CNC mašīna ar ATC un bez ATC: kāda ir atšķirība?

Iepērkot CNC darbgaldus, ATC (Automatic Tool Changer) aprīkošana ir kritisks faktors, kas ietekmē iekārtu efektivitāti, apstrādes iespējas un ilgtermiņa ražošanas izmaksas. Iegādājoties CNC frēzmašīnu, vertikālo apstrādes centru (VMC) vai CNC apstrādes centru, daudzi ražotāji salīdzina šādas iespējas: CNC mašīna ar ATC un CNC mašīna bez ATC. Vienkārši izsakoties: iekārta bez ATC ir labāk piemērota viena procesa operācijām, mazu partiju ražošanai, apmācības mērķiem vai vienkāršiem apstrādes uzdevumiem; tā kā iekārta ar ATC ir labāk piemērota vairāku procesu darbībām, masveida ražošanai, automobiļu detaļu ražošanai, veidņu ražošanai un precīzai detaļu apstrādei. HCNC VMC produktu līnija galvenokārt ir paredzēta rūpnieciskai apstrādei; Piemēram, tādi modeļi kā VMC850 un VMC840 izmanto BT40 vārpstas un ir aprīkoti ar Disc Type ATC sistēmu, kas spēj apstrādāt 16 vai 24 instrumentus, nodrošinot nepārtrauktas apstrādes darbības, tostarp frēzēšanu, urbšanu, vītņošanu, urbšanu un rīvēšanu.

1. Kas ir ATC CNC mašīnā?

ATC apzīmēAutomātiskais rīku mainītājs.

Tā ir sistēma, kas automātiski nomaina griezējinstrumentus atbilstoši CNC programmai.

Tipiskam apstrādes procesam var būt nepieciešams:

• Sejas frēze
• Gala dzirnavas
• Urbt
• Pieskarieties
• Reamer
• Noslīpēšanas rīks
• Apdares griezējs

Bez ATC:

Operatoram jāaptur iekārta → jānoņem instruments → jāuzstāda cits instruments → jāatiestata instrumenta garums → jāturpina apstrāde.

Ar ATC:

CNC kontrolleris nosūta komandu → instrumenta žurnāls izvēlas vajadzīgo instrumentu → automātiska instrumenta maiņa → apstrāde turpinās.

HCNC VMC850 izmanto diska tipa instrumentu žurnālu ar 24 instrumentiem un instrumenta maiņas laiku aptuveni 2–3 sekundes, ļaujot veikt vairākus apstrādes procesus vienā iestatījumā.

2. CNC mašīna ar ATC struktūru

CNC mašīna ar ATC parasti ietver:

Rīku žurnāls

↓

Automātiskā instrumenta maiņas svira

↓

Vārpsta

↓

Apstrādājamo priekšmetu apstrāde

Galvenās sastāvdaļas:

Komponents	Funkcija
Instrumentu žurnāls	Uzglabā dažādus griezējinstrumentus
Instrumentu turētājs	Notur apstrādes instrumentus
ATC roka	Pārnes instrumentus starp žurnālu un vārpstu
Pneimatiskā sistēma	Kontrolē instrumenta maiņas kustību
CNC kontrolieris	Nosūta rīku maiņas komandas
Instrumenta garuma mērīšana	Labo instrumenta parametrus

HCNC VMC850 konfigurācijā ietilpst 24T diska tipa automātiskais instrumentu mainītājs un BT40 vārpstas konfigurācija rūpnieciskai apstrādei.

3. CNC mašīna bez ATC struktūras

CNC iekārtai bez ATC parasti ir:

Manuālais instrumentu turētājs

Vienas vārpstas instruments

Operatora nomaiņa

Tipiska darbplūsma:

Instalēšanas rīks 1

↓

Mašīnas darbība

↓

Apturēt mašīnu

↓

Nomainiet rīku

↓

Iestatīt rīku nobīdi

↓

Turpināt

Šāda veida mašīnas bieži izmanto:

• Vienkārša frēzēšana
• Urbšana
• Prototipu daļas
• Apmācība
• Tehniskās apkopes darbnīcas
• Maza apjoma ražošana

4. Galvenā atšķirība starp CNC mašīnu ar ATC un bez ATC

Salīdzinājums	CNC mašīna ar ATC	CNC mašīna bez ATC
Instrumentu maiņa	Automātiski	Rokasgrāmata
Instrumentu skaits	12–60+ rīki atkarībā no modeļa	Parasti viens instruments
Ražošanas efektivitāte	Augsts	Nolaist
Operatora iesaiste	Mazāk	Vairāk
Vairāku procesu apstrāde	Lieliski	Ierobežots
Iestatīšanas laiks	Samazināts	Ilgāk
Darbaspēka izmaksas	Nolaist	Augstāks
Precizitātes konsekvence	Labāk	Atkarīgs no operatora
Piemērota ražošana	Partiju ražošana	Neliels daudzums
Sākotnējais ieguldījums	Augstāks	Nolaist
Apkope	Sarežģītāk	Vienkārši
Automatizācijas integrācija	Viegli	Ierobežots

5. Apstrādes efektivitātes salīdzinājums

Bez ATC piemēra

Daļai ir nepieciešams:

• Frēzēšana
• Urbšana
• Pieskaroties
• Noslīpēšana

Operatoram ir nepieciešams:

Instruments 1 → frēzēšana

↓

Apturiet mašīnu

↓

2. instruments → urbšana

↓

Apturiet mašīnu

↓

3. rīks → pieskaršanās

↓

Apturiet mašīnu

↓

4. instruments → slīpēšana

Apstrādes laiks ietver:

• Griešanas laiks
• Instrumenta nomaiņas laiks
• Instrumenta mērīšanas laiks
• Operatora darbības laiks

Ar ATC piemēru

CNC programma satur:

T1 frēze

↓

T2 urbis

↓

T3 Pieskarieties

↓

T4 slīpēšanas rīks

Mašīna apstrādes laikā automātiski maina instrumentus.

Operatoram ir nepieciešams tikai:

• Ielādējiet sagatavi
• Sāciet programmu
• Pārbaudiet apstrādes stāvokli

Rūpnīcām, kas ražo automobiļu daļas, veidņu sastāvdaļas, alumīnija korpusus vai precīzas mehāniskās detaļas, ATC var ievērojami samazināt negriešanas laiku.

6. ATC priekšrocība: vairāki procesi vienā iestatījumā

Viena no galvenajām ATC priekšrocībām ir atkārtotas iespīlēšanas samazināšana.

Piemērs:

Bez ATC

daļa:

Alumīnija ātrumkārbas korpuss

Procesi:

• Virsmas frēzēšana
• Caurumu urbšana
• Vītņu pieskaršanās

Iespējamā darbība:

1. iestatījums:

Frēzēšana

↓

Noņemiet daļu

↓

2. iestatījums:

Urbšana

↓

Noņemiet daļu

↓

3. iestatīšana:

Pieskaroties

Katra pārvietošana rada iespējamu:

• Izlīdzināšanas kļūda
• Iestatīšanas laiks
• Armatūras regulēšana

Ar ATC

Viens stiprinājums:

Frēzēšana

↓

Urbšana

↓

Pieskaroties

↓

Pārbaude

Ieguvumi:

• Augstāka konsekvence
• Mazāk operatora iejaukšanās
• Labāka ražošanas efektivitāte

7. CNC mašīna ar ATC automobiļu daļām

Automobiļu daļas parasti ietver:

• Alumīnija kronšteini
• Transmisijas sastāvdaļas
• Dzinēja daļas
• EV sastāvdaļas
• Bremžu sastāvdaļas
• Strukturālās daļas

Tipisks apstrādes process:

Process	Rīks
Virsmas apstrāde	Sejas dzirnavas
Kabatas apstrāde	Gala dzirnavas
Caurumu urbšana	Urbt
Vītnes apstrāde	Pieskarieties
Apdare	Lodveida deguna griezējs

Bez ATC katrai procesa maiņai ir nepieciešama manuāla darbība.

Izmantojot ATC, viens apstrādes centrs var veikt vairākas darbības.

HCNC pozicionē savus VMC apstrādes centrus lietojumprogrammām, tostarp automobiļu daļām, veidnēm, aparatūras komponentiem un precīzijas mehāniskajām daļām.

8. CNC mašīna ar ATC veidņu ražošanai

Veidņu apstrādei bieži ir nepieciešami daudzi rīki:

Iesmidzināšanas veidnes piemērs:

Darbība	Rīks
Rupja apstrāde	Lielas gala dzirnavas
Daļēja apdare	Vidējs griezējs
Apdare	Lodveida deguna griezējs
Caurumu apstrāde	Urbt
Vītnes apstrāde	Pieskarieties

Veidņu rūpnīca vienam projektam var izmantot 10–30 dažādus instrumentus.

ATC ļauj:

• Nepārtraukta apstrāde
• Mazāk manuālas regulēšanas
• Labāka virsmas konsistence

HCNC VMC iekārtas ir paredzētas lietojumprogrammām, tostarp veidņu ražošanai un precīzai apstrādei, ar konfigurācijām, kas atbalsta automātiskos instrumentu žurnālus.

9. ATC rīku žurnālu veidi

Izplatītākie ATC modeļi:

Diska tips ATC

Visbiežāk VMC.

Priekšrocības:

• Kompakta struktūra
• Ātra instrumentu maiņa
• Zemāka apkope

Piemērs:

HCNC VMC850:

Parametrs	Specifikācija
Instrumentu žurnāls	24 instrumenti
Instrumenta maiņas veids	Disks ATC
Vārpstas konuss	BT40
Instrumenta maiņas laiks	Apmēram 2-3 sekundes

Ķēdes tips ATC

Izmanto:

• Lieli apstrādes centri
• Nepieciešams vairāk rīku
• Sarežģīta ražošana

Priekšrocības:

• Iespējama instrumenta ietilpība 40–100+
• Piemērots lielām rūpnīcām

10. Ražošanas apjoma salīdzinājums

Maza apjoma ražošana

Piemērs:

• 10 prototipa daļas/mēnesī
• Ieteicams:
• CNC bez ATC var būt pieņemams.

Iemesli:

• Dažas rīka izmaiņas
• Zemākas investīcijas
• Vienkārša darbība

Vidēja ražošana

Piemērs:

500 automobiļu kronšteini mēnesī

Ieteicams:

CNC ar ATC.

Iemesli:

• Vairāki instrumenti
• Stabils cikla laiks
• Samazināta operatora darba slodze

Masveida ražošana

Piemērs:

10 000 alumīnija korpusi/mēnesī

Ieteicams:

CNC apstrādes centrs ar:

• ATC
• Robota iekraušana
• Palešu sistēma
• Automātiskā pārbaude

11. Precizitātes salīdzinājums

Daudzi pircēji domā, ka ATC tieši uzlabo mašīnas precizitāti.

Patiesībā:

ATC galvenokārt uzlabo:

• Procesa konsekvence
• Iestatīšanas atkārtojamība
• Ražošanas efektivitāte

Mašīnas precizitāte galvenokārt ir atkarīga no:

• Mašīnas struktūra
• Bumbu skrūve
• Vadlīnija
• Vārpsta
• Servo sistēma
• Kalibrēšana

HCNC veic kvalitātes pārbaudes, tostarp vārpstas dinamiskā līdzsvara pārbaudi, lodīšu stieņa testēšanu un lāzera pārbaudi mašīnas verifikācijas laikā.

12. Izmaksu salīdzinājums

CNC bez ATC

Zemākas izmaksas:

Priekšrocības:

• Zemāka pirkuma cena
• Vienkārša apkope
• Mazāk mehānisko komponentu
• Trūkumi:
• Augstākas darbaspēka izmaksas
• Ilgāks ražošanas cikls
• Lielāka atkarība no operatora

CNC ar ATC

Lielāks sākotnējais ieguldījums:

Papildu maksā ietilpst:

• Instrumentu žurnāls
• ATC mehānisms
• Pneimatiskā sistēma
• Kontroliera funkcijas

Bet ražošanas ietaupījumi ietver:

• Mazāk dīkstāves
• Augstāka izmantošana
• Zemākas darbaspēka prasības
• Labāka konsekvence

3. Apkopes atšķirība

Bez ATC

Apkope:

• Vārpsta
• Vadlīnija
• Eļļošana
• Elektriskā sistēma

Vienkārša struktūra.

Ar ATC

Papildu apkope:

• Instrumentu žurnāls
• ATC roka
• Pneimatiskais cilindrs
• Sensori
• Instrumentu pozicionēšana

Regulāras pārbaudes:

• Instrumenta skavas spiediens
• Žurnāla pozicionēšana
• Sensora funkcija
• Instrumentu turētāja stāvoklis

14. CNC mašīna ar ATC un bez ATC pielietojuma salīdzinājums

Pieteikums	Ieteicams
Prototipu apstrāde	Bez ATC / Mazais ATC
Mācību darbnīca	Bez ATC
Remonta apstrāde	Bez ATC
Automobiļu daļas	Ar ATC
Kosmosa daļas	Ar ATC
Medicīniskās sastāvdaļas	Ar ATC
Veidņu ražošana	Ar ATC
Precīzijas aparatūra	Ar ATC
Alumīnija korpuss	Ar ATC
Masveida ražošana	Ar ATC

15. Cik instrumentu ir nepieciešams jūsu CNC iekārtai?

Praktiska atlases metode:

Vienkāršas daļas

Rīki:

3–5

Piemērs:

Frēzēšana

Urbšana

Pieskaroties

Var noderēt neliela ATC vai manuāla instrumentu maiņa.

Vidējas sarežģītības daļas

Rīki:

10–20

Piemērs:

Automobiļu sastāvdaļas

Mehāniskās daļas

Veidņu sastāvdaļas

Ieteikt:

24 instrumentu ATC

Sarežģītas daļas

Rīki:

30+

Piemērs:

Aviācija

Lielas veidnes

Vairāku procesu apstrāde

Ieteikt:

Liels instrumentu žurnāls.

16. Vai jums vajadzētu iegādāties CNC mašīnu ar ATC?

Izvēlieties CNC mašīnu ar ATC, ja:

✓ Jūs apstrādājat detaļas ar vairākiem procesiem

✓ Ražošanas apjoms pieaug

✓ Darbaspēka izmaksas ir svarīgas

✓ Nepieciešams stabils cikla laiks

✓ Jūs vēlaties nākotnē automatizēt

✓ Klienti pieprasa nemainīgu kvalitāti

Izvēlieties CNC mašīnu bez ATC, ja:

✓ Detaļas ir vienkāršas

✓ Ražošanas apjoms ir ļoti zems

✓ Budžets ir ierobežots

✓ Instrumentu maiņa notiek reti

17. HCNC CNC mašīna ATC risinājums

HCNC VMC sērija apvieno:

• CNC apstrādes centra struktūra
• BT40 vārpsta
• Automātiskais instrumentu žurnāls
• Precīza vadotņu sistēma
• CNC kontrolieris
• Rūpnieciskās apstrādes iespējas

Piemēram:

HCNC VMC850

Vienums	Specifikācija
Mašīnas tips	Vertikālais apstrādes centrs
Galda izmērs	1000 × 500 mm
X/Y/Z ceļojumi	800 × 500 × 500/600 mm
Vārpsta	BT40
Vārpstas ātrums	8000-10000 apgr./min
Instrumentu žurnāls	24 instrumenti
ATC tips	Diska veids
Pieteikums	Automobiļu, veidņu, mehāniskās daļas

Galīgais secinājums: CNC mašīna ar ATC vs bez ATC

Lēmums attiecas ne tikai uz mašīnas cenu.

Galvenais jautājums ir:

Cik apstrādes procesu ir nepieciešams jūsu detaļai un cik bieži jums ir jāmaina instrumenti?

Vienkāršai apstrādei:

Bez ATC var samazināt ieguldījumus.

Profesionālai ražošanai:

Ar ATC aprīkotas CNC iekārtas nodrošina labāku ražošanas efektivitāti, īsāku cikla laiku un stabilākus apstrādes rezultātus.

Rūpnīcām, kas ražo automobiļu daļas, veidnes, precīzas sastāvdaļas un eksporta ražošanas pasūtījumus, CNC apstrādes centrs ar ATC parasti ir piemērotāka konfigurācija.

HCNC VMC apstrādes centri ir izstrādāti atbilstoši šāda veida rūpnieciskām prasībām, apvienojot automātisko instrumentu maiņu, stingru mašīnas struktūru un vairāku procesu apstrādes iespējas.