为什么增加加工轴削减生产成本

这是官方的!在加工过程中添加额外的轴可以使其更有效并降低成本。这就是为什么它起作用的原因。

在制造业世界中,情况不断变化。新技术到达,旧技术有所改善,我们需要更新流程以跟上。

最近发生的一种变化是在CNC加工中使用的轴数增加。根据当前趋势,最新的技术允许多轴加工变得比以往任何时候都更容易访问。

但是,您可能想知道,更多的轴真的更好吗?

嗯,是。

在加工过程中添加额外的轴,可以增加大量好处,包括提高效率和降低成本。

您可以通过投资多轴CNC机器或使用机器人加工来添加额外的轴。

哪个是更好的选择?为了回答这一点,让我们首先看一下传统加工的问题。

传统3轴CNC的5个问题

传统上,CNC机器具有3个可编程轴,通常是X,Y和Z。这些轴允许您钻,铣削或以其他方式在3个维度上改变工件。一些简化的轴机器(例如雕刻机)也只有2D或2.5D功能。

3D加工非常适合许多制造业中的许多常见操作。但是,只有3个轴也可能非常限制。

这是传统CNC机器出现的5个问题:

1.需要更多的设置

更少的轴意味着更多的设置。除非您的产品仅需要非常简单的加工,否则您可能需要更改零件的位置和/或方向以实现所有所需的切割。

每个额外的设置直接影响加工单元的生产率。对于低批量尺寸(越来越普遍),这尤其有问题多达90%的加工时间可以通过设置来占用

2.更多动手时间

更多的设置不仅会降低机器的生产率。他们还降低了工人的生产率。每个设置都要求人工工人将宝贵的时间花在非价值的任务上。他们可以在其他地方更有效地花费这段时间。

简化您的转换可以帮助减少这段时间,但是要删除尽可能多的动手时间要有效得多。

3.需要自定义固定

3轴机器在接近工件的方向上受到限制。如果加工操作需要稍微偏移方向,这通常意味着您需要设计和制造自定义固定。

自定义固定装置可以很好地适用于非常大的批量尺寸。但是,他们可以为每个设置添加大量工作。这可以大大增加每个部分所需的时间和成本。

4.增加每个操作的步骤

任何制造商都会同意:加工步骤越少,越好。实践中的许多原则制造设计专门用于简化加工操作并减少所需的加工步骤的数量。

与具有更高自由度的加工技术相比,3轴机器通常不必要地增加了步骤数。

5.增加交货时间和产品成本

上述所有问题都会对整体制造过程产生负面影响,从而导致交货时间增加和更高的产品成本。每当技术人员需要在新设置上度过宝贵的时光,并且每次必须进行自定义灯具时,它都会直接影响底线。

为什么额外的轴降低成本

解决这些问题的越来越流行的解决方案是在加工操作中添加额外的轴。

正如我们将在下面概述的那样,有两种方法可以实现这一目标,但是首先让我们看看为什么更多的轴可以降低成本。

自由度的6度甜点

我们经常将世界视为3个维度。但是,实际上,有完全灵活的加工需要6个维度

  • 3个位置尺寸(X,Y和Z)
  • 3个旋转尺寸(腐烂[x],rot [y]和腐烂[z])

这6个值是从任何角度接近工作空间中任何点所需的自由度(DOF)的最小数量。

具有3、4甚至5个轴的CNC机器总是会受到限制,因为它们不符合这个6 dof的“甜点”。

5种额外轴降低成本

在加工操作中添加额外的DOF可以通过几种方式降低成本:

  1. 只需要一个设置(又名完成的设置)。
  2. 操作员的动手时间减少到最低。
  3. 通常不需要自定义固定。
  4. 减少并简化加工步骤。
  5. 减少产品的交货时间。

所有这些因素有助于减少生产时间和成本。

您可以添加多少个轴?

由于完全灵活的机器需要6 DOF,因此下一个问题是:我们如何添加这些DOF以及我们可以添加多少个DOF?

有2个选项可在您的加工单元格中添加额外的轴:

  1. 多轴CNC机器。
  2. 机器人加工。

这是您可以使用每种技术添加多少个轴:

使用CNC机器

当我们谈论CNC机器时,我们通常是指三种最常见的机器类型目前可用:

  1. 传统的3轴CNC
  2. 4轴CNC
  3. 5轴CNC机器

尽管市场上有其他机器(例如这台6轴机器在2019年报道),5轴是最常见的“最高限制”。

使用机器人加工

CNC的替代方法是使用机器人加工。这涉及将加工工具添加到工业机器人中。

通过此设置,基本设置具有6个DOF,因为这是工业机器人的标准。但是,通过添加尽可能多的额外轴,可以在机器人加工设置中提供更多轴!

尽管您永远无法将DOF提高到6以上,但添加更多类似的轴可以提供更大的工作空间和更灵活的功能。

哪个更好:CNC或机器人加工?

当前的多轴加工趋势是使5轴机器更受欢迎。但是,与机器人加工相比,使用CNC机器存在缺点。

多轴CNC机器的两个主要弊端是:

  • 他们不灵活 -您不仅可以在机器人加工中添加额外的轴。
  • 他们很大!-使用CNC,您的轴越多,机器通常就越大。

最终,您选择哪种技术取决于您,但值得一提机器人加工甚至可以胜过CNC机器在某些情况下。

机器人加工确实可以简化您的生活与使用多轴CNC机器相比。

与机器人加工相比,您如何看待多轴CNC机器?在下面的评论中告诉我们或加入讨论LinkedIn,,,,推特,,,,Facebook,Instagram或INRobodk论坛

关于亚历克斯·欧文·希尔

亚历克斯·欧文·希尔(Alex Owen-Hill)是一位自由作家和公众演讲者,他在博客上介绍了许多主题,包括科学,createclarifyarticulate.com上的演讲技巧,讲故事,当然还有机器人技术。他与CERN合作,从马德里大学获得了马德里大学的远程幼儿园博士学位。作为恢复学术的学者,他通过博客关于工业机器人技术来保持坚定的脚步。

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关于“为什么增加加工轴降低生产成本”的评论。

  1. 通过技术开发,CNC加工取代了传统方法。它更聪明,并且由于加工而减少了人员残疾。将来后来,我相信这个过程将越来越聪明。机器人替换CNC是时间的问题。

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