλύτερα τα τσιπς κατά τη διάρκεια της κοπής και παραμένουν σταθερές ακόμα και σε υψηλότερες ταχύτητες σε σχέση με τις παραδοσιακές διατάξεις. Ορισμένα εργοστάσια έχουν δει τον χρόνο παραγωγής των αξόνων τους να μειώνεται μετά τη μετάβαση σε μοντέλα με κεκλιμένο κρεβάτι. Το τρόπος με τον οποίο λειτουργούν αυτές οι διατάξεις βοηθάει πραγματικά, καθώς θέτουν τη δύναμη κοπής σε θέση ώστε να συνεργάζεται με τη βαρύτητα αντί να της αντιστέκεται. Αυτό μειώνει τη δόνηση της μηχανής και παρέχει στα εξαρτήματα πολύ πιο ομαλή επιφάνεια, η οποία πληροί τις αυστηρές προδιαγραφές της αυτοκινητοβιομηχανίας. Για παράδειγμα, το εργοστάσιο της Ford στο Μίσιγκαν εγκατέστησε πέρυσι αρκετές από αυτές τις διατάξεις με κεκλιμένο κρεβάτι και είδε όχι μόνο πιο γρήγορη παραγωγή, αλλά και λιγότερα ελαττωματικά εξαρτήματα να βγαίνουν από τη γραμμή παραγωγής.
Οι κατασκευαστές υλικού αντιμετωπίζουν διαρκώς προβλήματα στη δημιουργία εξαρτημάτων που έχουν πολύπλοκες μορφές και γωνίες. Εκεί ακριβώς είναι που ξεχωρίζουν οι τόρνοι CNC με κεκλιμένο πλαίσιο, καθώς μειώνουν τον χρόνο προετοιμασίας, γεγονός που σημαίνει πιο γρήγορες παραγωγικές διαδικασίες συνολικά. Σύμφωνα με τις αναφορές πολλών εργαστηρίων, αυτές οι μηχανές εξοικονομούν συνήθως περίπου 20% στην προετοιμασία σε σχέση με τα παραδοσιακά μοντέλα. Κάνει μεγάλη διαφορά όταν έχεις να κάνεις με όλες εκείνες τις δύσκολες καμπύλες και περιγράμματα που τα συμβατικά μηχανήματα δεν μπορούν να χειριστούν αποτελεσματικά. Οι χειριστές εκτιμούν το πόσο γρήγορα μπορούν να αλλάξουν εργαλεία και να ρυθμίσουν τις παραμέτρους μεταξύ των εργασιών. Ένας μηχανικός σε ένα τοπικό εργοστάσιο μου είπε προτεραίως ότι η αλλαγή από οριζόντιους σε τόρνους με κεκλιμένο πλαίσιο μείωσε τον μέσο χρόνο ολοκλήρωσης εργασιών κατά το ήμισυ. Αξίζει σίγουρα να τους ληφθούν υπόψη όταν οι στενές προθεσμίες και οι πολύπλοκες σχεδιάσεις αποτελούν τμήμα των καθημερινών εργασιών.
Η βιομηχανία αεροναυπηγική απαιτεί εξαιρετικά στενές ανοχές όσον αφορά την κατεργασία εξαρτημάτων, ιδιαίτερα όσον αφορά σε κρίσιμα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται σε αεριοστρόβιλους. Εκεί ακριβώς όπου οι κονβεντικές τόρνες CNC με κεκλιμένο πλαίσιο ξεχωρίζουν. Αυτές οι μηχανές διαθέτουν ανθεκτική κατασκευή και έχουν σχεδιαστεί ειδικά για εργασίες ακριβείας. Διασφαλίζουν συνέπεια καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας κατεργασίας, με αποτέλεσμα λιγότερα ελαττώματα στο τελικό προϊόν. Πραγματικά δεδομένα από εργαστήρια που κατασκευάζουν εξαρτήματα αεροσκαφών δείχνουν πως οι τιμές ελαττωμάτων μειώνονται σημαντικά όταν τα εργαστήρια μεταπηδούν σε διαμόρφωση με κεκλιμένο πλαίσιο. Για παράδειγμα, ένας κατασκευαστής που ξεκίνησε να χρησιμοποιεί αυτές τις τόρνες για πτερύγια στροβίλων πέρυσι, είδε η ομάδα ελέγχου ποιότητας άμεσα αισθητές βελτιώσεις, με το ποσοστό απορρίψεων να μειώνεται κατά περίπου 30%. Ο διαχειριστής του εργαστηρίου ανέφερε μάλιστα πως οι εργαζόμενοι δαπανούν πλέον λιγότερο χρόνο για τη διόρθωση λαθών και περισσότερο χρόνο στην πραγματική παραγωγή. Αυτού του είδους τα πρακτικά οφέλη είναι που πείθουν όλο και περισσότερες πρωτοπόρες εταιρείες στον τομέα της αεροναυπηγικής να μεταπηδούν στην τεχνολογία των κονβεντικών τορναριστών με κεκλιμένο πλαίσιο για τις πιο απαιτητικές εργασίες κατεργασίας.
EN
