Време на производствения цикъл при CNC обработка

Приблизително време за четене: 7 минути и 10 секунди.

Съдържание

I Изчисляване на времето на производствения цикъл

II Време на цикъл за различни операции (фрезоване, струговане и пробиване)

III Допълнителен подход на изчисление

IV Намаляване на времето на цикъла

V Заключение

VI Често задавани въпроси

CNC обработка

Времето на цикъла при CNC обработка се отнася до времето, необходимо за извършване на една или повече операции по обработка.За всеки проект за обработка с ЦПУ, времето за цикъл е от решаващо значение за анализиране на времето за изпълнение и минимизиране на разходите за определени части или крайни продукти.

Той влияе върху общата цена на проектите за обработка с ЦПУ заедно с други елементи като тип материал, сложност и прецизност.Изчисляването на времето на цикъла включва решаване на математически отношения за операции като фрезоване, струговане, пробиване и много други.

Тази статия ще предоставиa кратък преглед на изчисляването на времето на цикъла за различни CNC машинни операции, въздействието на времето на производствения цикъл и подходите за неговото намаляване.

Изчисляване на времето на производствения цикъл

Оценка на времето на цикъла в контролния панел

, времето за обработка е подобно на другите времена и съотношението на разстоянието, изминато от инструмента, към скоростта.Общото време за обработка за всички операции, включително фрезоване, струговане, облицоване и много други, може да бъде изразено математически, както следва(Изчисляване на времето за обработка на модул 5, 2012 г.).

T=L/（f*N）

Или,

Време на цикъл (T) =（L * брой преминавания）/（f*N）

Където,

L = дължина на обработка на детайла (mm)

N = обороти на детайла в минута (rpm)

= 1000* скорост на рязане (V)/π*диаметър (D)

f = Скорост на подаване (mm/min)

f=подаване на оборот=подаване на зъб * брой зъби = 0,1 * 20 = 2 мм,

Този математически израз дава проста представа за времето за обработка и колко време е необходимо за обработка на определен детайл.

Време на цикъл за различни операции

1.  CNC фрезоване

Както вече беше обяснено, общата формулаT=L/f*Nсе използва за изчисляване на времето на цикъла за всеки CNC процес на обработка.Подходът на всеки случай за изчисляване на променливата обаче може да се различава.

При фрезоването скоростта на подаване се изчислява като скорост на подаване на зъб.Това изисква редица зъби, режещи ръбове или жлебове на инструмента.

Скорост на подаване (f) = подаване на зъб * брой зъби

Дължина = Дължина на заданието + Ходове на инструмента x Брой проходи + Дължина на подхода на инструмента.

CNC фрезоване

Например, дължината на обработка за операция на фрезоване с дълбочина на рязане 4 mm, дължина на детайла 200 mm, диаметър на фреза 200 mm, приближаване и разстояние на движение на инструмента 4 mm, скорост на подаване на зъб 0,2 mm, скорост на рязане 30 m/ min & 30 зъба ще бъдатL= 200 mm + 4 mm * Брой проходи + 4 mm.

За да получите броя на преминаванията, размерът на слота или всяка друга характеристика трябва да се раздели на дълбочината на рязане (колко дълбоко един инструмент може да рязане) веднъж).Нека разгледаме размера на слота 20mm*20mm в нашия случай, инструментът премине 5 пъти върху детайла, за да отреже 20mm.

И така, L= 200 mm + 4 mm * 5 + 4 mm = 224 mm

2.  CNC струговане

CNC струговани части

CNC струговането се отнася до създаването на струговани части с помощта на едноточковия инструмент.Изчисляването на времето на цикъла за операцията по струговане не се различава от операцията по фрезоване.Дължината също се основава на формулата наL= Дължина на заданието + Ходове на инструмента x Брой проходи + Дължина на подхода на инструментаи средноRPM (N) = 1000*скорост на рязане/π*среден диаметър.

Нека изчислим подаването на оборот (f) & RPM (N) на операцията на струговане, като вземем същия пример, който направихме за операцията на фрезоване по-горе.

Тъй като подаването на зъб е известната променлива, ние изчисляваме подаването на оборот (f) поумножаване на подаването на зъб по броя на зъбите.

f= 0,1 * 30 = 3 mm/оборот

N = обороти на детайла в минута (rpm)

= 1000* скорост на рязане (V)/π*диаметър (D)

= 1000*30/ 3,14* 200

= 47,77 об./мин

Общото време на производствения цикъл ще бъде(T) = L* брой преминавания/f*N = 224*5/ (3*47,77) = 7,81 минути

3.  CNC пробиване

CNC пробиването включва създаването на кръгли отвори в неподвижния детайл с въртящ се инструмент.Времето на цикъла на пробиване се отнася до времето за създаване на един или повече отвора, което зависи от обработващия инструмент, скоростта на подаване и скоростта на шпиндела.

Време на цикъла на пробиване (T) = (Id*i)/f*v

Където,

i= Брой дупки

I_d= Дълбочина на пробиване (mm)

v = скорост на шпиндела (/мин)

f = Скорост на подаване (mm/об.)

Допълнителен подход на изчисление

Има друг лесен начин за оценка на времето на производствения цикъл при CNC обработка.Може да се изчисли като инвестираното време се раздели на общия брой произведени части или продукти(Верма, 2022).

Време на цикъл (T) = Общо време/брой произведени части или продукти

Например, ако CNC машина за обработка направи 12 идентични части за един час, времето на цикъла за една част е 5 минути.

Време на цикъл = 1 час/ 12 части = 60 минути/ 12 части = 5 минути/ част

Намаляване на времето на цикъла

Тъй като времето на производствения цикъл е свързано с времето за изпълнение и общата цена на проектите за CNC обработка, това изисква намаляване на времето на цикъла, за да се оптимизират общите разходи за части и крайни продукти, за да се конкурират на пазара(А. Ветривел, 2018).Дори когато процесът на обработка с ЦПУ е достигнал състояние на стабилност, все още може да има някои фактори, които влияят на времето на цикъла.Следователно, контролирането на променливостта на CNC обработката е от съществено значение за ускоряване на процеса.

s

Въпреки че е вярно, че съкращаването на времената на цикъла намалява разходите и времето за изпълнение, може да има ситуации, при които удължаването на времената на цикъла не е разумно поради оборудване и оперативни ограничения.В допълнение, намаляването на времето на цикъла под нежеланата граница също влияе върху функционалността на частите.Нека да разгледаме по-подробно няколко разумни предложения за намаляване на времето на производствения цикъл.

1.  Оптимизиране на оформлението на работилницата

Симулация на машинно оформление на компютър

Сложното оформление на обработката с ЦПУ допринася за времето за обработка поради ненужно време за чакане или транзит.Ако производствените клетки са близо, те ще намалят времето на цикъла и ще улеснят прехода от една операция към друга.Дори няколко секунди могат да съкратят времето за производство и да повишат производителността на машинната обработка.

Следователно трябва да коригирате оформлението според наличното пространство, състоянието на суровините и включените операции по обработка.Освен това има опция за компютърна симулация за намиране на възможно най-доброто оформление, което минимизира времето за производство чрез подобряване на работния процес.

2.  Оператори с опит

Производителността на CNC обработката също зависи от уменията на оператора.Експертните оператори могат лесно да се справят с проблемите, които възникват по време на работа, и ще търсят непрекъснати процеси на подобрение.Използването на квалифицирани човешки ресурси в производството ще допринесе за намаляване на времето на цикъла.

Следователно минимизирането на времето за цикъл във всеки проект за CNC обработка изисква опитни оператори с аналитични способности.

3.  Оптимизация на 3D модел

CNC обработката може да създаде сложни геометрии с висока степен на точност на размерите.Сложността обаче увеличава времето на цикъла.Ако дизайнерът създаде възможно най-прост дизайн, без да нарушава необходимите характеристики и функционалност, времето ще бъде намалено значително.Сложният дизайн изисква сложна и честа настройка на инструмента за завършване на работата.

Така че най-добре е да премахнете ненужната сложност от дизайна и да фиксирате най-добрата последователност на обработка за по-кратко време на цикъла.Освен това, ние си сътрудничим в тясно сътрудничество с разработчиците, за да коригираме идеалния дизайн, за да постигнем най-бързия производствен цикъл.

4.  Автоматизация на производството

Автоматизираният процес винаги е по-ефективен и по-бърз от ръчните усилия.Можете да премахнете толкова човешка работа, колкото е възможно.Намаляването на времето на цикъла е възможно с помощта на високоскоростни CNC машини и усъвършенстван софтуер за камери, като например solid CAM(А. Ветривел, 2018)

Процесите на автоматизация са по-предсказуеми и помагат за получаване на правилни времена на цикъла с непрекъснато подобрение.Когато автоматизирате производствения процес, машината остава неподвижна и оптимизира времето на цикъла на всяка CNC обработка.Процесът на автоматизация обаче изисква значителна първоначална инвестиция, но може да бъде от полза в дългосрочен план.

5.  Оптимизирайте работата на машината

Прекомерното нагряване, вибрациите и вътрешните ограничения са някои ограничения на машините с ЦПУ и други производствени машини.Тези променливи намаляват производствената производителност и допринасят за по-дълго време на цикъла.

За да избегнат тези опасения, производителите трябва да дадат приоритет на честите инспекции, периодичната поддръжка, презапасяването, калибрирането и други действия.

Заключение

При операциите на обработка с ЦПУ времето на производствения цикъл може да се оцени с помощта на проста формула, включваща дължина на обработка, скорост на подаване, скорост на обработка и други променливи.Може леко да се промени въз основа на конкретната CNC операция, като фрезоване, струговане и пробиване.Тъй като времето на цикъла е неразривно свързано с разходите и времето за изпълнение на всеки проект за CNC обработка, оптимизирането на времето на цикъла допринася за общото намаляване на разходите.Има различни подходи за намаляване на времето на цикъла, като автоматизация, честа поддръжка, обучени оператори и много други.Въпреки че времето на цикъла може да бъде изчислено с помощта на някои променливи за обработка, други фактори влияят на точния резултат, като човешко усилие, вибрации, прекомерна топлина и опит на оператора.

Няколко фактора трябва да бъдат взети под внимание, за да се подобри времето на цикъла за намаляване на разходите, и ProleanHub може да бъде идеалният партньор за сътрудничество за вашия проект за CNC обработка.Ние предлагаме професионални услуги за CNC обработка с 50+ опции за материали за различни задачи.Нашите производствени експерти си сътрудничат тясно с разработчиците, за да оптимизират времето на цикъла за отлични резултати на по-ниска цена.

ЧЗВ

Какво е значението на времето на производствения цикъл при CNC обработката?

Времето, необходимо за изпълнение на една или повече задачи за CNC обработка, се нарича време на производствения цикъл.Тъй като повече време се равнява на повече разходи, от решаващо значение е да се намалят всички разходи и време за доставка на части или краен продукт.

Кои са необходимите променливи за изчисляване на времето на цикъла?

Времето на цикъла се изчислява с помощта на дължина на обработка, скорост, скорост на подаване, обороти в минута и други фактори.Необходимият вход обаче може да се различава от една операция на обработка до друга.

Как може да се намали времето на производствения цикъл?

Оптимизирането на 3D моделите, намаляването на времето за престой на обработката, оптималното оформление на обработката, автоматизацията, експертните оператори и редовната поддръжка на машините допринасят за намаляване на времето на производствения цикъл.

Мога ли да намаля толкова време на цикъла?

Не, има определени ограничения за намаляване на времето на цикъла.Те включват възможности на машината, свойства на материала, необходимо качество и човешки усилия.

Освен това намаляването на времето на цикъла под желаната граница оказва влияние върху работещите машини и качеството на частите или крайните продукти.

Библиография

1.     A. Vetrivel, AA (2018).Производствено време и намаляване на времето за цикъл в CNC машинен цех.Международен журнал за изследвания в инженерството, науката и управлението (IJRESM), 1-2.

2.     Раздел 5 Изчисляване на времето за обработка.(2012).вПланиране на процеси и оценка на разходите(стр. 2-3).srividyaengg.

3.     Верма, Е. (2022).Разбиране на времето на TAKT и времето на цикъла спрямо времето за изпълнение.Simplilearn.com.