Menambahkan Sumbu Pengolahan CNC Mengurangi Biaya Produksi – Inilah Caranya

Resmi! Menambahkan sumbu ekstra ke proses pemesinan Anda dapat membuatnya lebih efisien dan mengurangi biaya. Inilah mengapa itu bekerja.

Hal-hal berubah terus-menerus di dunia manufaktur. Teknologi baru tiba, teknologi lama meningkat, dan kita perlu memperbarui proses kita untuk tetap mengikuti.

Salah satu perubahan yang telah terjadi akhir-akhir ini adalah peningkatan jumlah sumbu yang dapat digunakan dalam pemesinan CNC. Menurut tren saat ini, teknologi terbaru memungkinkan pemesinan multi-sumbu menjadi lebih mudah diakses dari sebelumnya.

Tapi, Anda mungkin bertanya-tanya, apakah lebih banyak sumbu benar-benar lebih baik?

Ya… iya.

Menambahkan sumbu ekstra ke proses pemesinan Anda dapat menambahkan sejumlah manfaat, termasuk efisiensi yang ditingkatkan dan biaya yang berkurang.

Anda dapat menambahkan sumbu ekstra dengan berinvestasi dalam mesin CNC multi-sumbu atau dengan pemesinan robot.

Manakah opsi yang lebih baik? Untuk menjawab itu, mari kita lihat terlebih dahulu masalah pemesinan tradisional.

5 Masalah dengan CNC Tradisional 3-Sumbu

Tradisional, mesin CNC memiliki 3 sumbu terprogram, sering X, Y, dan Z. Ini memungkinkan Anda bor, frais, atau mengubah workpiece Anda dalam 3 dimensi. Beberapa mesin berkurang sumbu (misalnya mesin ukir) juga datang dengan kemampuan 2D atau 2.5D saja.

Pemesinan 3D hebat untuk banyak operasi umum dalam manufaktur. Namun, ini juga bisa sangat membatasi hanya memiliki 3 sumbu.

Inilah 5 masalah yang timbul dengan mesin CNC tradisional:

1. Memerlukan Lebih Banyak Setup

Jumlah sumbu yang lebih sedikit berarti lebih banyak setup. Kecuali produk Anda hanya membutuhkan pemesinan yang sangat sederhana, kemungkinan Anda perlu mengubah posisi dan/atau orientasi bagian untuk mencapai semua potongan yang diperlukan.

Setiap setup ekstra secara langsung mempengaruhi produktivitas sel pemesinan. Ini sangat membingungkan dengan ukuran partai kecil (yang semakin umum) di mana hingga 90% waktu pemesinan dapat dihabiskan oleh setup.

2. Lebih Banyak Waktu Tangan

Lebih banyak setup tidak hanya mengurangi produktivitas mesin. Mereka juga mengurangi produktivitas pekerja. Setiap setup memerlukan pekerja manusia untuk menghabiskan waktu berharga mereka pada tugas yang tidak menambah nilai. Mereka bisa menghabiskan waktu ini secara lebih produktif di tempat lain.

Menyederhanakan pergantian Anda dapat membantu mengurangi waktu ini, tetapi jauh lebih efektif untuk menghilangkan sebanyak mungkin waktu tangan.

3. Memerlukan Fixturing Khusus

Mesin 3-sumbu terbatas dalam orientasi di mana mereka dapat mendekati workpiece. Jika operasi pemesinan memerlukan orientasi yang sedikit berbeda, ini sering berarti Anda perlu merancang dan memproduksi fixturing khusus.

Fixturing khusus baik untuk ukuran partai yang sangat besar. Namun, mereka dapat menambahkan sejumlah besar pekerjaan untuk setiap setup. Ini dapat secara signifikan meningkatkan waktu setiap bagian dan biaya.

4. Peningkatan Langkah per Operasi

Setiap produsen akan setuju: semakin sedikit langkah pemesinan yang Anda miliki, semakin baik. Banyak prinsip dalam praktik Desain untuk Manufaktur dedicates untuk menyederhanakan operasi pemesinan dan mengurangi jumlah langkah pemesinan yang diperlukan.

Mesin 3-sumbu sering kali meningkatkan jumlah langkah secara tidak perlu dibandingkan dengan teknologi pemesinan yang memiliki lebih banyak Derajat Kebebasan.

5. Peningkatan Waktu Lead dan Biaya Produk

Semua masalah di atas dapat berdampak negatif pada proses manufaktur secara keseluruhan yang mengarah pada waktu lead yang meningkat dan biaya produk yang lebih tinggi. Setiap kali seorang teknisi perlu menghabiskan waktu berharga mereka dengan setup baru dan setiap kali fixturing khusus harus dibuat, itu dapat berdampak langsung pada keuntungan.

Mengapa Sumbu Ekstra Mengurangi Biaya

Solusi yang semakin populer untuk masalah ini adalah menambahkan sumbu ekstra ke operasi pemesinan Anda.

Ada dua cara untuk mencapai ini, seperti yang kami garis bawahi di bawah, tetapi pertama-tama mari kita lihat mengapa lebih banyak sumbu dapat mengurangi biaya.

Titik Indah 6 Derajat Kebebasan

Kami sering pikir dunia berada dalam 3 dimensi. Namun, dalam kenyataan, ada 6 dimensi yang diperlukan untuk pemesinan yang sepenuhnya fleksibel:

• 3 dimensi posisi (X, Y, dan Z)
• 3 dimensi rotasi (Rot[X], Rot[Y], dan Rot[Z])

6 nilai ini adalah jumlah minimum Derajat Kebebasan (DoF) yang diperlukan untuk mendekati setiap titik di ruang kerja dari setiap sudut.

Mesin CNC dengan 3, 4, atau bahkan 5 sumbu selalu akan terbatas karena mereka tidak memenuhi titik indah 6 DoF “.”

5 Cara Sumbu Ekstra Mengurangi Biaya

Menambahkan DoF ekstra ke operasi pemesinan dapat mengurangi biaya dengan beberapa cara:

1. Hanya satu setup yang diperlukan (aka Setup Done-in-one).
2. Waktu tangan operator diminimalisir.
3. Fixturing khusus biasanya tidak diperlukan.
4. Mengurangi dan menyederhanakan langkah pemesinan.
5. Mengurangi waktu lead untuk produk.

Semua faktor ini membantu mengurangi waktu produksi dan biaya.

Berapa Banyak Sumbu yang Dapat Anda Tambahkan?

Karena 6 DoF diperlukan untuk mesin yang sepenuhnya fleksibel, pertanyaan selanjutnya adalah: Bagaimana kita menambahkan DoF itu dan berapa banyak yang dapat kita tambahkan?

Ada 2 opsi untuk menambahkan sumbu ekstra ke sel pemesinan Anda:

1. Mesin CNC multi-sumbu.
2. Pemesinan robot.

Inilah berapa banyak sumbu yang dapat Anda tambahkan dengan setiap teknologi:

Dengan Mesin CNC

Saat kita berbicara tentang mesin CNC, kita biasanya merujuk pada tiga jenis mesin yang paling umum yang tersedia saat ini:

1. CNC 3-sumbu tradisional
2. CNC 4-sumbu
3. Mesin CNC 5-sumbu

Meskipun mulai ada mesin lain di pasar (misalnya mesin 6-sumbu yang dilaporkan pada 2019), 5-sumbu adalah “batas atas” yang paling umum.

Dengan Pemesinan Robot

Alternatif untuk CNC adalah menggunakan pemesinan robot. Ini melibatkan menambahkan alat pemesinan pada robot industri.

Dengan setup ini, setup dasar memiliki 6 DoF, karena ini adalah standar untuk robot industri. Namun, ada ruang untuk banyak lebih banyak sumbu ke dalam setup pemesinan robot Anda dengan menambahkan sebanyak sumbu ekstra yang Anda inginkan!

Meskipun Anda tidak pernah dapat meningkatkan DoF di atas 6, menambahkan lebih banyak sumbu seperti ini memungkinkan ruang kerja yang jauh lebih besar dan lebih banyak fleksibilitas.

Manakah yang Lebih Baik: CNC atau Pemesinan Robot?

Tren saat ini menuju pemesinan multi-sumbu membuat mesin 5-sumbu semakin populer. Namun, ada kerugian menggunakan mesin CNC dibandingkan dengan pemesinan robot.

Dua keuntungan utama dari mesin CNC multi-sumbu adalah:

• Mereka tidak fleksibel — Anda tidak dapat hanya menambahkan sumbu ekstra seperti yang dapat Anda lakukan dengan pemesinan robot.
• Mereka sangat besar! — Dengan CNC, semakin banyak sumbu yang Anda miliki, mesin biasanya semakin besar.

Akhirnya, pilihan teknologi yang Anda pilih terserah Anda, tapi layak untuk disebutkan bahwa Pemesinan robot bahkan dapat mengalahkan mesin CNC dalam beberapa kasus.

Pemesinan robot dapat sangat menyederhanakan hidup Anda dibandingkan dengan menggunakan mesin CNC multi-sumbu.

Apa pendapat Anda tentang mesin CNC multi-sumbu dibandingkan dengan pemesinan robot? Beritahu kami di komentar di bawah atau bergabunglah dalam diskusi di LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram, atau di Forum RoboDK.