提高生产效率：数控加工中心的 5 个主要优势

在生产制造中，效率为王。任何减少生产时间的机会都会立即引起注意。

数控机床是机械零件生产自动化的重要工具，可在保持一致质量的同时提高产量。数控加工中心对于机械车间的效率起着至关重要的作用。

本文阐述了数控加工中心的五大优势，并分享了数控加工领域领导者的一些经验见解。

1。性能

速度。提高效率的大部分因素是速度。高速度减少了 CNC 机器循环时间任务。一个例子是将主轴移至原位以更换刀具，然后在切削之前将切削刀具精确定位在需要的位置。

数控机床的速度有多快？最大进给速度和快速速度可超过 2,300 英寸/分钟 (ipm)，即快于每秒 3 英尺。

根据多种因素（零件材料、刀具、路径、切削深度），切削进给量可能超过 300 ipm，这是铝面铣削的大概水平。另外，所有功能都可以在不到一毫米的范围内完成，包括机器重复定位所有特征。

精度。当工件需要达到严格的公差目标时，精密加工通常就是答案。 CNC 机床，由于其设计和结构，可以精确到 0.001” 的切割。这简直是吹毛求疵。另外，正如前面提到的，它的完成速度令人难以置信。

重复性。 CNC 机床通过一致且精确地控制加工过程的计算机程序运行，可靠地重复所有步骤。就日常操作而言，重复性问题通常涉及零件和工件夹具的刚性或工具磨损，而不是通常涉及机器的性能。

2。灵活性

可编程。 CNC加工的基本操作很明确：机器被编程以使用不同的刀具来加工零件。工程师经常使用可视化 3D 计算机辅助设计和制造 (CAD/CAM) 软件工具来输出在 CNC 机床上运行的 G 代码。工程师或生产团队将程序远程下载到 CNC 机床并从 CNC 机床发回。

可通过设置进行调整。设置是切换 CNC 机床以运行新零件的过程。用于将零件固定在机器中进行加工的夹具是针对每个零件而设计的，并且它们是可以互换的。还选择可互换的切削刀具，以最佳方式生产每个零件。因此，在新工作开始时，工具、夹具和程序都会发生变化，使数控机床能够灵活地生产不同的零件。通过拥有多台相同类型的机器来实现额外的灵活性，其中任何一台机器都能够运行给定的零件。

类型和尺寸。数控机床有不同的类型——车床用固定刀具旋转零件（非常适合圆柱形零件），而铣床则旋转刀具进行切割。虽然数控机床和托盘（固定装置所在的位置）有大有小，但它们在编程和操作方面非常相似。通常，对于从小到大的零件，都有最适合的机器。

3。自动化

自动转换器。 CNC 机床使用自动换刀装置 (ATC) 更换刀具。通过程序控制刀具和工艺，机器使用面铣刀启动切削功能，并在使用该刀具完成后自动更换为另一种刀具，类似于手持式钻头。

许多 CNC 机床都包含两个托盘，可通过自动托盘更换装置 (APC) 进行交换。操作员可以访问一个托盘（用于装载、卸载、加工等），而另一个则位于切割区域。这提高了主轴利用率，因为机器在操作员处理、卸载和装载零件的同时进行切削。

液压装置。液压系统通常用于夹紧、松开和支撑零件。只需按一下按钮，即可以完全相同的顺序、相同的压力夹紧零件。这些夹具提高了重复性、一致性和装载效率……所有这些都是生产加工中非常需要的。

正常运行时间功能。材料废物（通常以切屑和刨花的形式）由传送带自动清除，冷却剂被分离以供再利用。 CNC 机床还跟踪刀具磨损和使用情况，刀具监视器会在应更换刀具时向 CNC 操作员发出警报。通过提前发现问题并达到预期的刀具寿命，可以延长正常运行时间。

标准化设置。 CNC 设置过程可以正式化，以产生一致的手动转换。设置清单定义了每个步骤，包括夹具、程序、工具和第一篇文章。虽然不是“自动化”，但正式化手动流程可确保一致性。

4。适应性

工具容量。标准刀具容量通常约为 20 至 60 个刀具，具体取决于 CNC 机床类型，但如果零件很复杂，则可以是 100、200 或更多。在运行具有不同功能的多个零件时，还可以使用大型工具矩阵（240+工具），从而无需切换工具。

托盘自动化。托盘共用系统将托盘移入和移出数控机床，允许运行多个零件/托盘，同时消除手动设置重复。每个部分都可以手动设置一次，然后自主切换。

不同的主轴。有些高扭矩主轴有利于切削铁和硬质材料，而高速主轴则可以提供最大的材料去除率和最佳的表面光洁度。根据需要匹配主轴对于最大限度地提高效率至关重要。

工具破损传感器。为了保持质量控制并防止未被注意到的生产缺陷，传感器接触工具来测量和检查长度。太短了？该工具可能已损坏。由于它们能够检测刀具故障，这些传感器可能是卧式 CNC 加工中心的标准配置。

高压冷却液。高压冷却液在机器中用于运行某些刀具，可通过去除零件上的切屑或废料来帮助实现一致的切削。

龙门架和机器人。为了进一步自动化零件加工，可以在数控机床上添加额外的设备。龙门架和机器人可以连接起来，以提升、装载、卸载和进一步处理零件，包括将零件从 CNC 夹具移至垫料或传送带或从垫料或传送带移出。

试探。在设置和零件生产过程中使用探针来检查零件，探针还可以帮助切割程序根据探针测量进行偏移。例如，如果仅通过工件夹具难以控制加工公差，则可以通过探测精确找到铸造特征。

5。供应基地

遗产与演变。数控机床以其可靠性而闻名，运行二十年或更长时间没有出现重大问题。当前的技术正在推动创新，供应商定期推出新的机器功能，并增加更多的机器监控和远程诊断。

市场竞争。在竞争激烈的市场中，数控机床制造商相互推动，在降低成本的同时不断改进和增加功能。

制造合作伙伴关系。数控机床车间通常与供应商建立牢固的合作伙伴关系，供应商了解车间的核心需求和商业模式。当自动化或机器定制需求出现时，供应商通常准备提供解决方案，帮助商店成长，以更好地满足客户的需求。

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关于作者

Matt 领导 SMC 的人力资源和营销团队。他曾在 Stecker Machine 从事 CNC 制造、机器人、入站营销和领导力等项目。他喜欢将自己的工程背景应用于任何业务挑战。