Máquinas de moagem manual vs. Máquinas CNC: o que é melhor?

O moinho de joelho e trimestre de Bridgeport pousou 1938 , e sua forma familiar ainda vende como a série que eu hoje. O controle numérico inicial apareceu em 1952 Quando o MIT montou servos e fita de papel em um moinho, o primeiro passo em direção à idade da máquina CNC. Na década de 1960, a propagação NC acionada por fita e microprocessadores baratos na década de 1970 colocam um controlador de máquina CNC completo em uma única caixa. Posteriormente, os computadores mais rápidos adicionaram eixos rotativos, permitindo que os VMCs simples e simples cresçam em hubs ágeis de 5 eixos que terminam as peças complexas em um acerto. Observe que o antigo Manual Bridgeport ainda permanece na sala de ferramentas para empregos rápidos, mas o trabalho de alto volume agora monta esses cinco eixos.

Como as duas tecnologias funcionam

Máquinas de moagem manual

Um moinho manual move cada eixo com rodas de mão, e muitas lojas adicionam uma leitura digital para aparafusar (DRO) para que o operador possa ver a posição sem contar os mostradores. A profundidade, a alimentação e o acabamento são julgados por sensação, som e cor de chip, porque não há loop de feedback eletrônico, ao contrário da automação encontrada em uma máquina CNC do piso da loja. Essa metodologia prática é rápida para um suporte único, mas arrasta para trabalhos mais longos que um sistema programado pode terminar sem vigilância.  

Máquinas de moagem CNC

O controle do centro de moagem CNC lê o código G para converter as coordenadas X-, Y- e Z em movimentos do motor. Os codificadores nos motores servo ou stepper fecham um loop de feedback, deixando o controlador cutucar os eixos até que as posições correspondam. Como essas correções acontecem em microssegundos, uma máquina CNC pode repetir tolerâncias apertadas em todos os turnos sem que ninguém tocasse uma roda de mão.

Comparação de desempenho lado a lado

Quebra de custos

Gasto de capital

Uma fábrica manual de decente bancada ou joelho aparece nas listas de preços entre US $ 2.400 e US $ 3.100, e você ainda precisa de cortadores, vistos e frete para atingir a marca de US $ 3 mil. Tópicos nos fóruns de maquinistas confirmam que ficar sob US $ 3k  Para um novo ferro manual é possível, mas apertado. Em vez disso, uma pequena máquina CNC começa logo abaixo dos US $ 5 mil, com várias unidades de estilo de roteador e fábricas de entrada comercializadas nos US $ 3,800–4.500 intervalo. Qualquer folha de orçamento também deve adicionar instalação, treinamento e serviço do primeiro ano. Os guias de ROI os listam como parte do custo de aquisição.

Custo de operação por hora

A moagem manual é centrada no trabalho. Lojas relatam faturamento US $50-60  por hora do eixo para cobrir salários, sobrecarga e consumíveis. Para uma máquina CNC, a taxa de loja típica é maior—frequentemente ao norte de US $ 80 por hora  Uma vez que a depreciação, a programação e o uso do líquido de arrefecimento são dobrados, e alguns estudos atribuem uma média de todos os US $ 120. Os ciclos de luzes podem recuar aproximadamente 30%  daquela carga de mão -de -obra, executando noites e fins de semana sem vigilância. Os custos de energia e ferramentas acompanham de perto as duas tecnologias, de modo que o Delta do Trabalho domina a matemática por hora.

Calculadoras de ROI

As calculadoras de retorno no investimento on-line solicitam a utilização do fuso, o volume de peças, a taxa de sucata e o prêmio de horas extras para mostrar quando uma máquina CNC paga de volta. Estudos de caso sugerem que uma vez que a taxa de transferência aumenta acima de uma única mudança, os períodos de retorno de dois a três anos são comuns, impulsionados predominantemente por tempos de ciclo mais rápidos. Mesmo economia modesta de sucata—Diga uma parte ruim em cinquenta—Pode girar a escala porque o material agora supera o custo da máquina em muitos empregos.

Habilidade & Considerações da força de trabalho

Executar um moinho manual ainda é uma arte. O operador lê os mostradores, ouve o Chatter e sente carga cortadora em tempo real, habilidades que levam anos para aprimorar o chão da loja. Por outro lado, trabalhar uma máquina CNC é diferente. Você modela peças no CAD, gera caminhos de ferramentas no CAM e ajusta o código G no controle; portanto, a curva de aprendizado se concentra no controle de processos digitais. Faculdades comunitárias e campos de treinamento curtos agora criam cursos em torno de credenciais do NIMS e tempo de simulador, para que a maioria dos novos maquinistas encontre sua primeira máquina CNC muito antes de tocar em um moinho de joelhos.

Guia de decisão orientado a aplicativos

Prototipagem, hobby e lojas educacionais

As usinas manuais custam menos e são criadas em minutos, o que ajuda para demos de classe com um suporte. Os alunos também gostam da sensação das rodas, porque podem ver e sentir carga de chip e reação em tempo real. Para pontuações e mexer, você termina a peça antes que uma máquina CNC esteja demitida.  

Peças personalizadas de curto prazo

Em muitas lojas de trabalho, os maquinistas voltam à frente de um chefe manualmente, verifique o ajuste e, em seguida, bloqueie esses números no controlador para o pequeno lote de repetição. Esse estilo híbrido mantém o risco de configuração baixo, mas permite que a máquina CNC se mova através de cópias enquanto você trabalha no próximo trabalho. Também evita a queima de horas de escrita de código para cinco partes que poderiam ter sido discadas com duas manivelas.

Produção, aeroespacial e trabalho médico

Quando as peças vão para o espaço ou um hospital, as tolerâncias no nível de mícrons e a rastreabilidade total são não negociáveis. Os controladores registram todos os deslocados da ferramenta e a substituição de alimentação para satisfazer os auditores AS9100 e FDA. Essa papelada não pode ser feita em um moinho manual, portanto a máquina CNC é a regra.

Ambiental & Pegada de energia

A energia por parte sobe quando você troca um moinho de joelho de 3 hp que apenas desenha corrente enquanto o operador corta para uma máquina CNC cujos servos, bombas e controladores ociosos em vários KW, dirigindo mais eletricidade por parte, a menos que você o mantenha cortando o redondez. A automação também consome o líquido de arrefecimento—Os sistemas de inundação empurram muito mais litros por hora do que a garrafa ocasional de esguicho em um trabalho manual. O manuseio de chip vira essa história. Fichas curtas consistentes de caminhos de ferramentas programados podem ser centrifugados ou bloqueados, espremendo & ASYMP; 99%  de petróleo preso e buscar melhores preços de sucata, enquanto longos e oleosos manuais emaranhados, os caixotes aumentam e podem incorrer em sobretaxas de descarte.

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