ร้านค้าส่วนใหญ่จะติดตามรอบเวลาอย่างเคร่งครัด แต่ต้นทุนที่ซ่อนอยู่ที่ใหญ่ที่สุดในเครื่องกลึง CNC มักไม่ค่อยเกิดขึ้นระหว่างการตัด มันเกิดขึ้นระหว่างงานต่างๆ เมื่อป้อมปืนต้องถูกปรับแต่งใหม่ ผู้ปฏิบัติงานจะสัมผัสทุกออฟเซ็ตใหม่ และเครื่องจะอยู่นิ่งในขณะที่เอกสารแจ้งว่า "อยู่ระหว่างการผลิต" สำหรับงานชุดเล็กและงานผสมสูง การเปลี่ยนงานอาจกินชั่วโมงสปินเดิลนานกว่าหนึ่งเดือนมากกว่าการผลิตเศษจริง
แหล่งที่มาทางกายภาพของความล่าช้านั้นแทบจะเหมือนกันทุกครั้ง: เครื่องมือที่ยึดด้วยสลัก ชิมหรือยึดเข้ากับป้อมปืนหรือส่วนท้ายโดยตรง โดยไม่มีพื้นผิวอ้างอิงซ้ำ การถอดทุกครั้งจะต้องทำการวัดใหม่ทั้งหมด มีฮาร์ดแวร์สองประเภทโดยเฉพาะเพื่อลบขั้นตอนนั้น: ด้ามเครื่องมือแบบโมดูลาร์ ที่แยกหัวตัดออกจากส่วนต่อประสานการติดตั้ง และ ระบบระบุตำแหน่งแบบเรียว ที่ช่วยให้ฟิกซ์เจอร์หรือบล็อกเครื่องมือทั้งหมดถูกดึงออกและติดตั้งใหม่ภายในไม่กี่ไมครอนจากตำแหน่งก่อนหน้า
แนวคิดหลักเบื้องหลังก ซีรีส์ก้านเครื่องมือแบบเปลี่ยนเร็ว ตรงไปตรงมา: เม็ดมีดสำหรับการตัดอยู่ในส่วนหัวขนาดเล็ก และส่วนหัวนั้นติดตั้งอยู่ในด้ามฐานคงที่ผ่านประกบที่เข้ากันหรือข้อต่อแบบฟันปลา ยึดด้วยสกรูยึดหรือคันโยกตัวเดียว ก้านฐานไม่เคยหลุดออกจากช่องป้อมปืน มีเพียงชุดส่วนหัวเท่านั้นที่เคลื่อนที่ได้
สิ่งนี้สำคัญด้วยเหตุผลเชิงปฏิบัติสามประการ ขั้นแรก ความสูงของเครื่องมือและออฟเซ็ตเส้นกึ่งกลางจะถูกตั้งค่าหนึ่งครั้งในด้ามฐานและยึดไว้ตลอดการสลับหัวทุกครั้ง เนื่องจากรูปทรงของระบบจับยึดจะทำซ้ำจนถึงพิกัดความเผื่อที่แน่น แทนที่จะขึ้นอยู่กับความแน่นหนาของผู้ปฏิบัติงานในการขันสลักเกลียวยึด ประการที่สอง การเปลี่ยนเม็ดมีดไม่จำเป็นต้องดึงตัวจับยึดทั้งหมดออกจากป้อมปืนอีกต่อไป ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องตอกนาฬิกาใหม่หรือตั้งฉากใหม่ ประการที่สาม รายการการสึกหรอและรูปทรงพิเศษสามารถตั้งค่าล่วงหน้าไว้บนโต๊ะ นอกเครื่องจักรได้ ในขณะที่เครื่องกลึงยังคงทำงานอื่นต่อไป
| รูปแบบก้าน | ประเภทข้อต่อ | การทำซ้ำ | กรณีการใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|
| ก้านสี่เหลี่ยม 16 ถึง 32 มม | การมีเพศสัมพันธ์ใบหน้าหยัก | ภายใน 0.005 มม | การกลึงทั่วไป เครื่องกลึงขนาดเล็กถึงกลาง |
| ด้ามกลม สไตล์ด้ามคว้าน | สไลด์ประกบพร้อมลูกเบี้ยวล็อค | ภายใน 0.003 มม | งานคว้านภายใน งานเจาะลึก |
| บล็อกเมาท์ รองรับ VDI | ข้อต่อแนวรัศมีแบบ Curvic | ภายใน 0.005 มม | เครื่องกลึงแบบใช้ป้อมปืน |
เนื่องจากรูปทรงของคัปปลิ้งกำหนดตำแหน่งได้เอง ผู้ปฏิบัติงานจึงมักรายงานว่าการสลับหัวบวกกับการตัดเพื่อการตรวจสอบจะใช้เวลาไม่เกินสองนาที เมื่อเทียบกับสิบถึงสิบห้านาทีสำหรับตัวจับยึดโบลต์แบบทั่วไปที่ต้องมีการตรวจสอบตัวระบุหน้าปัดในภายหลัง
เมื่อด้ามแบบเปลี่ยนเร็วช่วยแก้ปัญหาหัวเครื่องมือได้ ตัวระบุตำแหน่งศูนย์จุดเรียวแปดเหลี่ยม แก้ปัญหาฟิกซ์เจอร์และบล็อคเครื่องมือ แทนที่จะใช้แบบเรียวกลม หมุดกำหนดตำแหน่งจะใช้โปรไฟล์แบบเรียวแปดด้านซึ่งวางอยู่ในช่องเสียบแปดด้านที่เข้ากัน หน้าแบนพิเศษทำหน้าที่สองงานในคราวเดียว โดยจะรับภาระในแนวรัศมีโดยไม่ต้องอาศัยการสัมผัสเพียงเส้นเดียว และล็อกการวางแนวการหมุนเพื่อให้ฟิกซ์เจอร์วางในตำแหน่งที่โอเวอร์คล็อกไว้เสมอ ไม่ใช่แค่ตำแหน่ง X-Y-Z เดียวกัน
กลไกการดึงสตั๊ดหรือคานลากใต้เบ้าจะดึงเทเปอร์ลงและเข้าด้านในขณะประกอบ โดยจัดตำแหน่งหน้าแปดเหลี่ยมให้เต็มก่อนที่จะทำการล็อค เนื่องจากกลไกเป็นแบบสปริงหรือไฮดรอลิกกระตุ้นแทนที่จะขึ้นอยู่กับแรงบิด แรงจับยึดจึงสม่ำเสมอทุกรอบ ซึ่งเป็นเหตุผลที่แท้จริงที่ความสามารถในการทำซ้ำนั้นรองรับรอบการโหลดและการขนถ่ายมากกว่าพันรอบ แทนที่จะลดลงหลังจากสองสามร้อยครั้งแรก
ซ็อกเก็ตตัวระบุตำแหน่งเดียวไม่ค่อยทำงานตามลำพัง ร้านค้าส่วนใหญ่สร้างสถานีจับยึดโดยใช้ตระกูล อุปกรณ์ระบุตำแหน่งศูนย์จุด เพื่อให้พาเลท ปากกาจับชิ้นงาน ปากจับแบบอ่อน และเพลตย่อยทั้งหมดสามารถอ้างอิงจุดศูนย์เดียวกันได้ ไม่ว่าฟิกซ์เจอร์ใดจะโหลดในวันนั้นก็ตาม
หมวดหมู่เซ็นเซอร์สมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษเมื่อมีกะทำงานแบบไม่มีผู้ดูแลหรือมีผู้เข้าร่วมน้อย ลูกบ๊อกซ์ที่ดูเข้าที่แล้ว แต่มีเศษติดอยู่ใต้หน้าเรียบๆ เดียว สามารถเปลี่ยนฟิกซ์เจอร์ได้เพียงเล็กน้อยแต่ในปริมาณจริง ซึ่งเพียงพอที่จะทำลายรูที่มีความแม่นยำได้ เซ็นเซอร์ยืนยันที่นั่งจะขัดขวางการสตาร์ทวงจร แทนที่จะปล่อยให้เครื่องจักรทำงานบนแคลมป์บวกลวง
การติดตั้งเครื่องมือแบบโมดูลาร์เพิ่มเติมบนเครื่องจักรที่มีรายการเครื่องมือที่กำหนดไว้อยู่แล้วจะยุ่งยากน้อยกว่าที่คิด เนื่องจากทั้งระบบด้ามและตัวระบุตำแหน่งได้รับการออกแบบให้อยู่ภายในอินเทอร์เฟซที่เครื่องจักรใช้อยู่แล้ว ซีรีส์ด้ามแบบเปลี่ยนเร็วมักมาในรูปแบบ VDI และแบบบล็อกสี่เหลี่ยม ดังนั้นจึงหล่นลงในช่องป้อมปืนที่มีอยู่โดยไม่ต้องดัดแปลงเครื่องจักร ซ็อกเก็ตจุดศูนย์โบลต์เข้ากับแผ่นย่อยหรือโต๊ะที่มีอยู่ในรูปแบบโบลต์เดียวกันกับฟิกซ์เจอร์ที่ใช้แล้ว
| คุณสมบัติของเครื่อง | การพิจารณาความเข้ากันได้ |
|---|---|
| เครื่องกลึงพร้อมเครื่องป้อนชิ้นงานแบบแท่ง | ช่องระบุตำแหน่งที่ด้านสปินเดิลย่อยต้องเคลียร์เส้นทางการเคลื่อนที่ของท่อป้อน |
| เครื่องมือแกนหมุน HSK | ข้อต่อแบบก้านไม่ขึ้นอยู่กับเทเปอร์ของสปินเดิล ดังนั้นจึงสามารถใช้ทั้งสองอย่างร่วมกันได้ |
| เครื่องกลึงขนาดกะทัดรัด เช่น เครื่องกลึงซีรีส์ Haas ST | หัวด้าม VDI แบบโปรไฟล์ต่ำช่วยลดความขัดแย้งในการกวาดล้างป้อมปืนบนซองจดหมายขนาดเล็ก |
| การดำเนินการถ่ายโอนสปินเดิลย่อย | ช่องจุดศูนย์บนแกนหมุนทั้งสองช่วยให้การวางแนวของชิ้นส่วนมีความสม่ำเสมอหลังการถ่ายโอน |
บนสายการผลิตเครื่องป้อนชิ้นงานแบบแท่ง จะมีค่าเป็นสารประกอบ เครื่องป้อนจะลบการโหลดแท่งแบบแมนนวลออกจากวงจรอยู่แล้ว การจับคู่กับเครื่องมือแบบเปลี่ยนเร็วจะขจัดสาเหตุหลักประการที่สองของเวลาว่าง ซึ่งก็คือการปรับแต่งเครื่องมือใหม่ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางด้ามหรือกลุ่มชิ้นส่วน ผลลัพธ์ที่รวมกันคือการหยุดเต็มต่อกะน้อยลง แทนที่จะเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในรอบเวลาใด ๆ เดียว
ไม่ใช่ทุกงานที่ต้องการทั้งสองระบบพร้อมกัน วิธีที่เป็นประโยชน์ในการตัดสินใจคือการดูว่าสิ่งใดเปลี่ยนแปลงบ่อยที่สุดบนพื้น: ตัวเครื่องมือตัดเอง หรือการจัดวางชิ้นงานทั้งหมด
ร้านค้าที่มีส่วนผสมสูงหลายแห่งเลือกใช้ทั้งสองอย่างในที่สุด เนื่องจากทั้งสองระบบจัดการกับขั้นตอนที่แตกต่างกันของการเปลี่ยนแปลงเดียวกัน: ด้ามทำให้การสลับระดับเครื่องมือสั้นลง ตัวระบุตำแหน่งจะลดระยะเวลาการแลกเปลี่ยนระดับฟิกซ์เจอร์ และเมื่อรวมกันแล้วจะลดจำนวนการตรวจสอบการจัดตำแหน่งแบบแมนนวลที่ผู้ปฏิบัติงานต้องดำเนินการต่อกะ
ความสามารถในการทำซ้ำนั้นเป็นข้อกล่าวอ้างทางกล และเช่นเดียวกับข้อกล่าวอ้างทางกลอื่นๆ ก็คือข้อกล่าวอ้างดังกล่าวจะลดลงหากอินเทอร์เฟซถูกใช้อย่างไม่เหมาะสมหรือมีการปนเปื้อน นิสัยบางประการจะรักษาความทนทานต่อระบบเหล่านี้ที่สร้างขึ้นเพื่อคงไว้
โรงงานที่ถือว่าอินเทอร์เฟซเหล่านี้เป็นวัสดุสิ้นเปลืองที่อยู่ติดกัน ซึ่งหมายความว่าจะได้รับความสนใจเป็นประจำเหมือนกับเม็ดมีดหรือตัวกรองน้ำหล่อเย็น มักจะคงตัวเลขความสามารถในการทำซ้ำให้ใกล้เคียงกับข้อกำหนดดั้งเดิมเป็นเวลาหลายปี แทนที่จะเป็นเดือน
โดยทั่วไปไม่มี ความยาวเครื่องมือและค่าออฟเซ็ตจะถูกตั้งค่าหนึ่งครั้งโดยเทียบกับด้ามฐานใหม่หรือจุดศูนย์ฟิกซ์เจอร์ และโปรแกรมจะยังคงเรียกหมายเลขเครื่องมือเดิมหรือออฟเซ็ตงานที่ใช้อยู่แล้ว อินเทอร์เฟซทางกายภาพเปลี่ยนไป ไม่ใช่ตรรกะของโปรแกรม
แรงจับยึดมีขนาดตามน้ำหนักฟิกซ์เจอร์ มวลชิ้นส่วน และแรงตัดที่คาดหวัง แทนที่จะเป็นตัวเลขคงที่ตัวเดียว ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้มีตัวเลือกการสั่งงานแบบแมนนวล แบบนิวแมติก และแบบไฮดรอลิกในทุกกลุ่มผลิตภัณฑ์เสริม โดยปกติแล้ว ซัพพลายเออร์หรือวิศวกรด้านเครื่องมือจะกำหนดขนาดนี้ตามฟิกซ์เจอร์ที่หนักที่สุดและการกัดหยาบที่รุนแรงที่สุดที่คาดไว้บนสถานีนั้น
ใช่ โดยจัดการกับอินเทอร์เฟซที่แตกต่างกันบนเครื่องจักร ด้านป้อมปืนสำหรับด้าม และด้านโต๊ะหรือแผ่นย่อยสำหรับเครื่องระบุตำแหน่ง ดังนั้นจึงไม่มีข้อขัดแย้งทางกลไกระหว่างการทำงานของทั้งสองระบบพร้อมกัน
การติดตั้งมักจะจำกัดอยู่ที่การขันสลักฐานลงในช่องที่มีอยู่หรือซ็อกเก็ตบนเพลตย่อยที่มีอยู่ ทั้งในรูปแบบการติดตั้งดั้งเดิมของเครื่อง เวลาหยุดทำงานใกล้เคียงกับการเปลี่ยนเครื่องมือตามปกติมากกว่าการสร้างเครื่องจักรใหม่
การเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปของการเปลี่ยนแปลงของชิ้นส่วนแรกหลังจากการรีโหลดฟิกซ์เจอร์ แม้ว่าโปรแกรมและออฟเซ็ตจะไม่เปลี่ยนแปลงก็ตาม ถือเป็นสัญญาณเริ่มต้นที่พบบ่อยที่สุด และมักจะย้อนกลับไปที่การปนเปื้อนของชิปหรือการสึกหรอบนพื้นผิวเทเปอร์ มากกว่าปัญหาการควบคุมหรือการตั้งโปรแกรม