V svetu CNC obdelave je izbira med struženjem in rezkanjem že dolgo temeljna odločitev. Toda vzpon kompozitnih strojev za struženje, ki združujejo obe operaciji v eni nastavitvi, sili proizvajalce, da ponovno razmislijo, kaj v resnici pomeni stroškovno učinkovito. Kdaj se naložba v večopravilni stroj dejansko izplača v primerjavi z uporabo ločenih stružnic in rezkalnih centrov?
Razumevanje enačbe stroškov se začne s kompleksnostjo delov. Čisto struženje, kot je preprosta cilindrična gred brez ravnin, lukenj ali utorov za ključe, je skoraj vedno cenejše na standardni CNC stružnici. Stružnica ima nižje stroške kapitala, hitrejše čase ciklov in enostavnejše orodje. Dodajanje zmogljivosti rezkanja bi samo povečalo urne postavke stroja brez dodane vrednosti. Podobno je čisto rezkanje, kot je ploščati aluminijasti nosilec, najbolje prepustiti navpičnemu obdelovalnemu centru.
Prednost struženja se pokaže, ko del zahteva tako stružene elemente kot tudi rezkane elemente na več ploskvah. Razmislite o hidravličnem priključku z navojnim telesom, rezkanim šesterokotnikom, prečno izvrtano luknjo in ravno montažno površino. Na ločenih strojih bo ta del morda potreboval tri ali štiri nastavitve. Vsaka nastavitev doda čas obdelave, napake ponovnega popravljanja in čas nedejavnosti stroja. Stružni rezkalni stroj dokonča vse z enim vpenjanjem. Tudi če je urna postavka stroja dvojna kot pri stružnici, skupni strošek na del pogosto pade za trideset do štirideset odstotkov, ker se skupni čas cikla prepolovi in delo brez rezanja skoraj izgine.
Velikost serije močno vpliva na točko preloma. Pri majhnih naročilih od pet do petdeset kosov prevladuje čas priprave. Programiranje in pritrjevanje treh ločenih strojev lahko traja štiri ure, medtem ko dejansko rezanje traja dve uri. Stružni rezkalni stroj združi nastavitev v eni uri in obdelavo v eni uri in pol. Čas na del, vključno z amortizacijo namestitve, postane kljub višji stopnji precej nižji. Pri prototipih in kratkih serijah je stružno rezkanje pogosto jasen zmagovalec.
Tehtnico prevesijo tudi zahteve glede tolerance. Kadar mora biti prečna luknja nameščena znotraj 0,0005 palca glede na struženi premer, je to težko doseči na dveh strojih in lahko zahteva obsežno tipanje. V eni nastavitvi se vse funkcije nanašajo na isti dogodek vpenjanja, zato je geometrična natančnost neločljivo povezana. Pri dragih materialih, kot sta titan ali inconel, izogibanje ostankom in predelavi hitro upraviči višjo naložbo v stroj.
Vendar struženje ni univerzalna rešitev. Izjemno velik obseg proizvodnje preprostih delov daje prednost namenski avtomatizaciji. Stružnica s podajalnikom palic, ki poganja petdeset tisoč kolesnih matic, bo premagala stružni stroj po ceni na kos. Podobno lahko deli z razmerjem med dolžino in premerom več kot šest proti ena med rezkanjem trepetajo, če so podprti samo na vpenjalni glavi. Težki rezki v trde materiale lahko predstavljajo tudi izziv za togost večopravilnih strojev v primerjavi z robustnim VMC.
Pomembne so tudi omejitve v trgovini. En stružni rezkalni stroj nadomesti dva ali tri običajne stroje in prihrani prostor v dragih objektih. Zaradi pomanjkanja kvalificirane delovne sile je usposabljanje strojnika za upravljanje enega večopravilnega stroja pogosto lažje kot ločeno obvladovanje delovnih tokov struženja in rezkanja.
Sodobna programska oprema CAM je znatno zmanjšala kompleksnost programiranja. Izkušen programer lahko zdaj ustvari programe za struženje le v malo daljšem času kot pri programiranju ločenih operacij. Celoten inženiring na krajši delovni čas se skrči, kar omogoča krajše dobavne roke in bolj konkurenčne ponudbe.
Kdaj je torej struženje res stroškovno učinkovitejše? Praktično pravilo je nastalo iz podatkov o delavnicah. Če del zahteva več kot dve nastavitvi na ločenih strojih ali če ima rezkane elemente na treh ali več ploskvah cilindričnega surovca, je stružno rezkanje verjetno cenejše. Če skupni čas struženja in rezkanja presega dvanajst minut na kos in je velikost serije več kot petdeset kosov, raziščite rešitev za struženje rezkarja. Za povsem rotacijske dele brez sekundarnih operacij ostanite pri struženju. Za povsem prizmatične dele brez cilindričnih značilnosti ostanite pri rezkanju.
Ker cene strojev postopoma padajo in programska oprema postaja bolj intuitivna, se točka preloma premakne v korist struženja. Kar je nekoč služilo le vesoljski in medicinski industriji, je zdaj ekonomsko smiselno za avtomobilske dobavitelje in splošne trgovine. Odločitev ni več le v cenah strojev. Gre za skupne stroške izdelave končnega dela, pripravljenega za montažo. Ko je ta izračun opravljen pošteno, pride trenutek, ko struženje postane stroškovno učinkovitejše, prej, kot mnogi lastniki trgovin pričakujejo.
