CNC makinesi mi oyuncak mı?
Gerçek bir CNC makinesi ile bir oyuncak arasındaki farkı nasıl anlarsınız? Bu, piyasadaki ürünler arasındaki farkların farkında olmayan birçok acemi müşterinin kendine sorduğu bir sorudur. CNC makinelerinin inşası ve yapımında 20 yılı aşkın deneyime sahip Plot Electronics, bu ikilemin çözülmesine yardımcı olabilir. Yıllar içinde, ekipmanınızın güvenilirliğini ve hassasiyetini sağlamak istiyorsanız yüksek kaliteli bileşenlerden mahrum kalamayacağınızı öğrendik.
Kullanılan bileşenler: Sürdürülebilirliğin anahtarı
Başlangıçta, herhangi bir üretici doğru parçaları seçmekte zorlanabilir, ancak deneyimlerimiz bize kaliteden tasarruf etmenin gelecekte daha pahalıya mal olacağını öğretti. Ürettiğimiz CNC makineleri oyun için değil, üretim için yapılmıştır. Piyasada profesyonel görünen, ancak gerçekte sadece 'oyuncak' olan birçok makine bulacaksınız - ucuz, çok sağlam değil ve arızaya meyilli.
Daha ucuz ikamelerin tuzakları
Genellikle, profesyonel ekipmanı taklit eden ithal makineler düşük fiyatlıdır - tanınmış üreticilerin 10% ila 20% değerindeki makineleri. Bunun yerine, çoğu zaman olduğu gibi, birçok satıcı fiyatlarını 500%'ye kadar yükselterek bunları premium ürünler olarak sunar. Bu nedenle, satın almadan önce, ürünü farklı platformlarda (örneğin Aliexpress) dikkatlice karşılaştırın ve çalışan kapılar gibi temel mekanik bileşenlere dikkat edin.
Bu düşük bütçeli makineler genellikle yirmi yıldır sektörden düşmekte olan step motor sürücüleri gibi eski teknolojilere dayanmaktadır. Bu tür ekipmanlar üretime girerse, doğrulukta hızlı bir düşüş ve sonuç olarak karlılıkta bir azalma göreceksiniz.
Dönüşümlere karşı gerçek fırsatlar
Bazı şirketler daha ucuz makineleri daha zorlu görevlere uyarlayarak yükseltmeye çalışıyor. Bu başlangıçta iyi bir seçenek gibi görünse de, bu makinelerin sınırlı bir ömrü vardır ve yenileme için uygun değildir. Yoğun üretim yüküne dayanamazlar.
Bir CNC makinesi ile oyuncak arasındaki farkı nasıl anlarsınız?
Gerçekleştirilebilecek bir test, bir çarpışma simülasyonudur. Profesyonel CNC makinelerinde, tam hızda bile, bir çarpışma mekaniğe kalıcı olarak zarar vermemelidir. Düşük maliyetli muadillerinde böyle bir durum kalıcı hasara yol açabilir.
Marka güveni: Her zaman haklı mıdır?
Birçok şirket, mevcut servis veya garanti koşullarına dikkat etmeden, üreticinin itibarına dayanarak makine seçiyor. Bu arada, piyasadaki değişiklikler hizmet kalitesini veya satış sonrası hizmeti etkileyebilir. Bu nedenle, garanti koşullarını dikkatlice incelemek ve sorun olması durumunda servisin haftalar sürmeyeceğinden emin olmak faydalı olacaktır.
Özet
Bir CNC makinesi seçerken, dayanıklılığını ve yeteneklerini etkileyen kullanılan bileşenler arasındaki farkları bilmek yararlıdır. Kaliteli bileşenler, başlangıçta daha pahalı olsa da, uzun vadede önemli tasarruflar sağlayabilir, arıza süresi ve maliyetli onarım riskini en aza indirebilir.
İşletmeniz için doğru CNC makinesini nasıl seçersiniz?
Belirlemek hangi parçalardan oluştuğu
- Servo sürücüler
Dijital servo sürücüler - bunların birçok sınıfı ve enkoderli step motor (ezi-servo) gibi sözde çözümler vardır - temel fark budur. Profesyonel makinelerde, bunlar genellikle çalışma sırasında ve rölantideyken aşırı yüklerin katlarını (3-10) üstlenebilen AC servo sürücülerdir. AC servo sürücüler çok pahalıdır ve aslında makinenin değerinin yaklaşık 40 %'sini temsil eder. Verimlilik, step sürücüler veya ezi-servo ile yapılan makine çalışmasının bir katıdır - 3D çalışmanın kendisi 10-20 kat daha hızlı sürer ve sonuçlar kalite açısından çıplak gözle fark edilir. Süper profesyonel seride, üretilen makinelerdeki servo sürücüler 800% aşırı yük kapasitesine sahiptir, bu daha ucuz makinelerde 300% seviyesindedir, bu da 2,6 kat daha yüksektir, daha ucuz çözümlere kıyasla daha yüksek hızlanma ve ayrıntıların yürütülme hızı sağlar ve oyuncak makineleri olarak sınıflandırılan sabit torklu step motorlu makinelere göre 8-20 kat daha yüksektir. Ayrıca deformasyona tepki hızı veya harmonik filtreler veya sarkaç filtreleri gibi sürücüyü kontrol etmek için kullanılan filtreler ve algoritmalar da önemlidir. Hız performansı açısından gelişmiş yeteneklerin kullanılması esastır. Modern servo sürücüler, algoritma ve deformasyona doğrudan sürücü yanıtı arasında bir dengeye sahiptir. Algoritmalardan kurtulmak ve blok yanıtlarını basitleştirmek hızı artırır, ancak hassasiyeti artırmaz veya işlemin doğasındaki değişiklikler için doğru çalışmaya izin vermez. Makine tasarımlarında titreşimli deformasyonlara neden olabilecek iç gerilimler vardır ve bunlar fizik kurallarına meydan okuyan ve hızlandırılmış kütleyi aşım ve iş parçası üzerinde görünür titreşimler olmadan durdurabilen algoritmalarda bulunan olasılıkla sönümlenir. Bu nedenle, kontrol sisteminin deformasyonu en hızlı okumasının ve yanıt vermesinin en iyi seçim olduğu doğru değildir. Bu değişimin kalite parametresini dikkate almaz. Hızlı bir yanıt var, ama doğru mu?
Doğrudan tahrik olarak yoğun bir şekilde reklamı yapılan doğrusal tahrikler de kullanılmaktadır. Tahrikler, endüstriyel makinelerden yaklaşık iki ila üç kat daha hızlı olarak performans açısından farklılık gösterir, ancak dezavantajları da vardır. Önemli bir parametre, nadir toprak mıknatısları da dahil olmak üzere kullanılan bileşenlerin doğrudan bir sonucu olan enerji yoğunluğudur. Bu teknoloji uzun yıllardır bilinmektedir ancak cnc freze makinelerinde yeni yeni uygulanmaya başlanmıştır. Daha önce lazerler veya plazma kesme makineleri gibi makinelerde kullanılıyordu. Üretimlerinde kullanılan bileşenler, belirli bir motorun gücü ve hızlı beslemeler sırasında önemli olan boyutu ve ağırlığı üzerinde bir etkiye sahiptir. Frezeleme işinde, büyük sargı kesitleri ve içlerinden akan büyük akımlar nedeniyle küçük mesafelerde güç sağlayan küçük çalışma alanlarına sahip makinelerde kapasite seviyesi yalnızca tatmin edicidir.
Büyük ölçekli freze makinelerinde, doğrusal tahriklerin kullanımı henüz frezeleme konumunu korumak için yeterli güç seviyesine sahip değildir.
- Makine çerçeveleri
Makinede servo sürücüleri kullanabilmek için, +/-0,01 mm hassasiyetle işlenen yüksek hassasiyetli çerçevelerin işlenmesi gerekir ve H ve P sınıfındaki taşıyıcıların doğrusal kılavuz bileşenleri de böyledir. Profesyonel olmayan makinelerde, çalışma sırasındaki işçilik veya deformasyon seviyesi çok daha yüksektir ve 1,2 mm'ye kadar ulaşır. Mobilya endüstrisi için bu değerler kabul edilebilir, ancak böyle bir yapının hizmet ömrü için bir sorun teşkil eder. Verilen değişiklikler deformasyon direnci özelliklerini kaybeder ve zamanla geometrilerini değiştirerek bükülür veya iş parçasına tutunmaz, cnc makinesinin zamanla özelliklerini bozar. İşlenmiş çerçeveler daha zayıf toleransta olabilir ve çerçeve daha büyük sapmalara sahipse, bozulmuş bir sınıfta doğrusal bir kılavuz kullanılır - sürgülü kapılar vb. için tasarlanmıştır. Taşıyıcı sınıfı 0,3 mm'dir, ancak genellikle 4 tane vardır ve hatalar toplanır - bu, makinelerin çalışmasına izin verir çünkü boşluklar mekanik hataları kapsayacak kadar büyüktür. Hatalar yalnızca kesme yükü kılavuz gövdenin ağırlığından fazla olduğunda ortaya çıkar - makinenin değerini o zaman anlarsınız. Plot Electronics, işleme sürecinde ince ayarlar yapmıştır ve 4 metrede standart olarak 0,01 mm'lik çok yüksek hassasiyet sınıfına sahip cihazlar üretmektedir. Daha yüksek hassasiyetler mümkündür, ancak ekonomi açısından zaman çok önemlidir. Kullanılan bileşenlerin sınıfı da işleme hassasiyetine göre seçilmektedir. Makinenin tasarımı, iş parçalarının kalitesi, büyük takımların kullanılma olasılığı ve takımların ve bir bütün olarak makinenin hizmet ömrü üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Kaynaklı konstrüksiyonlar, CNC makinesinin stabilitesini ve performansını etkileyen iç kuvvetlere maruz kalır. Bu işlem şirket sırrı ve patent kapsamındadır, ancak birçok durumda sıcaklık, kimyasal veya titreşim tavlaması kullanılır. Tavlanmış bir baskınız yoksa, tasarımınız bir fırına girmemiş demektir ve bu profilin içine bakılarak kolayca kontrol edilebilir. Titreşimli yöntemlerde görünür bir işaret yoktur, ancak yapıyı kolayca duyabilirsiniz, kimyasal yöntemler tavlamaya benzer etkilere sahiptir ve ayrıca yapının günlük hayata maruz kaldığı ve dinlendiği bir yaşlandırma yöntemi de vardır.
- İğler
CNC makine pazarında birçok iş mili tedarikçisi bulunmaktadır ve hangilerinin kendi sınıfında olduğuna ve hangilerinin sadece eğlence için olduğuna doğrudan karar vermek zordur. İhtiyaçlara bağlı olarak iş milleri, iş miliyle birlikte verilen ve invertör adı verilen bir kontrolör tarafından uygun parametrelendirmeden sonra istikrarlı çalışmayı garanti eden çalışma özelliklerine göre seçilir. Plot Electronics, HSD, Hiteco ve ürünleri olağanüstü kalite ve dayanıklılık ile karakterize edilen diğer şirketlerin iş millerini kullanmaktadır. CNC makineleri pazarında, amatör sınıfta kullanılan HSP ve su soğutmalı iş millerinin eşdeğerlerini bulabilirsiniz, genellikle Islak Çin iş milleri olarak adlandırılır - Çin'den gelen iş milleri bu şekilde tanımlanır. Karşılaştırma tablolarındaki güçlerinin gerçekle hiçbir ilgisi yoktur - mil üzerindeki etkin güç değil, tüketilen güçtür. Bu nedenle güç karşılaştırmasının pek bir anlamı yoktur çünkü stabilite garantisi yoktur.
Kullanılan profesyonel iş millerinin avantajı, maksimum dönme hızının ortalama değerinde bir güç zirvesine sahip olan ve daha geniş bir nominal hız aralığında çalışma imkanı veren doğrusal olmayan çalışma karakteristiğidir. Plot Electronics, düşük kesme hızlarında çalışmasını sağlayarak bu avantajdan yararlanır ve sonuç olarak, kullanıcının maksimum 24000 rpm hıza sahip bir iş mili ile 800-3000 rpm'de çelik malzemelerin kesilmesi işlemi için öngörülen parametrelerle çalışmasına olanak tanır, bu da kullanıcının diğer çözümlere göre bir avantajla birçok farklı malzeme türüyle çalışmasını sağlar.
Ayrıca, Otomasyon ve invertör adı verilen bir cihaz aracılığıyla uygulanan iş mili kontrolünün kendisi de önemlidir; invertör çalışması, motora tüketilen enerjiye eşit enerji pompalama özelliğine sahiptir. Bu tasarruf, motoru yük için optimum nominal koşullarda tutar. Dolayısıyla böyle bir iş mili maksimum düzeyde kullanılır ve kullanılmayan enerji oluşmaz ve ısıya dönüşmez. Bu, enerji tasarrufu sağlar ve tork iş mili hızını hassas bir şekilde kontrol etmek ve aynı zamanda kesme hareketini kontrol etmek için muazzam fırsatlar sunar. İş mili frekansları 200 ila 1.000 Khz arasında değişir, bu da verimliliği skaler kontrolden 1,4 kat daha yüksek olan 300 Hz'ye kadar vektör çalışma algoritmalarının kullanılmasını imkansız kılar; daha yüksek frekanslar için, programlaması yalnızca üreticinin servisi tarafından gerçekleştirilebilen özel algoritmalar kullanılır.
- Sürüş
Tahrik, rakipler arasında benzersiz olan Z ekseninde de planet dişliler ve sarmal çıtalar aracılığıyla sağlanır. Bu çözüm çarpışmalara - olası program hatalarına - dikkatsizliğe vb. karşı koruma sağlar. Plot Electronics makinelerinde, bu tür olaylar sırasında kötü bir şey olmaz - makine kapanır. Makine operatör hatalarına karşı korunur. Makine kapatıldıktan, tekrar açıldıktan ve bir referans çalışması gerçekleştirildikten sonra tamamen orijinal ayarlarına döner. Makineler, yılların deneyimi sayesinde bu tür olasılıklar için tasarlanmıştır. Z ekseni mekaniğinde helisel tahrik kullanımı, planet dişli elemanlarının ve entegre frenli pahalı motorların kullanılmasını gerektirir. Plot Electronics tarafından kullanılan çözüm daha pahalı ancak güvenilir ve dayanıklıdır.
Rakip makineler, çarpışması tahrikte, genellikle kaplinlerde ve mekanik bileşenlerde hasara neden olan vidalı miller kullanmaktadır ve ağırlığı dengelemek için, güvenlik ve sistem karmaşıklığı açısından modası geçmiş ve güvenilmez bir çözüm olan Z ekseni güçlendirici silindirler kullanılmaktadır.
Y tahrik sistemi bağımsız olarak çalışarak dik açı düzeltme sisteminin çalışmasını sağlar - aşırı boyutlar için çalışma sırasındaki yükler her iki tahrik için farklıdır - ilgili algoritmalar senkronizasyonla ilgilenir ve açı sistemi referans sırasında makineyi her zaman hassas bir şekilde konumlandırır.
Bileşenlerin üretildiği ve monte edildiği parametreler ve doğruluk sınıfları önemlidir ve bu ilk bakışta kolayca anlaşılamaz.
Dişli şeritlerde kullanılan kaliteler T6'dan başlar. Birçok üretici için bu önemli değildir ve kalite etkileri iş parçası üzerinde ve aynı zamanda dayanıklılık açısından hissedilen daha ucuz ikameler kullanırlar. Kalite düşükse, sarmal şeritlerin kenarlarında sürtünme şeklinde gözle görülür aşınma belirtileri olur, bu da terazinin deformasyonuna neden olur ve makine parametrelere uymaz.
- Kılavuzlar
Cnc makine yapımının mekaniği özeldir ve rakip çözümlere göre bir avantaja sahiptir. X-drive kızakları kirişin üstüne ve altına monte edilmiştir, bu da rakip çözümlere göre daha büyük aralık nedeniyle daha büyük kuvvetlerin aktarılmasını sağlar, bu da makinelerde çalışan kirişlerin rakip çözümlere göre daha küçük kesitlerle sonuçlanır, ancak eksenel aralık daha büyüktür, bu da daha büyük kesme kuvvetlerinin aktarılmasını sağlar, ayrıca kızakların katlanır korumalara ihtiyacı yoktur çünkü kızak üzerinde toz endişesi yoktur, çünkü yukarıdan ve aşağıdan talaşlar ve toz bilyalı taşıyıcı sıyırıcılar tarafından kolayca temizlenir. Rakip çözümlerde, kılavuzlar kirişin yan tarafına cıvatalanır, bu da daha küçük aralıklara ve katlanır kapaklara ek olarak daha büyük çalışan kiriş kesitlerine ihtiyaç duyulmasına neden olur, bu da operatör kontrolleri ve gerekli temizlik için kılavuzlara ulaşmayı zorlaştırır. Y tahrik kılavuzlarının makine yapısına monte edilmesi de bir hatadır, ancak birçok makine üreticisi tarafından yapıdaki işleme hatalarının makine hataları üzerindeki etkisinden kaçınmak için kullanılmaktadır. Profillerin kenarlarındaki düzlemlerin işlenmesi barizdir ve sadece paletlerin oturabilmesi için işlemeyi pürüzlendirmeyi amaçlamaktadır. Bu tür yapılardaki çeliğin genleşmesi, makinenin yapıldığı profillerin yan duvarlarına doğru itilmesine neden olur. Bu, kılavuz yolların bağlı olduğu profilin içbükeyliğinde veya dışbükeyliğinde değişikliklere neden olur, bu da bojilere doğru itilir ve bunlar kirişin destekleri arasındaki aralığı genişletir. Bu gibi durumlarda, 4 sıralı taşıyıcılar kirişin tüm yükünü yalnızca 2 sıra üzerinde destekleyerek taşıyıcının hizmet ömrünü sınırlar ve taşıyıcıların nispeten daha hızlı aşınmasına neden olur. Bu tasarımla ilgili ek bir sorun da kazılan malzemenin ve tozun yatak eşiğine çökmesidir ve bu da kapakların kullanılmasını gerektirir. Önemli bir husus da kızakların tabanlara yapışmasıdır, aksi takdirde kızaklar ağırlığın basıncına dayanamayacak ve cıvatanın yan kenarına karşı bloke olana kadar cıvatanın üzerine düşecektir. Kinematiğin yapısı yanlış değildir, ancak düzenli bakım ve neredeyse günlük yağlama unutulmamalıdır.
Alttan monteli paletlere sahip tasarımlarda, mekanik arızalar yoktur ve paletler gerilmez ve doğal olarak toz veya talaş girişinden korunur. Bu tür yapılarda temizliğin korunması daha kolaydır ve sık yağlama ile bojilerin hizmet ömrü 10 yıldan fazladır.
- Yapısal salıncak kemiği sistemi
CNC makinelerindeki boşluklar yaklaşık 2 yıl çalıştıktan sonra ortaya çıkar ve dişlileri dişli raylarına doğru iten özel vidalar sıkılarak düzeltilmelidir.
Plot Electronics tarafından sunulan makineler, geri tepmeyi önlemek için sürücüye otomatik olarak basınç uygulayan ve makinenin tüm hassas mekaniğini operatör hatalarından veya çarpışmalardan korurken yıllarca ideal çalışma özellikleri sağlayan tescilli bir çözüm kullanır.
Ayarlama işlevine ek olarak, tescilli çözüm, kesme işlemi sırasında mekaniğin titreşim ve salınımının çoğunu emer, bu da tüm mekaniğin hizmet ömrünü birkaç kez uzatır ve dengesiz veya özel aletlerle çalışma imkanı verir.
- Vakum sıkıştırma sistemi
Vakumlu kenetleme standart hale gelmekte ve oldukça büyük yüzey alanına sahip panolar ve bileşenler için popüler bir kenetleme çözümüdür. Plot Electronics'in tescilli bir çözüm uygulayarak ve vakum antiformları şeklinde sıkıştırma yöntemleri geliştirerek üstesinden geldiği daha küçük bileşenlerin sıkıştırılmasıyla ilgili sorunlar vardır. Buna ek olarak, kullanılan vakum pompaları Plot Electronics için geliştirilmiştir ve invertörlerle pompa hızı kontrolü ve sinüs-vektör algoritmalarında programlama kullanımına dayalı olarak daha yüksek verimlilik ve daha düşük enerji tüketimi ile karakterize edilir. Bu çözüm, motorun çalışmasını skaler bir ölçü yerine bir vektör kullanarak kontrol eder ve motorun vektör çalışması nedeniyle nominalden 1,4 kat daha yüksek bir verimlilikle sonuçlanır. Ayrıca kullanılan pompa modeli 60hz çalışmaktadır ve bu da pompa kapasitesini yaklaşık 20% artırmaktadır. Cnc ekipmanlarında vakum pompaları için motor kontrolü kullanımı rakip firmalarda bulunmamaktadır.
- Teknoloji HM+
Plot Electronics söz konusu olduğunda, makine kızağı ve şasi kirişleri birbirine kenetlenen çubuklarla (nervürler) çapraz olarak güçlendirilir. Bu çok yoğun emek gerektiren bir işlemdir, ancak araştırmalarımıza (ve harici çalışmalara) göre tüm sistemin sertliğini normal profillerle yapılan makinelere göre yaklaşık 7-8 kat artırmaktadır. Yeni makinelerde, sistem ayrıca sertliği yaklaşık 12,5 kat artıran HM+ bileşiği (tescilli çözüm) ile doldurulmaktadır. Bazı CNC makinelerinde ayrıca bölmeli takviye ve polimer beton taşması kullanılır, ancak bu durumda yaklaşık 10 yıl sonra korozyon ve ağırlık kaybı meydana gelir, bu da dolgu malzemesinin gevşemesine ve etrafında bir boşluk oluşmasına neden olur.
20 yıllık deneyime ve binlerce CNC Makine üretimindeki birçok farklı duruma dayanarak, Sentinel N serisinden profesyonel takım tezgahları satın almanızı kesinlikle tavsiye ederim. Bu cnc makinelerinin tüm sahipleri başarılı oldu. Bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.