CNC加工中心與各類多排鉆，到底存在什么區(qū)別？
原創(chuàng)
查看詳情由于木工機械的不斷改進創(chuàng)新，現代板式家具企業(yè)發(fā)展迅猛。作為板式家具孔加工設備，多 排鉆與ＣＮＣ打孔中心的突出貢獻不可或缺 。家具企業(yè)在兩者之間如何取舍，取決于其是否符合企業(yè)生產及產品體系，是否有利于降低成本，提高生產率效率。
分析比較木工多排鉆與CNC打孔中心的優(yōu)勢，可以更好地在生產中選用合適的設備，保證生產順利且高效的完成。
01 機床組成與結構分析
家具的接合與固定主要依靠在家具相應部位打孔并安裝五金件或榫頭來實現。因此，家具打孔是一項非常重要的工作，其工藝設備和加工質量對家具的品質而言至關重要。自現代家具生產中，打孔設備主要有排鉆和CNC打孔中心。
01-1 多排鉆
排鉆是木家具加工過程中打孔的專業(yè)設備，生產中常見的排鉆主要有3排鉆、6排鉆等。其中，六排鉆是大批量生產的最典型設備，必要時可以兩臺六排鉆聯(lián)機工作，實現一次調機兩次定位打孔，生產效率非常高。
▲三排鉆
▲六排鉆
六排鉆主要由控制面板、送料裝置、軌道、夾緊裝置、垂直排鉆架和水平排鉆架組成。垂直鉆架可以以數字形式調整定位并沿著精密的導軌精確移動。六排鉆上的鉆頭間距為32mm。僅有少數國家使用其它模數的鉆頭間距。通常水平鉆座由多個鉆座組成，垂直鉆座有兩段獨立排座構成。多排鉆的排鉆鉆座數量一般有3排到12排，是由水平鉆座和下部垂直鉆座構成。
①控制面板
②滑軌
③夾緊裝置
④垂直排鉆架
⑤水平排鉆架
▲六排鉆結構組成
▲六排鉆鉆架結構
01-2 CNC打孔中心
CNC打孔中心也即計算機數控打孔中心，是由基礎部件、主軸部件、控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、自動換刀裝置以及輔助系統(tǒng)幾個部分組成。其中，控制系統(tǒng)主要作用是輸入、存儲、數據處理、插補運算及機床各種控制功能；伺服系統(tǒng)則是將CNC裝置發(fā)出的位置和速度指令轉化為機床運動部件的運動。它的性能直接決定機床的加工精度、表面質量和效率。
①機頭
②支架
③真空吸盤
▲CNC加工中心和結構組成
自動換刀裝置由刀庫、機械手和驅動機構等部件組成，可以實現電機和液壓或氣動機構驅動刀庫和機械手實現刀具的選擇與交換。常見換刀裝置是帶有刀庫的自動換刀系統(tǒng)。
位于打孔中心內部的數控裝置計算機以數字和字符編碼方式所記錄的信息進行一系列處理后，向機床進給等執(zhí)行機構發(fā)出指令，從而完成各種操作。
02 機床工作方式分析
這里我們主要通過上下料方式與加工方法兩個方面對六排鉆和CNC進行工作方式的比較。
02-1 上下料方式
排鉆的上下料有人工上下料和自動送料裝置上下料兩種。
人工上下料的優(yōu)勢是機動性強，適用情況廣泛，但速度慢、效率低，而且費時費力。而采用自動送料裝置上下料，可以以高速度、高效率、高精度等優(yōu)點滿足大批量加工，其劣勢在于能耗高、占用空地等。
▲壓縮空氣送料機
▲帶有送料機的排鉆
CNC打孔中心也可分為人工上下料和自動裝置上下料，據小編了解，目前很多家具企業(yè)都采用人工上下料的方式。雖具靈活性，但效率欠佳。
這里給大家介紹下CNC打孔中心的自動送料裝置，可配合打孔中心實現自動送料，通過數字控制保證送料精度，從而提高設備的加工效率和自動化程度。通過自動送料系統(tǒng)，操作者只需在計算機系統(tǒng)設置好送料進給量，伺服系統(tǒng)會自動按照設置好的數值確定每次送料的進給長度。
▲某上料裝置的相關參數
02-2 加工方法
六排鉆加工時，零件放在垂直鉆組上的擱架上，壓緊機構壓緊，然后鉆孔?？追职濉⒍嗣婵?，分別由主、端壓緊機構配合。機床操作通過電氣操縱和數控裝置控制,也可由腳踏開關進行控制。
▲某排鉆的相關性能參數
CNC加工中心的加工過程如下：首先，選擇并確定需要加工的零件與內容，進行數控加工工藝設計；其次，對零件圖形進行數學處理，編寫加工程序（CAD/CAM等）；最后，按程序單制作控制介質，進而首件試加工。
▲CNC打孔中心控制過程
▲CNC打孔中心加工模式
與多排鉆打孔工藝相比，CNC打孔中心具有如下優(yōu)點：
①CNC打孔中心省略了調機、重復定位以及首件確認等時間，從而提高了生產效率，且能提高準確率；
②CNC打孔中心需要事先把加工信息存入其中，可重復調用，適合柔性化生產；
③CNC打孔中心定位喲激光定位和物理機構定位，其中激光定位是定原點，而物理機械定準是用機構定位原點，兩者均需要物理支持工件和真空吸盤固定。
03 經濟性與效率分析
03-1 木制品零部件尺寸規(guī)格和孔位分布
多排鉆多用于板式家具中系統(tǒng)孔的加工，且幅面平整，同一批的板件規(guī)格劃一，尺寸公差小的板件，調機定位容易，一次加工多個孔位，孔位品質穩(wěn)定。
而CNC打孔中心則適用于多種規(guī)格尺寸板件的孔加工工序，尤其是加工異形工件，更能凸顯出CNC打孔中心的優(yōu)勢。
此外，多排鉆適合孔位分布比較均勻、規(guī)律性強的板間系統(tǒng)孔的加工。但多次調機定位也可實現其它情況的孔加工。
對于孔位分布較零落、隨意，甚至是毫無規(guī)律可言的板件，CNC打孔中心的優(yōu)勢更突出。
03-2 設備成本與加工效率
六排鉆總功率大約在10Kw，價格在幾萬不等，CNC能達到它的數倍，成本高，占地面積大。
多排鉆尤其是六排鉆，是大批量生產的典型設備。如果同一批次零件數量大，可實現兩臺六排鉆聯(lián)機工作，即一次調機兩次定位打孔。
CNC打孔中心省去了反復調機、重新定位以及首件確認等時間，生產效率高。但如果零件批次數量大，加工效率不如多排鉆。
多排鉆和CNC打孔中心對于不同情況的打孔加工有不同的優(yōu)勢，如何根據具體加工條件選用適當的加工設備，其經濟效性對產品成本的影響至關重要。因此，在加工中，應將形狀、尺寸、工藝相似的工件分類成組，分別選用不同的加工設備，按生產工藝實施成組加工，可以減少浪費的時間和費用，提高質量，充分發(fā)揮設備的優(yōu)勢。
03-3 人工成本
六排鉆往往依賴人工，需要2-3個人，1人主操作，其余輔助操作。而CNC可由1人設定好程序，車床歸原，開始加工，極大省略了調機、重復定位、首件確認時間。
六排鉆對比CNC增加1-2個人工，按數據統(tǒng)計（《鳳凰財經中國低成本優(yōu)勢正在消失：工人平均工資超印度》， 2017.06.20 ）工人工資按4000元/人計算，每月人工成本增加8000-12000元左右。
總的來說：
（1）木制品零/部件角度：
當零部件發(fā)生變化時：六排鉆適應性較差，而CNC打孔中心適合柔性生產。
當零部件相同且數量大時：六排鉆的加工效率優(yōu)于CNC打孔中心。
（2）加工設備角度：
能耗以及設備價格：CNC打孔中心成本高于六排鉆。
工作方式：CNC打孔中心上下料以及調機換刀時間明顯優(yōu)于六排鉆，但是加工方式需要考慮加工工件因素。
（3）工人角度：
從工人效率來看：六排鉆受到工人操作熟練程度與配合程度影響，不確定性大；CNC則沒有此影響。
從工人工資來看，CNC在人工成本上明顯低于六排鉆。
04 六排鉆與CNC加工中心的選用
多排鉆適用于孔位繁雜、數量多的板式家具零部件，且在鉆孔時基本上可以保證在一次性定位后完成板式零部件的鉆孔要求。因此，多排鉆的孔位精度高，生產效率高，是較大規(guī)模板式家具常見的鉆孔設備。
相比較而言，CNC打孔中心的使用情況則更為廣泛，對于工件結構復雜，內封閉或外封閉曲線形狀，尺寸公差小，精度要求高，鉆削條件多變時宜采用CNC打孔中心。此外，周期性、小批量輪番生產，市場需求變化快，價格高，受流行趨勢變化影響的工件加工，也適宜采用CNC打孔中心。
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