เครื่องกัดด้วยตนเอง เครื่องซีเอ็นซี: ไหนดีกว่ากัน?

เครื่องกัดแบบใช้เข่าและก้านของบริดจ์พอร์ตมาตั้งอยู่ที่...1938 และรูปแบบที่คุ้นเคยนี้ยังคงวางจำหน่ายในชื่อซีรีส์ 1 ในปัจจุบัน การควบคุมเชิงตัวเลขในยุคแรกปรากฏขึ้นใน1952 เมื่อ MIT ดัดแปลงเซอร์โวและเทปกระดาษเข้ากับเครื่องกัด นั่นคือขั้นตอนแรกสู่ยุคเครื่องจักร CNC ตลอดช่วงทศวรรษ 1960 ระบบ NC ที่ขับเคลื่อนด้วยเทปแพร่หลาย และไมโครโปรเซสเซอร์ราคาถูกในทศวรรษ 1970 ทำให้สามารถควบคุมเครื่องจักร CNC ได้อย่างสมบูรณ์ในกล่องเดียว ต่อมา คอมพิวเตอร์ที่เร็วขึ้นได้เพิ่มแกนหมุน ทำให้เครื่องกัด CNC แบบเดิม ๆ พัฒนาไปเป็นเครื่องจักร 5 แกนที่คล่องตัว สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนได้ในครั้งเดียว โปรดทราบว่าเครื่องกัด Bridgeport แบบแมนนวลรุ่นเก่าก็ยังคงอยู่ในห้องเครื่องมือสำหรับงานด่วน แต่ปัจจุบันงานปริมาณมากใช้เครื่องจักร 5 แกนเหล่านั้นแล้ว

เครื่องจักร CNC และเครื่องกัดแบบแมนนวลทำงานอย่างไร

เครื่องกัดแบบแมนนวล

เครื่องกัดแบบใช้มือจะควบคุมการเคลื่อนที่ของแต่ละแกนด้วยล้อหมุน และโรงงานหลายแห่งมักติดตั้งจอแสดงผลดิจิทัล (DRO) เพิ่มเติม เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถมองเห็นตำแหน่งได้โดยไม่ต้องนับเลขบนหน้าปัด การวัดความลึก การป้อน และผิวงานนั้นอาศัยความรู้สึก เสียง และสีของเศษโลหะ เนื่องจากไม่มีระบบป้อนกลับทางอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งแตกต่างจากระบบอัตโนมัติที่พบในเครื่อง CNC ในโรงงาน วิธีการทำงานแบบใช้มือนี้รวดเร็วสำหรับชิ้นงานชิ้นเดียว แต่จะใช้เวลานานสำหรับงานที่ยาวกว่า ซึ่งระบบที่ตั้งโปรแกรมไว้สามารถทำงานให้เสร็จได้โดยไม่ต้องมีผู้ควบคุม

เครื่องกัด CNC

ระบบควบคุมของเครื่องกัด CNC อ่านรหัส G-code เพื่อแปลงพิกัด X, Y และ Z ให้เป็นการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ ตัวเข้ารหัสบนมอเตอร์เซอร์โวหรือสเต็ปเปอร์จะปิดวงจรป้อนกลับ ทำให้ตัวควบคุมสามารถปรับแกนต่างๆ จนกว่าตำแหน่งจะตรงกัน เนื่องจากการแก้ไขเหล่านี้เกิดขึ้นในระดับไมโครวินาที เครื่อง CNC จึงสามารถทำซ้ำความคลาดเคลื่อนที่แคบได้ในทุกกะการทำงานโดยไม่ต้องมีใครแตะวงล้อควบคุมเลย

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพแบบเคียงข้างกัน

รายละเอียดค่าใช้จ่าย

การใช้จ่ายด้านทุน

เครื่องกัดแบบตั้งโต๊ะหรือแบบใช้เข่าที่ดีๆ สักเครื่องจะมีราคาตั้งแต่ 2,400 ถึง 3,100 ดอลลาร์สหรัฐ และคุณยังต้องซื้อใบมีด หัวจับชิ้นงาน และค่าขนส่งเพิ่มเติมเพื่อให้ถึงราคา 3,000 ดอลลาร์สหรัฐ กระทู้ในฟอรัมของช่างเครื่องยืนยันว่าการซื้อเครื่องกัดแบบใช้มือใหม่ในราคาต่ำกว่า 3,000 ดอลลาร์สหรัฐ นั้นเป็นไปได้ แต่ก็ค่อนข้างยาก ในทางกลับกัน เครื่องกัด CNC ขนาดเล็กเริ่มต้นที่ราคาต่ำกว่า 5,000 ดอลลาร์สหรัฐ โดยมีเครื่องกัดแบบเราเตอร์และเครื่องกัดระดับเริ่มต้นหลายรุ่นวางจำหน่ายในราคา 3,800–4,500 ดอลลาร์สหรัฐ งบประมาณใดๆ ก็ตามควรรวมค่าติดตั้ง การฝึกอบรม และบริการในปีแรกด้วย คู่มือ ROI จะระบุสิ่งเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของต้นทุนการซื้อ

ต้นทุนการดำเนินงานต่อชั่วโมง

การกัดขึ้นรูปด้วยมือเป็นงานที่เน้นแรงงานเป็นหลัก โรงงานต่างๆ รายงานว่ามีค่าใช้จ่ายประมาณUS $50-60 ต่อชั่วโมงการทำงานของแกนหมุนเพื่อครอบคลุมค่าแรง ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน และวัสดุสิ้นเปลือง สำหรับเครื่อง CNC อัตราค่าบริการทั่วไปในโรงงานจะสูงกว่า โดยมักจะสูงกว่า 80 ดอลลาร์สหรัฐต่อชั่วโมง เมื่อรวมค่าเสื่อมราคา ค่าโปรแกรม และค่าใช้น้ำหล่อเย็นแล้ว และบางการศึกษาพบว่าค่าเฉลี่ยโดยรวมใกล้เคียงกับ 120 ดอลลาร์สหรัฐ การทำงานแบบปิดไฟสามารถช่วยชดเชยค่าใช้จ่ายได้ประมาณ30% ลดภาระงานด้านแรงงานลงได้โดยการทำงานอัตโนมัติในช่วงเย็นและวันหยุดสุดสัปดาห์ ต้นทุนด้านพลังงานและเครื่องมือมีความใกล้เคียงกันระหว่างเทคโนโลยีทั้งสอง ดังนั้นความแตกต่างของแรงงานจึงเป็นปัจจัยหลักในการคำนวณค่าจ้างต่อชั่วโมง

เครื่องคำนวณ ROI

เครื่องคำนวณผลตอบแทนจากการลงทุนออนไลน์จะขอให้คุณระบุอัตราการใช้แกนหมุน ปริมาณชิ้นงาน อัตราของเสีย และค่าล่วงเวลา เพื่อแสดงให้เห็นว่าเครื่องจักร CNC จะคืนทุนเมื่อใด กรณีศึกษาชี้ให้เห็นว่า เมื่อปริมาณงานเพิ่มขึ้นเกินกว่าหนึ่งกะ การคืนทุนมักจะใช้เวลาสองถึงสามปี โดยส่วนใหญ่เกิดจากเวลาการผลิตที่เร็วขึ้น แม้แต่การประหยัดของเสียเพียงเล็กน้อย เช่น ชิ้นงานที่เสียหายหนึ่งชิ้นในห้าสิบชิ้น ก็สามารถทำให้คุ้มค่าได้ เพราะปัจจุบันต้นทุนวัสดุสูงกว่าต้นทุนเครื่องจักรในงานหลายๆ ชิ้น

ข้อควรพิจารณาด้านทักษะและกำลังแรงงาน

การใช้งานเครื่องกัดแบบแมนนวลยังคงเป็นศิลปะอย่างหนึ่ง ผู้ปฏิบัติงานต้องอ่านค่าจากหน้าปัด ฟังเสียงสั่นสะเทือน และรับรู้แรงกดของหัวกัดแบบเรียลไทม์ ซึ่งเป็นทักษะที่ต้องใช้เวลาหลายปีในการฝึกฝนในโรงงาน ในทางกลับกัน การทำงานกับเครื่อง CNC นั้นแตกต่างออกไป คุณออกแบบชิ้นส่วนใน CAD สร้างเส้นทางการตัดใน CAM และปรับแต่ง G-code ที่แผงควบคุม ดังนั้นเส้นโค้งการเรียนรู้จึงเน้นไปที่การควบคุมกระบวนการแบบดิจิทัล วิทยาลัยชุมชนและหลักสูตรระยะสั้นในปัจจุบันสร้างหลักสูตรโดยเน้นการรับรอง NIMS และเวลาในการใช้เครื่องจำลอง ดังนั้นช่างเครื่องรุ่นใหม่ส่วนใหญ่จึงได้พบกับเครื่อง CNC เครื่องแรกก่อนที่จะได้สัมผัสกับเครื่องกัดแบบแมนนวลเสียอีก

คู่มือการตัดสินใจที่ขับเคลื่อนด้วยแอปพลิเคชัน

ร้านค้าสำหรับการสร้างต้นแบบ งานอดิเรก และการศึกษา

เครื่องกัดแบบใช้มือหมุนมีราคาถูกกว่าและติดตั้งได้ภายในไม่กี่นาที ซึ่งช่วยในการสาธิตในชั้นเรียนโดยใช้เพียงชิ้นส่วนเดียว นักเรียนยังชอบความรู้สึกในการหมุนวงล้อด้วยมือ เพราะพวกเขาสามารถมองเห็นและรู้สึกถึงแรงกดของเศษวัสดุและการคลายตัวได้แบบเรียลไทม์ สำหรับงานชิ้นเดียวหรือการปรับแต่ง คุณสามารถทำชิ้นส่วนให้เสร็จก่อนที่จะทำการตั้งตำแหน่งเครื่อง CNC

ชิ้นส่วนสั่งทำพิเศษจำนวนน้อย

ในโรงงานรับจ้างผลิตหลายแห่ง ช่างกลึงจะกำหนดขนาดผิวหน้าของชิ้นงานต้นแบบด้วยมือ ตรวจสอบความพอดี แล้วจึงบันทึกค่าเหล่านั้นลงในตัวควบคุมสำหรับการผลิตชิ้นงานจำนวนน้อยซ้ำๆ วิธีการแบบผสมผสานนี้ช่วยลดความเสี่ยงในการตั้งค่า ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้เครื่อง CNC สามารถกลึงชิ้นงานซ้ำได้ในขณะที่คุณทำงานในชิ้นงานถัดไป นอกจากนี้ยังช่วยหลีกเลี่ยงการเสียเวลาเขียนโค้ดสำหรับชิ้นส่วนห้าชิ้นที่สามารถปรับแต่งได้ด้วยการหมุนปุ่มเพียงสองครั้ง

งานด้านการผลิต การบินและอวกาศ และการแพทย์

เมื่อชิ้นส่วนถูกส่งไปยังอวกาศหรือโรงพยาบาล ความคลาดเคลื่อนระดับไมครอนและการตรวจสอบย้อนกลับได้อย่างครบถ้วนเป็นสิ่งที่ไม่สามารถต่อรองได้ ตัวควบคุมจะบันทึกค่าชดเชยเครื่องมือและค่าป้อนเข้าทุกครั้งเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ตรวจสอบตามมาตรฐาน AS9100 และ FDA เอกสารเหล่านั้นไม่สามารถทำได้ด้วยเครื่องกัดแบบแมนนวล ดังนั้นเครื่อง CNC จึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสม

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและการใช้พลังงาน

พลังงานต่อชิ้นจะสูงขึ้นเมื่อคุณเปลี่ยนจากเครื่องกัดเข่าขนาด 3 แรงม้าที่ใช้กระแสไฟฟ้าเฉพาะตอนที่ผู้ใช้งานกำลังตัด ไปเป็นเครื่อง CNC ที่มีเซอร์โว ปั๊ม และตัวควบคุมที่ใช้พลังงานหลายกิโลวัตต์ในขณะที่ไม่ได้ใช้งาน ทำให้ใช้ไฟฟ้าต่อชิ้นมากขึ้น เว้นแต่คุณจะใช้งานตลอด 24 ชั่วโมง ระบบอัตโนมัติยังสิ้นเปลืองน้ำหล่อเย็นมาก ระบบแบบน้ำท่วมจะส่งน้ำหล่อเย็นได้มากกว่าการใช้ขวดสเปรย์ฉีดเป็นครั้งคราวในการทำงานด้วยมือหลายเท่า การจัดการเศษโลหะจะพลิกสถานการณ์ เศษโลหะขนาดสั้นที่ได้จากเส้นทางการตัดที่ตั้งโปรแกรมไว้สามารถนำไปปั่นเหวี่ยงหรืออัดเป็นก้อนได้ ทำให้รีดน้ำมันที่ติดอยู่ได้ ประมาณ 99% และได้ราคาเศษโลหะที่ดีกว่า ในขณะที่เศษโลหะที่ยาวและมีน้ำมันมากจากการทำงานด้วยมือจะพันกัน ทำให้ถังเก็บเศษโลหะเต็ม และอาจมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการกำจัด

ที่JSWAY เราจัดจำหน่าย เครื่องกัด CNC คุณภาพสูง พร้อมคุณสมบัติที่ดีที่สุด ดังนั้น มาทำงานร่วมกันเพื่อหาโมเดลที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการของคุณกันเถอะ