Waarom presteert de ene CNC-bewerkingsmachine beter dan de andere? Het antwoord ligt vaak in de gebruikte opspanmiddelen. Dit artikel onderzoekt de selectie van de juiste klemmen om de efficiëntie van CNC-bewerkingsmachines te verbeteren. Lezers ontdekken verschillende soorten klemmen, waaronder combinatieklemmen, platte precisietangen en magnetische klemmen, en leren hoe de juiste selectie en het juiste gebruik de stilstandtijd drastisch kunnen verminderen en de productieoutput kunnen verbeteren.
Waarom vertoont dezelfde bewerkingsmachine aanzienlijke verschillen in productie-efficiëntie?
De reden hiervoor is dat de klemmen die worden gebruikt voor CNC-bewerkingsmachines vaak niet geschikt zijn, waardoor de productie-efficiëntie van deze machines aanzienlijk daalt.
In dit artikel bespreken we de juiste selectie en het juiste gebruik van klemmen voor CNC-bewerkingsmachines.
Hoe kunnen we de efficiëntie van CNC-machine gereedschap?
Technische analyse heeft aangetoond dat de keuze van klemmen hierbij een cruciale rol speelt.
Statistieken geven aan dat een groot deel van de klemmen die worden gebruikt in huishoudelijke CNC werktuigmachines worden verkeerd geselecteerd, in naar schatting 50% van de gevallen. Eind 2018 waren er bijna een miljoen CNC-bewerkingsmachines in China, wat betekent dat meer dan 500.000 van deze machines "stilstand" ondervonden als gevolg van slechte klemselectie of gebruik.
Vanuit economisch perspectief is er een aanzienlijke kans om de selectie en het gebruik van klemmen voor CNC-bewerkingsmachines te verbeteren, wat tot aanzienlijke voordelen kan leiden.
Kleine batchproductiecyclus = productietijd (voorbereiding/wachttijd) + verwerkingstijd van het werkstuk.
Bij de productie van kleine batches is de "verwerkingstijd van het werkstuk" relatief kort, waardoor de lengte van de "productvoorbereiding/wachttijd" een kritieke factor is bij het bepalen van de totale verwerkingscyclus.
Om de productie-efficiëntie te verbeteren, is het essentieel om manieren te vinden om de duur van de productievoorbereiding/wachttijd te verkorten.
De combinatieklem, ook bekend als de "bouwsteenklem", bestaat uit een reeks gestandaardiseerde onderdelen met verschillende functies, specificaties en afmetingen. Klanten kunnen eenvoudig verschillende soorten gereedschapsmachines klemmen als dat nodig is, net als bouwstenen.
Het gebruik van een combinatieklem kan tijd besparen op ontwerp en productie, de voorbereidingstijd voor de productie aanzienlijk verkorten en daarom de verwerkingscyclus bij de productie van kleine batches effectief verkorten, wat leidt tot een verbeterde efficiëntie.
Daarnaast bieden combinatieklemmen verschillende voordelen, zoals een hoge positioneernauwkeurigheid, grote klemming veelzijdigheid, het vermogen om herhaaldelijk gebruikt te worden, energie- en materiaalbesparing en lage gebruikskosten.
Daarom wordt het gebruik van combinatieklemmen sterk aanbevolen bij het verwerken van kleine batches, vooral als de productvorm complex is.
De gecombineerde platte precisietang is een onderdeel van de combinatieklem.
Vergeleken met andere componenten van de combinatieklem zijn ze veelzijdiger, meer gestandaardiseerd, eenvoudiger te gebruiken en betrouwbaarder, waardoor ze over de hele wereld worden gebruikt.
De gecombineerde vlakke precisietangen hebben het voordeel dat ze snel kunnen worden geïnstalleerd en verwijderd en snel kunnen worden vastgeklemd, waardoor de voorbereidingstijd voor de productie korter wordt en de efficiëntie van de productie van kleine batches wordt verbeterd.
Momenteel hebben de veelgebruikte gecombineerde precisie platbektangen een klembereik van meestal minder dan 1000 mm, met een klemkracht tot 5000 Kgf.
Gladde klembases worden niet veel gebruikt in China, maar wel in geïndustrialiseerde landen zoals Europa en de Verenigde Staten.
Deze klembases zijn gemaakt van fijn afgewerkte bewerkingen en hebben een afgewerkt positioneerverbindingsdeel voor componenten en een afgewerkt positioneeroppervlak op de klem. Hierdoor kunnen klemmen op maat worden gemaakt op basis van specifieke behoeften.
Het is belangrijk om te weten dat de genoemde gecombineerde platte precisietangen niet de traditionele bankschroeven zijn. Traditionele bankschroeven hebben beperkte functies, een lage productienauwkeurigheid, een korte levensduur en kunnen niet worden gebruikt in combinatie met andere bankschroeven.
Ze zijn niet geschikt voor gebruik op CNC-bewerkingsmachines of bewerkingscentra.
De genoemde gecombineerde precisieplatbektangen zijn een nieuw type platbektang afkomstig uit geïndustrialiseerde landen zoals Europa en de Verenigde Staten, speciaal ontworpen voor gebruik op CNC-bewerkingsmachines en bewerkingscentra.
Deze tangen bieden een grote klemvrijheid, een hoge positioneernauwkeurigheid en snelle klemming en kunnen in groepen worden gebruikt, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik op CNC-bewerkingsmachines en bewerkingscentra.
De elektromagnetische permanente magneetklem is een nieuw type klem dat is ontworpen met behulp van geavanceerde permanente magneetmaterialen zoals neodymium ijzerborium en moderne principes voor magnetische circuits.
Talrijke bewerkingspraktijken hebben aangetoond dat dit type klem de algemene bewerkingsefficiëntie van CNC-bewerkingsmachines en bewerkingscentra sterk kan verbeteren.
Het klem- en losmaakproces duurt slechts ongeveer 1 seconde, waardoor de klemtijd aanzienlijk wordt verkort.
Traditionele machineklemmen hebben positioneer- en klemcomponenten die veel ruimte innemen, terwijl elektromagnetische permanentmagneetklemmen deze ruimteverslindende componenten niet hebben. Dit maakt een groter klembereik mogelijk in vergelijking met traditionele klemmen, waardoor de tafel en bewerkingsslag van de CNC-bewerkingsmachine volledig worden benut en de algehele bewerkingsefficiëntie wordt verbeterd.
De zuigkracht van elektromagnetische permanente magneetklemmen ligt meestal tussen 15 en 18Kgf/cm2Het is dus cruciaal om ervoor te zorgen dat de zuigkracht (klemkracht) sterk genoeg is om de snijkracht te weerstaan.
Over het algemeen mag het adsorptiegebied niet kleiner zijn dan 30 cm.2Dit betekent dat de klemkracht niet minder dan 450Kgf mag zijn.
De verwerkingscyclus voor de productie van grote batches bestaat uit de verwerkingstijd, de verwerkingstijd van het werkstuk en de productvoorbereidingstijd.
De "bewerkingswachttijd" omvat voornamelijk de tijd voor het opspannen van het werkstuk en het wisselen van gereedschap.
De "werkstukklemtijd" voor traditionele handmatige machineklemmen kan oplopen tot 10-30% van de totale bewerkingscyclus bij productie van grote batches.
Hierdoor is het opspannen van werkstukken een cruciale factor geworden die de productie-efficiëntie beïnvloedt en is het een belangrijk gebied voor verbetering in de klemmen van bewerkingsmachines.
Voor grootschalige bewerkingen is het aan te raden om klemmen te gebruiken met snelle positioneer- en klem-/ontspanmogelijkheden. De volgende drie soorten machineklemmen worden sterk aanbevolen:
Hydraulische/pneumatische klemmen zijn speciale klemmen die hydraulische of pneumatische componenten gebruiken als krachtbron om het werkstuk te positioneren, te ondersteunen en samen te drukken.
Deze klemmen bepalen nauwkeurig en snel de positie tussen het werkstuk, de bewerkingsmachines en de machine. snijwerktuigen. De klem garandeert de positienauwkeurigheid van het werkstuk en dankzij de hoge bewerkingsnauwkeurigheid en het snelle positioneer- en klemproces wordt de tijd die besteed wordt aan het opspannen en losmaken van het werkstuk aanzienlijk verkort.
Hydraulische/pneumatische klemmen bieden ook verschillende voordelen, zoals een compacte structuur, klemmen op meerdere stations, zware snijsnelheden en automatische besturing.
Deze voordelen maken de hydraulische/pneumatische klemmen geschikt voor gebruik op CNC-bewerkingsmachines, bewerkingscentra en flexibele productielijnen, en zijn bijzonder geschikt voor grootschalige bewerkingen.
De elektrische permanent-magneetklem heeft verschillende voordelen, zoals snel klemmen, eenvoudig klemmen op meerdere stations, bewerking van meerdere oppervlakken in één klem, betrouwbaar en stabiel klemmen, energiezuinigheid en milieubescherming, en automatische besturing.
Vergeleken met traditionele klemmen voor bewerkingsmachines kunnen elektrische permanentmagneetklemmen de klemtijd aanzienlijk verkorten en de klemefficiëntie verhogen door het aantal klemcycli te verminderen.
Daarom zijn deze klemmen niet alleen geschikt voor de productie van kleine batches, maar ook voor de productie van grote batches.
De gladde klemvoet kan de productiecyclus van speciale klemmen effectief verkorten en de voorbereidingstijd voor de productie verkorten, wat resulteert in een kortere algehele massaproductiecyclus en een verbeterde productie-efficiëntie.
Bovendien kan het de kosten van de productie van speciale klemmen verlagen.
Daarom is de gladde klembasis bijzonder geschikt voor massaproductie met strakke tijdschema's.
Gebruik klemmen en het potentieel van de apparatuur te benutten.
De ervaring leert dat om de bewerkingsefficiëntie van CNC-bewerkingsmachines te verbeteren, het niet voldoende is om simpelweg de juiste klemmen te "kiezen". We moeten ook proberen de klemmen effectief te "gebruiken".
Drie effectieve methoden om CNC-bewerkingsklemmen te gebruiken zijn:
Methode met meerdere stations
Basisprincipe:
Om de bewerkingsefficiëntie te optimaliseren, kunnen met de multi-station klemming meerdere werkstukken tegelijkertijd worden opgespannen, waardoor de opspantijd van de eenheid wordt verkort en de snijtijd van het gereedschap wordt gemaximaliseerd.
Klemmen met meerdere stations hebben meerdere positioneer- en klemposities op een enkele opspanning. Naarmate de CNC-bewerkingstechnologie voortschrijdt en de productie-efficiëntie toeneemt, worden meervoudige klemmen steeds gangbaarder. Dit ontwerpconcept wordt op grote schaal toegepast in hydraulische/pneumatische klemmen, combinatieopspanningen, elektropermanente magnetische klauwplaten en precisiebankschroefsystemen.
Groepsgebruik
Door identieke klemmen op dezelfde werktafel te plaatsen, kunnen meerdere stations worden opgespannen.
Voor optimale prestaties moeten de klemmen een gestandaardiseerd ontwerp hebben en worden gemaakt met hoge precisietoleranties om te voldoen aan de eisen van het CNC-bewerkingsproces.
Door klemmen in groepen te gebruiken wordt de asbeweging van de CNC-machine gemaximaliseerd, wat een gelijkmatige slijtageverdeling over de machineonderdelen bevordert. Deze benadering biedt flexibiliteit en maakt onafhankelijk opspannen van meerdere werkstukken of gecombineerd opspannen voor grotere werkstukken mogelijk.
Lokale snelwisselmethode
Bij de lokale snelwisselmethode worden specifieke onderdelen van een CNC-bewerkingsklem snel verwisseld, zoals opspanelementen, klemmechanismen, gereedschapsinstelapparaten en geleiders. Deze aanpak maakt snelle functionele veranderingen of herconfiguratie van de klem mogelijk.
Met snel verwisselbare combinatiebekken kan bijvoorbeeld snel worden overgeschakeld van het klemmen van vierkant materiaal naar rond materiaal door simpelweg de bekplaten te verwisselen. Ook kan de klemmodus snel worden gewijzigd van handmatige naar hydraulische bediening door de klemelementen te vervangen.
Deze methode verkort de instel- en aanpastijden aanzienlijk, waardoor ze bijzonder voordelig is voor productiescenario's met kleine batches waar flexibiliteit cruciaal is.