راهنمای عملی خریدار برای ماشین های برش CNC با سرعت بالا: انواع، پارامترها و نحوه انتخاب

چه چیزی یک دستگاه برش CNC با سرعت بالا را از یک دستگاه استاندارد جدا می کند

برچسب "سرعت بالا" در برش CNC یک اصطلاح بازاریابی بدون تعریف نیست - به یک محدوده قابلیت خاص اشاره دارد که ماشین‌های طراحی شده برای توان تولید را از ماشین‌هایی که برای کارهای گاه به گاه یا نمونه اولیه طراحی شده‌اند، جدا می‌کند. الف دستگاه برش CNC با سرعت بالا با سرعت دوک بالاتر از 18000 RPM (در مورد برش‌های CNC به سبک روتر)، سرعت عبور سریع بیش از 30000 میلی‌متر در دقیقه، و استحکام ساختاری کافی برای حفظ دقت ابعادی در آن سرعت‌ها بدون خطای ناشی از ارتعاش مشخص می‌شود. در فناوری‌های برش غیرمکانیکی - لیزر، پلاسما و واترجت - «سرعت بالا» به سرعت برش خطی قابل دست‌یابی در ضخامت‌های استاندارد مواد و قابلیت شتاب/کاهش سرعت سیستم حرکتی اشاره دارد که زمان چرخه را در مسیرهای کانتور پیچیده تعیین می‌کند.

آنچه ماشین‌های برش با سرعت بالا را از نظر عملیاتی متمایز می‌کند فقط سرعت بالایی نیست که می‌توانند به آن‌ها برسند، بلکه این است که چگونه با افزایش سرعت، دقت و پرداخت سطح را حفظ می‌کنند. ماشینی که به سرعت 40000 میلی‌متر در دقیقه پیمایش می‌کند اما در نوک ابزار تحت بار برش 0.5 میلی‌متر منحرف می‌شود، ماشین دقیقی با سرعت بالا نیست - ماشینی سریع با سختی ضعیف است. ترکیبی از قابلیت حرکت با سرعت بالا، ساختار دستگاه سفت و سخت، کنترل سروو حلقه بسته و پایداری حرارتی مجموعه اسپیندل چیزی است که در واقع مشخص می‌کند که آیا یک دستگاه می‌تواند به طور مولد در سرعت‌های برش بالا بدون کاهش کیفیت قطعه یا عمر ابزار کار کند یا خیر.

انواع اصلی ماشین های برش CNC با سرعت بالا

برش CNC با سرعت بالا یک فناوری واحد نیست - چندین فرآیند برش اساساً متفاوت را شامل می شود که هر کدام محدوده سرعت، قابلیت دقیق، سازگاری مواد و مشخصات هزینه خاص خود را دارند. درک این تمایزات نقطه شروع هر تصمیمی برای انتخاب ماشین است.

روتر CNC پرسرعت

یک روتر CNC با سرعت بالا از یک ابزار برش دوار - معمولاً یک آسیاب انتهایی کاربید، بیت مارپیچ یا برش حکاکی - استفاده می کند که توسط یک دوک الکتریکی با سرعت بین 18000 تا 60000 RPM هدایت می شود. این ابزار از طریق تشکیل تراشه‌های مکانیکی مواد را حذف می‌کند و آن را به متنوع‌ترین فن‌آوری‌های برش با سرعت بالا تبدیل می‌کند: می‌تواند نمایه، جیب، حکاکی، مته‌کاری و کانتورینگ سه بعدی را در یک تنظیم واحد انجام دهد. روترهای CNC صنعتی با دوک های پرسرعت با نرخ تغذیه 10000-40000 میلی متر در دقیقه بر روی مواد نرم مانند MDF، فوم و آلومینیوم، با دقت موقعیت یابی 0.01-0.05 میلی متر کار می کنند. ساختار ماشین معمولاً یک پیکربندی دروازه ای است که مجموعه دوک از بالای یک میز ثابت یا متحرک عبور می کند. کاربردهای روتر پرسرعت شامل تولید چوب و مبلمان، ساخت تابلوها، پیرایش کامپوزیت هوافضا، ماشینکاری نمونه اولیه خودرو و تولید PCB می شود.

دستگاه برش لیزری CNC با سرعت بالا

برش لیزری CNC از یک پرتو متمرکز نور منسجم برای ذوب، سوختن یا تبخیر مواد در طول مسیر کنترل شده با CNC استفاده می کند. دو فناوری غالب لیزر در برش صنعتی، لیزرهای CO2 (مناسب برای غیر فلزات - چوب، اکریلیک، پلاستیک، پارچه) و لیزرهای فیبر (بهینه شده برای برش فلز، با راندمان پریز دیواری بالاتر و هزینه عملیاتی کمتر از CO2) هستند. دستگاه‌های برش لیزر فیبر پرسرعت مدرن با منابع قدرت 6 تا 15 کیلووات، فولاد ضد زنگ نازک (1 تا 2 میلی‌متر) را با سرعت‌های بیش از 50000 میلی‌متر در دقیقه برش می‌دهند و دقت موقعیت یابی 0.03 ± را حفظ می‌کنند. سرعت برش به شدت وابسته به توان است: برش لیزر فیبر 2 کیلوواتی فولاد ملایم 1 میلی متری تقریباً 25 تا 30 متر در دقیقه است، در حالی که یک سیستم 12 کیلوواتی روی همان ماده می تواند از 100 متر در دقیقه فراتر رود. برش لیزری یک صفحه باریک (معمولاً 0.1-0.3 میلی‌متر) و لبه‌های بسیار تمیز روی مواد نازک ایجاد می‌کند، اما یک منطقه متاثر از حرارت (HAZ) ایجاد می‌کند که ممکن است نیاز به پردازش پس از انجام قطعات دقیق یا مواد حساس به حرارت داشته باشد.

دستگاه برش پلاسما CNC با سرعت بالا

برش پلاسما CNC از یک قوس الکتریکی عبور داده شده از یک گاز (معمولاً هوای فشرده، نیتروژن یا آرگون-هیدروژن) برای تولید جت پلاسما با دمای 20000 تا 30000 درجه سانتیگراد استفاده می کند که ذوب شده و فلز رسانا را در طول مسیر برش به بیرون پرتاب می کند. پلاسما سریع‌ترین فناوری از میان سه فناوری اولیه برش CNC برای فلزات با ضخامت متوسط ​​است: سرعت برش 60 تا 200 اینچ در دقیقه (1500 تا 5000 میلی‌متر در دقیقه) روی فولاد ملایم و آلومینیوم از ضخامت 3 تا 50 میلی‌متر قابل دستیابی است. نقطه مقابل این مزیت سرعت دقت است: برش پلاسما یک ناحیه متاثر از گرما، تشکیل مقداری تفاله در لبه برش، و یک پهنای کرف تقریباً 1.5-4 میلی متر ایجاد می کند - پهن تر و کمتر از لیزر یا واترجت. سیستم‌های پلاسما با کیفیت بالا (HD) این شکاف را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهند، و در تجهیزات خوب، عرض دهانه به 0.8 میلی‌متر و تحمل قطعات ± 0.5 میلی‌متر می‌رسد. پلاسما فناوری غالب برای ساخت فولاد سازه‌ای با کارایی بالا، کشتی‌سازی، ساخت تجهیزات سنگین و مراکز خدمات فلزی ورق برش در محدوده 6 تا 50 میلی‌متر است.

دستگاه برش واترجت CNC با سرعت بالا

برش واترجت CNC آب را با فشار فوق‌العاده بالا - معمولاً 60000 تا 90000 PSI (4100-6200 بار) - از طریق یک روزنه نگین‌دار برای ایجاد جریان برش به حرکت در می‌آورد. برای مواد سخت، ذرات گارنت ساینده به جریان تزریق می‌شوند و برش واترجت ساینده را با قابلیت برش تقریباً هر ماده بدون حرارت ایجاد می‌کنند. سرعت برش بین 15 تا 380 میلی‌متر در دقیقه برای فلزات بسته به ضخامت و سختی مواد متغیر است، که باعث می‌شود واترجت به طور قابل‌توجهی کندتر از لیزر یا پلاسما روی فلزات باشد، اما در موادی که هیچ‌یک از این فناوری‌ها نمی‌توانند از پس آن برآیند، منحصربه‌فرد است: شیشه، سنگ، سرامیک، تیتانیوم، کامپوزیت‌های فیبر کربن، و مجموعه‌های چند ماده‌ای انباشته. مزایای تعیین کننده عبارتند از: منطقه تحت تأثیر حرارت صفر (بدون اعوجاج، بدون تغییرات متالورژیکی، بدون HAZ)، قابلیت برش بر روی مواد تا ضخامت 300 میلی متر، و توانایی برش فلزات بازتابنده ای که لیزرهای فیبر با آنها دست و پنجه نرم می کنند. ماشین‌های واترجت به دلیل مصرف ساینده و نگهداری پمپ، گران‌ترین کارکرد در ساعت (15 تا 40 دلار) هستند.

مقایسه دستگاه برش CNC با سرعت بالا در یک نگاه

هر تکنولوژی برش یک پاکت عملکرد مجزا را اشغال می کند. جدول زیر مقایسه مستقیمی را در بین ابعادی که برای محیط های تولید مهم هستند ارائه می دهد:

برش پارامترهایی که عملکرد سرعت بالا را تعیین می کنند

برای ماشین‌های برش با سرعت بالا از نوع روتر CNC، سه پارامتر وابسته به هم تعیین می‌کنند که آیا یک برش نتیجه‌ای با کیفیت ایجاد می‌کند یا باعث شکستن ابزار، نقص‌های سطحی و سایش زودرس می‌شود. درک رابطه آنها به اپراتورها اجازه می دهد تا بدون از بین بردن ابزار یا قطعات، سرعت برش را به سمت حد تولید دستگاه برسانند.

سرعت اسپیندل (RPM)

سرعت اسپیندل تعیین می کند که لبه های برش ابزار با چه سرعتی با مواد قطعه کار تماس پیدا می کند. RPM بالاتر، تعداد درگیری‌های برش را در دقیقه افزایش می‌دهد، که مطلوب است - اما همچنین تولید گرما را افزایش می‌دهد و بالاتر از یک آستانه خاص ماده، می‌تواند باعث سوختن لبه ابزار به جای بریدن شود. برای اکثر کاربردهای روتر CNC با سرعت بالا، سرعت اسپیندل 18000 تا 24000 RPM برای چوب، MDF و پلاستیک استفاده می شود. ماشینکاری آلومینیوم روی یک روتر CNC با سرعت بالا معمولاً در 8000-18000 RPM با تخلیه مناسب چیپ اجرا می شود. سرعت برش نظری بر حسب متر سطح در دقیقه (m/min) برابر است با: Vc = (π × D × RPM) / 1000 که در آن D قطر ابزار بر حسب میلی متر است. یک آسیاب انتهایی 6 میلی متری در 24000 دور در دقیقه سرعت برش تقریباً 452 متر در دقیقه را تولید می کند - مناسب برای آلومینیوم اما به طور بالقوه برای فولاد بدون خنک کننده فعال بسیار زیاد است.

نرخ خوراک و بار تراشه

نرخ تغذیه سرعت خطی پیشروی ابزار از طریق مواد است که بر حسب mm/min یا IPM بیان می‌شود. پارامتر بحرانی محاسبه شده بار تراشه است - ضخامت ماده حذف شده توسط هر لبه برش در هر دور: بار تراشه = نرخ تغذیه ÷ (RPM × تعداد فلوت ها). حفظ بار تراشه صحیح تنها عامل مهم در عملکرد برش CNC با سرعت بالا است. بار بسیار کم تراشه (نرخ تغذیه بسیار آهسته برای RPM) باعث می شود که ابزار به جای بریدن، ساییده شود و گرمای بیش از حد بدون برداشتن مواد ایجاد شود - به این حالت مالش یا سکونت گفته می شود و به سرعت ابزار را از بین می برد. بار بالای تراشه لبه های برش را اضافه بار می کند، باعث انحراف می شود و خطر شکستگی ابزار را به همراه دارد. بارهای تراشه هدف معمولی برای یک روتر CNC با سرعت بالا بسته به قطر ابزار و قدرت دوک، 0.025-0.075 میلی متر بر دندان برای چوب نرم، 0.05-0.15 میلی متر بر دندان برای MDF و 0.01-0.05 میلی متر بر دندان برای آلومینیوم است.

عمق برش و عرض برش

عمق برش (عمق محوری، یا فاصله عمودی که ابزار با مواد درگیر می‌شود) و عرض برش (عمق شعاعی، یا چه مقدار از قطر ابزار درگیر شده است) با هم میزان حذف مواد و نیروهای برشی را که دستگاه باید تحمل کند، تعیین می‌کند. ماشین های برش CNC با سرعت بالا با ساختارهای سفت و سخت و دوک های قدرتمند می توانند تنظیمات تهاجمی عمق برش را انجام دهند، اما این رابطه خطی نیست - دوبرابر کردن عمق برش بیش از دو برابر نیروی جانبی روی ابزار را افزایش می دهد که انحراف را افزایش می دهد و می تواند باعث ایجاد پچ پچ شود. برای پاس های تکمیلی با سرعت بالا روی آلومینیوم با آسیاب انتهایی کاربید 10 میلی متری، پارامترهای معمولی 8000-12000 RPM، سرعت تغذیه 800-1500 میلی متر در دقیقه و عمق برش 1-3 میلی متر هستند. برای خشن کردن، اعماق بالاتر (تا 1× قطر ابزار) با نرخ تغذیه متوسط، مواد را به سرعت پاک می کنند. گذرهای تکمیلی از عمق کم در سرعت های بالاتر برای دستیابی به کیفیت پرداخت سطح زیر 0.1 میلی متر استفاده می کنند.

پارامترهای برش مواد خاص برای ماشین های CNC با سرعت بالا

هیچ مجموعه واحدی از پارامترهای برش در همه مواد اعمال نمی شود. هر ماده به ترکیب خاصی از سرعت دوک، سرعت تغذیه و عمق برش نیاز دارد که با سختی، هدایت حرارتی و تمایل به کار سخت شدن تعیین می شود. پارامترهای زیر نقطه شروع برای برش روتر CNC با سرعت بالا هستند - آنها باید از طریق برش های آزمایشی در درجه مواد خاص و پیکربندی ماشین در حال استفاده اصلاح شوند.

• چوب و ام دی اف - سرعت اسپیندل: 18000 تا 24000 دور در دقیقه. نرخ تغذیه: 3000-10000 میلی متر در دقیقه. عمق برش: 3-8 میلی متر در هر پاس (بیت برش مارپیچی). MDF گرد و غبار ریز تولید می کند که فلوت های تراشه را به سرعت بارگیری می کند - از قطعات مارپیچ برش با زوایای مارپیچ بالا استفاده کنید و از فعال بودن جمع آوری گرد و غبار اطمینان حاصل کنید. سرعت بسیار پایین تغذیه روی ام دی اف باعث سوختن می شود. بار صحیح تراشه برش را از طریق تشکیل تراشه مکانیکی خنک نگه می دارد.
• آلومینیوم (6061/7075) - سرعت اسپیندل: 8000 تا 18000 دور در دقیقه. نرخ تغذیه: 800-4000 میلی متر در دقیقه بسته به اندازه آسیاب نهایی. عمق برش: 0.5-3 میلی متر برای تکمیل، تا قطر 1× برای خشن کردن. آلومینیوم چسبنده است و تمایل دارد در دمای بالا به لبه های ابزار جوش بخورد - از آسیاب های انتهایی کاربید تک فلوت یا 2 فلوت با لبه های تیز استفاده کنید و از مایع برش یا هوای فشرده برای کمک به تخلیه تراشه استفاده کنید. در 18000 دور در دقیقه با آسیاب انتهایی کاربید 4 فلوت 12 میلی‌متری بر روی آلومینیوم 6061 (3000 میلی‌متر در دقیقه)، سرعت حذف مواد تقریباً به 72 سانتی‌متر مکعب در دقیقه می‌رسد - نرخ زبری بسیار مولد برای روتر CNC با سرعت بالا.
• فولاد ملایم - سرعت اسپیندل: 2000 تا 4000 دور در دقیقه. سرعت تغذیه: 300-600 میلی متر در دقیقه. عمق برش: 0.5-2 میلی متر. فولاد برای جلوگیری از خرابی لبه ابزار به سرعت سطحی بسیار کمتری نسبت به آلومینیوم نیاز دارد - این امر RPM را بسیار کمتر از محدوده "سرعت بالا" برای برش مکانیکی می‌کند. برای برش فولاد با سرعت بالا، پلاسما یا لیزر بسیار پربازده تر است. برش فولاد روتر CNC برای کاربردهای کم حجم و دقیق که در آن محدودیت‌های HAZ یا دقت سایر فناوری‌ها غیرقابل قبول است، اختصاص دارد.
• پلاستیک های اکریلیک و مهندسی - سرعت اسپیندل: 12000-20000 RPM. نرخ تغذیه: 2000-6000 میلی متر در دقیقه. عمق برش: 1-4 میلی متر. اکریلیک به جای شکستگی ذوب می شود - سرعت اسپیندل بسیار بالا با سرعت تغذیه بسیار کم گرما تولید می کند که تراشه ها را دوباره به لبه برش جوش می دهد. از بیت‌های O-flute تک فلوت که مخصوص پلاستیک‌ها طراحی شده‌اند، استفاده کنید که حداکثر فاصله تراشه‌ها را فراهم می‌کنند و تجمع گرما را در ناحیه برش به حداقل می‌رسانند.
• کامپوزیت های فیبر کربن (CFRP) - سرعت اسپیندل: 12000-24000 RPM. نرخ تغذیه: 1500-4000 میلی متر در دقیقه. عمق برش: 0.5-2 میلی متر. CFRP بسیار ساینده است و کاربید استاندارد را به سرعت از بین می برد - از آسیاب های انتهایی با پوشش الماس یا ابزار الماس پلی کریستالی (PCD) برای حجم تولید استفاده کنید. CFRP گرد و غبار ساینده بسیار ریز تولید می کند - محفظه کامل با استخراج فیلتر شده الزامی است. لایه لایه شدن در وجه های خروجی نگرانی اصلی کیفیت است. برای به حداقل رساندن بیرون کشیدن الیاف از فرز صعودی در محیط اطراف استفاده کنید.

نحوه انتخاب دستگاه برش CNC با سرعت بالا برای برنامه شما

با چندین فناوری برش CNC با سرعت بالا که در نقاط قیمتی با هم تداخل دارند، تصمیم انتخاب به تطبیق ویژگی‌های عملکرد دستگاه با نیازهای خاص برنامه مورد نظر بستگی دارد. اینها سوالاتی هستند که انتخاب صحیح را تعیین می کنند.

چه موادی را می برید و چقدر ضخیم است؟

نوع و ضخامت مواد تعیین کننده اصلی هستند. برای غیر فلزات - چوب، ام دی اف، پلاستیک، فوم، کامپوزیت ها - روتر CNC با سرعت بالا تقریباً همیشه همه کاره ترین و مقرون به صرفه ترین راه حل است. برای برش ورق های فلزی در محدوده 0.5 تا 10 میلی متر با تلورانس های محکم و لبه های تمیز، دستگاه برش لیزر فیبر معیار صنعتی است. برای ورق فولادی در محدوده 6 تا 50 میلی متر که سرعت در اولویت است و برخی از مراحل پس از پردازش قابل قبول است، پلاسما CNC بهترین توان عملیاتی را به ازای هر دلار هزینه تجهیزات ارائه می دهد. برای مواد حساس به حرارت، مقاطع ضخیم از هر ماده، یا برش مواد مخلوط که در آن یک دستگاه واحد باید همه چیز را از لاستیک گرفته تا تیتانیوم را مدیریت کند، واترجت CNC علیرغم سرعت پایین‌ترش، به‌طور منحصربه‌فردی توانایی دارد.

چه حجم تولید و پیچیدگی قطعه مورد نیاز است؟

ماشین های برش CNC با سرعت بالا سرمایه بر هستند - توجیه اقتصادی آنها به حجم تولید بستگی دارد. یک سیستم لیزر فیبر 200000 دلاری در حجمی که مزیت توان عملیاتی آن نسبت به برش پلاسما درآمد اضافی کافی برای ارائه تفاوت هزینه سرمایه ایجاد می کند، منطقی به نظر می رسد. برای عملیات‌های با حجم کمتر یا مغازه‌هایی که وارد قابلیت‌های مواد جدید می‌شوند، شروع با پلاسما و افزایش حجم لیزر با افزایش حجم، یک پیشرفت معمول و منطقی مالی است. پیچیدگی قطعات نیز مهم است: برش لیزری در خطوط پیچیده با تغییرات جهت بسیار عالی عمل می کند زیرا فرآیند بدون تماس آن به این معنی است که هیچ نیروی ابزاری برای ایجاد انحراف در ویژگی های ظریف وجود ندارد. روترهای CNC به حداقل اندازه ویژگی های گسترده تری نیاز دارند که با قطر ابزار تعیین می شود. پلاسما به حداقل اندازه‌های ویژگی مربوط به عرض کرف و شعاع HAZ نیاز دارد.

الزامات دقت و کیفیت لبه چیست؟

اگر قطعات تمام شده مستقیماً بدون ماشینکاری ثانویه به مونتاژ بروند، کیفیت لبه و دقت ابعاد به جای ملاحظات ثانویه، معیار انتخاب می شوند. برش لیزری بهترین سطح لبه را بر روی فلزات نازک ارائه می دهد، با مقادیر Ra 1-4 میکرومتر که در برش های با کیفیت قابل دستیابی است. برش واترجت لبه‌های صاف و بدون HAZ را ایجاد می‌کند و آن را به انتخاب ارجح برای قطعات دقیقی تبدیل می‌کند که پس از برش ماشینکاری نمی‌شوند. برش پلاسما - به ویژه پلاسمای استاندارد - برای اکثر کاربردهای مونتاژی نیاز به سوراخ کردن ثانویه و تمیز کردن لبه دارد. روترهای CNC بهترین کیفیت لبه را روی چوب، پلاستیک و کامپوزیت ها به جا می گذارند و اغلب سطوحی را ارائه می دهند که قبل از رنگ آمیزی یا چسباندن نیازی به پرداخت بیشتر ندارند.

مشخصات کلیدی که باید هنگام خرید یک دستگاه برش CNC با سرعت بالا ارزیابی کنید

مشخصات دستگاه ذکر شده در ادبیات سازنده همیشه مستقیماً به عملکرد تولید ترجمه نمی شود. اینها پارامترهایی هستند که ارزش بررسی دقیق قبل از خرید را دارند.

• قدرت اسپیندل و محدوده سرعت (روترها) - قدرت اسپیندل تعیین می کند که دستگاه با چه شدتی می تواند بدون توقف یا انحراف برش دهد. یک اسپیندل 5.5 کیلوواتی و یک دوک 2.2 کیلوواتی که هر دو با سرعت 24000 دور در دقیقه کار می‌کنند، نتایج متفاوتی را تحت بار تولید می‌کنند - دوک‌های قوی‌تر نرخ تغذیه برنامه‌ریزی شده خود را از طریق برش حفظ می‌کنند. ضعیف‌تر سرعت خود را کاهش می‌دهد، بار تراشه را فراتر از محدوده بهینه افزایش می‌دهد و پوشش سطحی بدتری ایجاد می‌کند. برای مسیریابی تولید آلومینیوم یا چوب سخت، حداقل قدرت اسپیندل 4.5 کیلو وات توصیه می شود. برای پلاستیک و مواد نرم، 2.2 کیلو وات معمولاً کافی است.
• اندازه و نوع ریل راهنمای خطی - راهنماهای خطی در یک دستگاه برش CNC با سرعت بالا باید هم حرکت با سرعت بالا با اصطکاک کم و هم استحکام کافی برای مقاومت در برابر نیروهای برش جانبی را فراهم کنند. راهنماهای خطی ریل مربعی (ریل پروفیلی به سبک هایوین) به طور قابل توجهی سفت تر و دقیق تر از سیستم های ریل گرد یا شیار V هستند. عرض ریل راهنما (20 میلی‌متر و بالاتر برای ماشین‌های تولیدی) و اندازه و درجه پیش‌بارگیری واگن‌ها را بررسی کنید. راهنماهای کم اندازه تحت بار برش خم می شوند و باعث خطای ابعادی و تسریع سایش ریل می شوند.
• سیستم محرکه: پیچ توپ و گشتاور موتور - گام بال اسکرو (مسافت خطی طی شده در هر دور) مبادله بین سرعت و نیرو را تعیین می کند. پیچ توپ 10 میلی متری در هر دور 10 میلی متر پیشروی می کند و سرعت تراورس بالایی را ارائه می دهد. گام 5 میلی متری دو برابر نیروی رانش را با نصف سرعت سریع ایجاد می کند. ماشین‌های برش CNC با سرعت بالا برای مصارف تولیدی معمولاً پیچ‌های گام ۱۰ میلی‌متری را با موتورهای سروو با گشتاور اسمی ۱ تا ۳ نیوتن متر در هر محور مشخص می‌کنند. بررسی کنید که کنترلر دستگاه از کنترل سروو حلقه بسته کامل پشتیبانی می کند - درایوهای مبتنی بر پله حلقه باز برای برش تولید با سرعت بالا مناسب نیستند.
• نوع منبع لیزر و قدرت (برش لیزری) - برای برش فلز، منابع لیزر فیبر به وضوح از CO2 برای بهره وری انرژی، نگهداری و سرعت برش بر روی فلزات برتری دارند. هنگام ارزیابی توان لیزر فیبر، توجه داشته باشید که سرعت برش مفید تقریباً به صورت خطی با توان کمتر از 6 کیلو وات اما با بازدهی کاهشی بالاتر از این آستانه مقیاس می‌شود. یک ماشین 3 کیلوواتی با قیمت 80000 دلار ممکن است 80% از توان یک ماشین 6 کیلوواتی را با ضخامت مواد معمولی 150000 دلار ارائه دهد - محاسبه هزینه به ازای هر قطعه مبنای درستی برای این تصمیم است، نه مشخصات توان به صورت مجزا.
• سازگاری کنترلر و نرم افزار CAM - کنترل‌کننده دستگاه تعیین می‌کند که دستگاه فراتر از برش نقطه به نقطه اولیه چه کارهایی می‌تواند انجام دهد. قابلیت پردازش نگاه به آینده (توانایی کنترل کننده برای پیشخوانی هندسه مسیر آینده و تنظیم سرعت بر اساس آن برای جلوگیری از عبور بیش از حد گوشه ها) برای دقت برش CNC با سرعت بالا در خطوط پیچیده بسیار مهم است. کنترلرهای Fanuc، Siemens و Mitsubishi استاندارد صنعتی برای برنامه های کاربردی هستند. بررسی کنید که دستگاه با خروجی نرم‌افزار CAM شما سازگار است - سازگاری با کد G تقریباً جهانی است، اما کیفیت پس از پردازشگر برای ترکیب‌های خاص ماشین و کنترلر متفاوت است و مستقیماً بر عملکرد برش تأثیر می‌گذارد.

روش های تعمیر و نگهداری که از عملکرد دستگاه برش CNC با سرعت بالا محافظت می کند

ماشین‌های برش CNC با سرعت بالا در شرایطی کار می‌کنند - سرعت دوک، سرعت عبور سریع و نیروهای برش - که نسبت به ماشین‌ابزارهای همه منظوره نیاز به تعمیر و نگهداری منظم‌تری دارند. قطعاتی که بیشترین حساسیت را نسبت به بی توجهی به تعمیر و نگهداری دارند نیز گرانترین قطعات برای جایگزینی هستند: مجموعه های دوک، راهنماهای خطی و پیچ های توپ. یک برنامه تعمیر و نگهداری پیشگیرانه ساختاریافته که چند ساعت در ماه هزینه دارد، به طور مداوم از رویدادهای خرابی برنامه ریزی نشده که می تواند یک خط تولید را برای روزها بیکار کند، جلوگیری می کند.

• روزانه: روغن کاری و بازرسی - راهنماهای خطی را پاک کنید و بررسی کنید که سیستم روانکاری خودکار روغن را به تمام نقاط حمل راهنما رسانده است. ریل های خشک سایش کالسکه را به صورت تصاعدی تسریع می کنند. نگهدارنده ابزار دوک را از نظر ریزش بررسی کنید - نشانگر شماره گیری روی مخروطی نگهدارنده ابزار باید کمتر از 0.005 میلی متر TIR نشان داده شود. هر خروجی بالاتر از این آستانه نشان می دهد که نگهدارنده ابزار یا کولت نیاز به تمیز کردن یا تعویض دارد. برای دستگاه های لیزر، وضعیت لنز سر برش را بررسی کنید - آلودگی روی لنز فوکوس کیفیت برش را کاهش می دهد و خطر آسیب حرارتی به عدسی اپتیکال را به همراه دارد.
• هفتگی: بررسی سیستم درایو و سیستم خنک کننده - روغن کاری بال اسکرو را در همه نقاط بررسی کنید - بیشتر ماشین های CNC از روانکاری خودکار متمرکز استفاده می کنند، اما بررسی کنید که سطح مخزن کافی است و همه نقاط توزیع روغن دریافت می کنند. برای دوک‌های خنک‌شده با آب، سطح و دما مایع خنک‌کننده را بررسی کنید - یاتاقان‌های دوک که بالاتر از دمای نامی کار می‌کنند، خستگی یاتاقان را تسریع می‌کنند. برای کاترهای پلاسما، مواد مصرفی مشعل (الکترود، نازل، سپر) را بررسی کرده و در فاصله زمانی توصیه شده سازنده تعویض کنید - مواد مصرفی فرسوده قبل از اینکه باعث خرابی مشعل شوند، کیفیت برش را کاهش می دهند و نسبت به اجزای ماشینکاری شده که بر آن تأثیر می گذارند ارزان هستند.
• ماهانه: تأیید صحت هندسی - یک قطعه آزمایش استاندارد (یک مربع با برش های مورب و ویژگی های دایره ای) اجرا کنید و هندسه حاصل را با ابعاد اسمی اندازه گیری کنید. هر گونه انحراف فراتر از دقت مشخص شده دستگاه (معمولاً ± 0.03-0.05 میلی متر برای روترهای CNC با سرعت بالا) نشان می دهد که یک مشکل مکانیکی یا کالیبراسیون قبل از تولید قطعات تولید خارج از تحمل نیاز به بررسی دارد. واکنش برگشتی در بال اسکروها یا اتصال در راهنماها معمولاً ابتدا در خطاهای درون یابی دایره ای ظاهر می شود - اگر واکنش برگشتی معکوس محور افزایش یافته باشد، ویژگی های دایره ای قطعه آزمایش در یک ربع کمی صاف است.
• سالانه: تعمیرات اساسی یاتاقان اسپیندل و سیستم درایو — دوک‌های پرسرعتی که در 20000 تا 40000 RPM کار می‌کنند، در شرایط بار معمولی عمر کاری 8000 تا 15000 ساعت دارند. تجزیه و تحلیل ارتعاش سالانه اسپیندل - اندازه‌گیری سریع طیف با یک شتاب‌سنج - عیوب یاتاقان‌ها را ماه‌ها قبل از ایجاد خرابی فاجعه‌بار نشان می‌دهد. جایگزینی یاتاقان‌های دوک در اولین نشانه‌های ایجاد نشانه‌های ارتعاشی به‌طور چشمگیری ارزان‌تر از تعویض اضطراری اسپیندل پس از تشنج بلبرینگ در حین فرآیند است. پیش بار اسکرو باید سالیانه تأیید شود - تلفات پیش بار به صورت افزایش عکس العمل روی قطعه آزمایش نشان داده می شود و اغلب می توان آن را با تنظیم به جای تعویض اگر زودتر تشخیص داد، اصلاح کرد.