Trung tâm gia công CNC: Làm tất cả

Đối với một loại máy cách đây không lâu thậm chí còn chưa tồn tại, việc sử dụng các trung tâm gia công CNC đã nhanh chóng trở nên rộng lớn và tiếp tục phát triển.

Những người thợ mộc ngày nay đang sử dụng những chiếc máy đa năng này cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, từ sản xuất tấm phẳng, tốc độ cao cho đến chạm khắc rất phức tạp. Kết hợp doa tốc độ cao với định tuyến, định hình, cắt và các tính năng khác, những tuyệt tác được điều khiển bằng máy tính này đang được sử dụng thành công trong các cửa hàng sản xuất mọi thứ từ đồ gỗ kiến ​​trúc cao cấp đẹp mắt đến mặt bích để cuộn cuộn.

Trong các trang tiếp theo, WOOD & SẢN PHẨM GỖ phỏng vấn những người thợ mộc trên khắp đất nước, những người đã tăng năng suất và độ chính xác đồng thời giảm chi phí lao động thông qua đầu tư vào công nghệ CNC. Sau đây là câu chuyện của họ.

NHÀ SẢN XUẤT LOA SỬ DỤNG MÁY CNC ĐỂ TẠO RA SẢN PHẨM ĐA DẠNG Là nhà cung cấp OEM về loa âm thanh, các sản phẩm mà Tiffin, Ameriwood Industries International Inc. có trụ sở tại Ohio. các nhà sản xuất có kích thước khác nhau, từ loa cỡ nhỏ như giá sách đến loa giao hưởng lớn.

Jim Harrington, giám đốc nhà máy của Ameriwood, cho biết: “Chúng tôi sản xuất nhiều kích cỡ và kiểu dáng khác nhau. Chúng tôi làm việc với nhiều loại vật liệu khác nhau, với độ dày và vị trí lỗ khác nhau. Không có thứ gì giống nhau cả." Vì sự đa dạng của sản phẩm này, Ameriwood Industries (trước đây là Tiffin Enterprises) đã từng thực hiện nhiều nguyên công gia công cho mọi mặt hàng. Harrington cho biết: Nhiều hoạt động có nghĩa là nhiều công nhân phải xử lý từng bộ phận, “và bạn càng xử lý nhiều thì sản phẩm càng có nhiều khả năng bị hư hỏng”.

Để giảm thiểu việc xử lý các bộ phận -- và do đó giảm chi phí lao động -- công ty đã đầu tư vào trung tâm gia công CNC của Roger Stiles & Cộng sự.

TRUNG TÂM GIA CÔNG Ván dăm phủ vinyl được cắt tỉa, cắt theo kích thước, khoan và định tuyến trên trung tâm gia công. Các chương trình máy tính được tải trực tiếp từ hệ thống máy tính vào bộ điều khiển của máy.

Harrington cho biết: “Chúng tôi đã sử dụng bộ định tuyến CNC trong nhiều năm. "Trung tâm gia công đang thay thế các mũi khoan định tuyến và kiểu đứng." Harrington cho biết trung tâm gia công cho phép công ty thực hiện tối đa 12 phôi cùng một lúc. Harrington cho biết thêm, sau khi tất cả các hoạt động gia công đã được hoàn thành, nó là một "bộ phận hoàn thiện hoàn toàn" mà không cần gia công thêm.

NHÀ MÁY HIỆU QUẢ GIÚP CÔNG TY KIỂM SOÁT CHI PHÍ Trong hai năm qua, Warvel Products-North Carolina đã chứng kiến ​​sự tăng giá đáng kể đối với nguyên liệu thô dùng để sản xuất các thành phần ván ép cong. Những thành phần này sau đó được bán cho các nhà sản xuất đồ nội thất theo hợp đồng như Haworth.

Giám đốc bán hàng Robbie Wiltcher cho biết: “Chúng tôi đã tăng 30% chi phí nguyên liệu thô, vì vậy chúng tôi đã cải thiện hiệu quả của nhà máy bằng cách mua máy móc và công nghệ cho phép chúng tôi hấp thụ càng nhiều (của mức tăng giá) càng tốt mà không cần vượt qua những điều này”. chi phí trên. Điều quan trọng đối với chúng tôi với tư cách là nhà cung cấp là giúp khách hàng của mình cạnh tranh nhất có thể trên thị trường của họ." Một trong những cách Warvel thực hiện điều này là thông qua việc mua một trung tâm gia công CNC bốn trục, nhiều trạm từ C.M.S Bắc Mỹ. Trung tâm gia công cho phép công ty lắp tối đa sáu bộ phận cùng một lúc và bổ sung cho các trung tâm gia công ba và năm trục hiện có của công ty, Wiltcher cho biết.

Điều này rất quan trọng khi xét tới số lượng sản phẩm được vận chuyển từ nhà máy của công ty ở Linwood, N.C. Khoảng 100.000 bộ phận mỗi tháng được sản xuất tại cơ sở này, phần lớn trong số đó được tùy chỉnh. Công ty có một danh mục với các bộ phận tiêu chuẩn, nhưng Wiltcher cho biết 80% đơn đặt hàng của công ty được thực hiện theo thông số kỹ thuật của khách hàng.

Wiltcher cho biết: “Máy có khả năng thực hiện nhiều nhiệm vụ gia công. "Trong hầu hết các trường hợp, tất cả những gì còn lại phải làm là chà nhám nhẹ và lắp đai ốc chữ T nếu cần." Wiltcher cho biết thêm, một lợi ích khác là dung sai rất chặt chẽ của máy. Công ty cung cấp ván ép cong phải tích hợp với các thành phần nhựa và thép của ghế làm việc.

"Điều cần thiết là có thể duy trì dung sai chặt chẽ trong các hoạt động cần thiết khác nhau như khoan góc, định hình và tạo rãnh để tất cả các bộ phận khác nhau của ghế khớp với nhau theo cách chúng được thiết kế. Chiếc máy này cung cấp tất cả những thứ đó”, Wiltcher nói.

Để tăng năng suất hơn nữa, công ty đã mua máy móc và phần mềm bổ sung cho trung tâm gia công, bao gồm cả máy số hóa. Bộ số hóa sẽ đọc chi tiết mẫu và phần mềm sẽ tạo chương trình được tải xuống trung tâm gia công. Công ty cũng sử dụng hệ thống này để sản xuất nội bộ công cụ phức hợp của riêng mình.

Wiltcher cho biết: “Hệ thống đã giảm thời gian sản xuất dụng cụ mới từ hàng tháng xuống còn vài ngày. "Tất cả những khả năng này hỗ trợ khách hàng của chúng tôi đưa nhiều sản phẩm mới ra thị trường một cách nhanh chóng và có tính cạnh tranh." CÔNG NGHỆ CAO HỖ TRỢ CÔNG TY KIẾN TRÚC CAO CẤP Tủ Powell & Fixtures of Sparks, Nev., là một công ty chế biến gỗ kiến ​​trúc cao cấp, hoạt động từ những khu dân cư sang trọng đến những sòng bạc lấp lánh.

Công ty 42 tuổi này tự nhận mình là công ty chế biến gỗ kiến ​​trúc lâu đời nhất ở bang Nevada, thuộc sở hữu của nhóm cha con của Roger và Bill Powell.

Một trong những dự án gần đây nhất của công ty là Sòng bạc và Khách sạn Luxor mới ở Las Vegas. Công ty đã thực hiện nhiều công việc khác nhau tại khách sạn, bao gồm lan can bằng gỗ gụ nguyên khối dày 3 1/2 inch, rộng 13 inch được xây dựng trên bán kính 255 foot. Tay vịn cũng có các miếng đỡ bằng đồng đúc nguyên khối và kính khắc.

Tay vịn được sản xuất bằng trung tâm gia công CNC Komo VR 512 mà công ty có được vào tháng 1 năm 1993. Trước đó, công ty đã làm mọi thứ với nhiều máy móc. Bill Powell cho biết: “Trung tâm gia công đặc biệt có hình dạng và đường cong không đều.

“Nó dễ thích nghi hơn là nhờ một người hành trình làm việc đó bằng tay. Công việc bán kính cần nhiều thời gian hơn để lập trình, nhưng thay vì để một người thợ mộc hành trình mất vài ngày cho một việc gì đó, máy sẽ tạo ra cùng một sản phẩm trong thời gian ngắn hơn đáng kể." Powell nói thêm rằng có một đường cong học tập đối với máy. “Việc mua máy chỉ là bước đầu tiên”, Powell nói.

"Thời gian để học cách lập trình và vận hành nó là một khoản chi phí lớn, cũng như các công cụ và tất cả các bản cập nhật lập trình cần thiết để theo kịp tốc độ." Nhưng trong khi những yếu tố này cần được tính đến, Powell cho biết ông cho rằng việc các công ty đầu tư vào thiết bị công nghệ cao đang trở nên cần thiết. Theo Powell, một trong những lý do khiến công ty mua trung tâm gia công là vì "số lượng thợ đóng tủ hành trình đủ tiêu chuẩn có thể sản xuất loại công việc này đang giảm dần. Bạn phải dựa vào các khía cạnh kỹ thuật của ngành để giúp lấp đầy khoảng trống đó", ông nói.

CÔNG TY PHÁT TRIỂN TỪNG BƯỚC Khi Denny Beuter và Bob Bloss thành lập Diamond Cut Inc. tám năm trước họ đã có một kế hoạch. Hai người đàn ông này muốn công ty có trụ sở tại South Bend, Ind. của họ trở thành công ty dẫn đầu trong lĩnh vực thiết bị âm thanh thương mại. Một nhiệm vụ khó khăn càng trở nên khó khăn hơn vì họ không sở hữu bất kỳ thiết bị phức tạp nào.

Beuter cho biết: “Chúng tôi dựa trên tiền đề rằng chúng tôi cần thiết bị cực kỳ tốt để tạo ra một sản phẩm thực sự tốt”. “Nhưng để có được thiết bị tốt bạn phải có sản phẩm có dung lượng đủ để máy hoạt động.” Điều Beuter và Bloss làm là bắt đầu từ từ, mua thiết bị và sản xuất linh kiện cho các công ty khác. Beuter nói: “Chúng tôi sẽ thực hiện việc cắt và viền, bất cứ việc gì để có được công việc cho nhà máy. “Để bán được thời gian của máy, bạn phải làm mọi thứ tốt hơn một chút so với những gì các công ty (nguồn) có thể làm trong cửa hàng của họ. Chúng tôi làm rất tốt, rất nhanh, vì nếu không thì chúng tôi phải gánh chịu chi phí cho công việc." Từ việc thực hiện công việc kiểu cửa hàng này, bước tiếp theo là thực hiện công việc theo hợp đồng. Beuter nói: “Đối tác của tôi (Bloss), người có nền tảng kinh doanh loa, đã đến gặp (với các công ty loa) và nói: 'Chúng tôi có thể sản xuất hộp loa cho bạn và chúng tôi có thể làm chúng với độ chính xác cao'.

Diamond Cut bắt đầu sản xuất thùng loa cho các công ty như JBL và Panasonic. Sản phẩm mà Panasonic muốn công ty sản xuất đòi hỏi phải nâng cấp thiết bị. Beuter nói: “Người của Panasonic muốn một hộp (loa) có hình thang. "Sản phẩm này gần như không thể được tạo ra bằng bộ định tuyến mà chúng tôi đang sử dụng." Beuter và Bloss đã chọn trung tâm gia công U-26 Morbidelli của Tekna Machinery. Máy không chỉ cho phép họ tạo ra các hình thang mà còn giảm chi phí lao động. Beuter nói: “Ví dụ, chúng tôi có một nhân viên làm việc toàn thời gian trong biên chế, công việc duy nhất của anh ấy là chế tạo đồ gá lắp. "Tôi không còn đồ gá lắp nữa." Trong khi Diamond Cut phát triển với doanh thu dự kiến ​​đạt khoảng 2 triệu USD vào năm 1994, công ty vẫn tiếp tục hướng tới kế hoạch đó. Năm 1993, công ty bắt đầu sản xuất dòng thiết bị âm thanh thương mại hạng nặng độc quyền với biệt danh Bull Frog.

Thiết bị Bull Frog được bán trên khắp nước Mỹ và một số nước trên thế giới. Beuter nói: “Trong 24 giờ một ngày, trong ba tháng qua, chúng tôi quá bận rộn với công việc độc quyền của mình đến mức không thể làm bất kỳ công việc nào bên ngoài.

“Hy vọng đến cuối năm chúng tôi sẽ hoàn toàn không còn hợp đồng làm việc nữa”. NHÀ SẢN XUẤT GIAN HÀNG TÌM HIỂU DẤU HIỆU THÀNH CÔNG Bằng cách sử dụng nhiều loại vật liệu, Farmington Displays ở Farmington, Conn., tạo ra các sản phẩm trưng bày triển lãm thương mại cho các công ty trong các ngành công nghiệp đa dạng như thực phẩm, máy tính và súng.

Farmington Displays, được thành lập vào năm 1973 bởi Paul DiTommaso Sr., có 278 công ty là khách hàng của mình. Trung bình, khách hàng của Farmington Displays cập nhật gian hàng của họ từ ba đến năm năm một lần.

Tổng giám đốc Sal DiTommaso, con trai của Paul Sr. cho biết: “Chúng tôi có một luồng công việc khá tốt”. và một trong ba người con trai và một người con gái hiện đang làm việc cho công ty. "Không phải ai cũng xây dựng gian hàng của mình cùng một lúc." Farmington Displays tự hào có một danh sách khách hàng ấn tượng, bao gồm General Electric, NEC và nhà sản xuất súng Smith & Wesson. Trong lĩnh vực sản xuất màn hình truyền thống sử dụng nhiều lao động, công ty nổi bật nhờ sử dụng thiết bị công nghệ cao. Hơn ba năm trước, sau khi nghiên cứu sâu rộng về máy móc hiện có, công ty đã bắt đầu đầu tư vào máy CNC.

Sal DiTommaso cho biết: “Điều đầu tiên khiến tôi quan tâm đến việc mua máy CNC là quan sát một người đàn ông của tôi cắt một vòng tròn dài 8 feet”. "Nó quá cổ xưa, tôi chỉ nói rằng phải có cách khác để làm điều đó." Nhà máy của Farmington Display hiện có hai bộ định tuyến Heian CNC và một máy cưa bảng vi tính hóa của Stiles Machinery, cũng như các phòng thí nghiệm thiết kế/đồ họa vi tính hóa được liên kết với nhau thành Mạng cục bộ.

Các trung tâm gia công Heian đã cho phép công ty mở rộng sang các lĩnh vực như sản xuất biển hiệu và đồ đạc trong cửa hàng. Farmington Displays luôn tạo ra đồ họa cho các bảng hiệu, nhưng bộ định tuyến CNC cho phép công ty sản xuất chúng ngay trong nhà. Ngoài ra, công ty hiện đang thực hiện gia công theo hợp đồng cho các nhà sản xuất không cạnh tranh khác.

Để tạo ra những sản phẩm đặc biệt, công ty sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau. Trên các bộ định tuyến CNC của mình, công ty sử dụng mọi thứ từ acrylic đến gỗ nguyên khối. Trên một trung tâm gia công kim loại riêng biệt, công ty làm việc với đồng thau và các hợp kim kim loại khác. DiTommaso nói: “Chúng tôi không nuôi bất cứ thứ gì. "Chúng tôi cố gắng giữ mọi thứ trong nhà để có thể kiểm soát hoàn toàn chất lượng đối với thành phẩm." SỞ HỮU GỖ CỦA GIA ĐÌNH NẮM GIỮ CƠ HỘI ĐỂ ĐA DẠNG HOẠT ĐỘNG KINH DOANH Năm 1922, Hans Lars thành lập Hansen Lumber ở Galesburg, Ill. Trong khoảng 70 năm tới, công việc kinh doanh sẽ được truyền từ thành viên này sang thành viên khác trong gia đình và sẽ vẫn là một bãi chứa gỗ truyền thống.

Nó vẫn chỉ là một bãi chứa gỗ cho đến hai năm trước khi Hansen Lumber nắm bắt cơ hội để đa dạng hóa. Công ty được yêu cầu thực hiện một số công việc cắt tấm hình tròn cho một nhà sản xuất cuộn giấy bằng gỗ có trụ sở tại Galesburg. Khoảng một năm sau, nhà sản xuất đó, người tin rằng ngành công nghiệp cuộn sẽ bị thống trị bởi việc sử dụng nhựa, đầu tiên đã dự tính đóng cửa cơ sở và sau đó đề nghị bán doanh nghiệp -- và danh sách khách hàng của nó -- cho Hansen Lumber.

Công ty thuộc sở hữu của gia đình, hiện đang được điều hành bởi Shard Hansen, cháu trai của người sáng lập, với sự giúp đỡ từ con gái ông Karen (thành viên gia đình thế hệ thứ tư trong doanh nghiệp), đã quyết định mua lại công ty và nhanh chóng nhận ra nhu cầu nâng cấp thiết bị của công ty. .

Hansen nói: “Việc quấn dây hoặc dây xung quanh cuộn phải được thực hiện ở tốc độ tiến rất cao, đặc biệt nếu đó là dây có đường kính nhỏ, bởi vì trừ khi bạn thực hiện ở tốc độ 1.000 vòng một phút, nếu không thì sẽ mất rất nhiều thời gian để cuộn dây”. vì vậy lỗ cây phải chính xác. Nếu lỗ trục lệch tâm thì toàn bộ vật sẽ bị giật." Cách đây hơn một năm, công ty đã mua một trung tâm gia công CNC từ Accu-Router. Máy có hai bộ định tuyến dọc, có thể gia công ván ép cấp công nghiệp thông vàng phía nam 1 1/2 inch được sử dụng cho mặt bích trên cuộn và duy trì dung sai chặt chẽ.

Trước khi làm việc với trung tâm gia công, công ty sẽ phải cắt một hình vuông và trong các bước tiếp theo sẽ bán kính bảng điều khiển xuống theo kích thước và hình dạng yêu cầu.

Việc có một trung tâm gia công công nghệ cao không chỉ mang lại độ chính xác mà còn giúp tận dụng ván ép. Hansen cho biết: “Mặt bích của chúng tôi có kích thước tròn từ 8 inch đến 48 inch”.

"Khi chúng tôi cắt các vòng tròn, chúng tôi có thể lồng chúng theo cách sao cho chúng tôi thu được năng suất cao và lãng phí là rất nhỏ." THIẾT BỊ CNC GIÚP CÔNG TY KHẮC TẠO RA ÂM NHẠC ĐẸP Đầu tư không chỉ vào thiết bị mới mà còn đào tạo lực lượng lao động đã giúp công ty chạm khắc có trụ sở tại Thomasville, N.C. này tăng công suất đồng thời giảm chi phí chung.

Được thành lập vào năm 1968, Piedmont Carving chuyên chạm khắc các bộ phận của đồ nội thất - chuyên về các bộ phận của ghế - và các bộ phận của các nhạc cụ như đàn cello và guitar.

Trong vài năm qua, công ty đã bán một số máy khắc cũ và đầu tư số tiền đó vào máy vi tính bao gồm Máy khắc Robot CNC của Thermwood Corp.

Gay Jones, người cùng với anh trai song sinh Ray và cha cô, người sáng lập công ty Jimmy, sở hữu doanh nghiệp cho biết: “Chúng tôi từng có 13 máy khắc và chúng tôi vận hành tất cả chúng trong một ca. "Chúng tôi đã bán được ba máy khắc và vẫn đang dự kiến ​​tăng gấp ba công suất nhờ sử dụng robot điêu khắc." Công ty đã giảm chi phí lao động một phần bằng cách vi tính hóa việc chạm khắc, đồng thời đào tạo chéo 29 nhân viên để họ có thể làm việc trên các máy khác trong xưởng.

Gay Jones cho biết, học cách sử dụng robot CNC một cách hiệu quả là một thách thức khó khăn đối với công ty, "nhưng tôi rất vui vì chúng tôi đã làm được vì nó mang lại cho chúng tôi lợi thế so với các công ty hiện mới tham gia vào lĩnh vực chạm khắc bằng robot." Piedmont Carving đã mua máy điêu khắc robot đầu tiên cách đây bốn năm. Công ty đang có kế hoạch mua thêm máy móc.

Một trong những lợi ích của máy móc được vi tính hóa là tính nhất quán. Điều này rất quan trọng khi Piedmont chế tạo đồ nội thất và các thành phần nhạc cụ.

Jones cho biết: “Các bộ phận của ghế phải khớp với nhau một cách hoàn hảo khi chúng được gửi đến nhà sản xuất”. “Với công nghệ điêu khắc bằng robot, mọi thứ vẫn rất nhất quán. Tính nhất quán này cũng rất quan trọng khi chúng tôi chế tạo các nhạc cụ bởi vì sự khéo léo trong từng bộ phận có thể ảnh hưởng đến âm thanh." KHẮC BỘ PHẬN GỖ 20 MỘT LẦN Những tác phẩm chạm khắc thủ công phức tạp đang được Carving Research Inc. của Huntersville, N.C., sử dụng Trung tâm gia công CNC Kitako 20 đầu do Tekmatex Inc.

Carving Research là một công ty mới thành lập được 2 năm, có 12 nhân viên với doanh thu dự kiến ​​năm 1994 là 840.000 USD. Công ty cung cấp các tác phẩm chạm khắc gỗ phức tạp cho các nhà sản xuất đồ nội thất dân dụng lớn như Henredon Furniture Industries Inc. và Công ty nội thất Baker.

Những việc trước đây phải được thực hiện từng cái một bởi những người thợ chạm khắc thủ công bậc thầy giờ đây có thể được công ty thực hiện 20 lần một lần. Theo chủ sở hữu công ty Tom Bowker, điều này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn tiết kiệm chi phí mà không làm mất đi vẻ ngoài của sản phẩm. Một ví dụ về tốc độ của máy là trụ giường chạm gạo; thông thường, một người thợ điêu khắc thủ công bậc thầy sẽ mất khoảng sáu đến tám giờ để hoàn thành, "trong khi chúng tôi có thể làm điều đó trong một giờ," Bowker nói.

Để tạo ra các tác phẩm chạm khắc, một mẫu chạm khắc thủ công ban đầu sẽ được tạo ra. Bản khắc này được gửi đến Tekmatex, nơi máy số hóa tạo ra chương trình máy tính có thể tải xuống trung tâm gia công. Sau khi chương trình này hoàn thành, vô số tác phẩm chạm khắc nhất định có thể được tạo ra một cách chính xác.

Bowker cho biết có một số "thành phần thiết yếu" nhất định để tạo ra các tác phẩm chạm khắc. Dụng cụ là một trong những điều quan trọng nhất. Do tính chất của sản phẩm, Carving Research sử dụng công cụ độc đáo, bao gồm cả mũi khoan có đường vân sắc như dao cạo được phát triển bởi Oertli Woodworking Tools Inc. Bowker nói: để lại một vết cắt rõ ràng đến mức không cần thiết phải chạm khắc thứ cấp. Một ví dụ khác là mũi định tuyến thẳng hoặc đáy phẳng 1/16 inch được sử dụng trên nhiều hình chạm khắc.

Bowker nói: “Không ai khác sử dụng bất cứ thứ gì như vậy.

"Do sự phức tạp của nhiều hình chạm khắc, chúng tôi phải sử dụng nhiều loại công cụ hơn, bao gồm cả một số công cụ cacbua, so với những gì bạn sẽ sử dụng nếu thực hiện thao tác chạm khắc thông thường. Nhiều mũi khoan của chúng tôi phải nhỏ vì bạn phải tiến hành cắt và làm cho nó trông giống như được thực hiện bằng một cái đục.