Vrijeme proizvodnog ciklusa u CNC obradi

Predviđeno vrijeme čitanja: 7 minuta i 10 sekundi.

Sadržaj

I Proračun vremena proizvodnog ciklusa

II Vrijeme ciklusa za različite operacije (glodanje, tokarenje i bušenje)

III Dodatni pristup proračunu

IV Smanjenje vremena ciklusa

V Zaključak

VI FAQ's

CNC obrada

Vrijeme ciklusa u CNC obradi odnosi se na vrijeme potrebno da se završi jedna ili više operacija obrade.Za svaki projekat CNC obrade, vrijeme ciklusa je ključno za analizu vremena isporuke i minimiziranje troškova određenih dijelova ili krajnjih proizvoda.

Utječe na ukupnu cijenu projekata CNC obrade zajedno s drugim elementima kao što su vrsta materijala, složenost i preciznost.Izračunavanje vremena ciklusa uključuje rješavanje matematičkih odnosa za operacije kao što su glodanje, tokarenje, bušenje i mnoge druge.

Ovaj članak će pružitia kratak pregled izračunavanja vremena ciklusa za različite CNC operacije obrade, uticaja vremena proizvodnog ciklusa i njegovih pristupa smanjenju.

Izračunavanje vremena proizvodnog ciklusa

Procjena vremena ciklusa u kontrolnoj tabli

, vrijeme obrade je slično kao i u drugim vremenima, a omjer udaljenosti koju je prešao alat i brzine.Općenito vrijeme obrade za sve operacije, uključujući glodanje, tokarenje, oblaganje i mnoge druge, može se matematički izraziti na sljedeći način(Jedinica 5 Proračun vremena obrade, 2012.).

T=L/(f*N)

ili,

Vrijeme ciklusa (T) = (L * broj prolaza)/(f*N)

gdje,

L= dužina obrade radnog komada (mm)

N= broj obrtaja obratka u minuti (rpm)

= 1000* brzina rezanja (V)/π*promjer (D)

f= Brzina pomaka (mm/min)

f=pomak po obrtaju=pomak po zubu * broj zubaca = 0,1 * 20 = 2 mm,

Ovaj matematički izraz daje jednostavnu ideju o vremenu obrade i o tome koliko je vremena potrebno za obradu određenog radnog komada.

Vrijeme ciklusa za različite operacije

1.  CNC glodanje

Kao što je već objašnjeno, opšta formulaT=L/f*Nkoristi se za izračunavanje vremena ciklusa za svaki CNC proces obrade.Međutim, pristup izračunavanju varijable u svakom slučaju može se razlikovati.

U operaciji glodanja, brzina pomaka se izračunava u smislu brzine pomaka po zubu.To zahtijeva određeni broj zubaca, reznih rubova ili žljebova na alatu.

Brzina posmaka (f) = hrana po zubu * broj zuba

Dužina = dužina posla + hod alata x broj prolaza + dužina pristupa alatu.

CNC operacija glodanja

Na primjer, dužina obrade za operaciju glodanja sa dubinom rezanja od 4 mm, dužinom radnog komada 200 mm, prečnikom rezača 200 mm, prilazom alata i preko puta 4 mm, brzinom pomaka po zubu 0,2 mm, brzinom rezanja 30 m/ min & 30 zuba će bitiL= 200 mm + 4 mm * Broj prolaza + 4 mm.

Da biste dobili broj prolaza, veličinu utora ili bilo koje druge karakteristike treba podijeliti s dubinom rezanja (koliko duboko alat može rezati) jednom).Uzmimo u obzir veličinu utora 20mm*20mm u našem slučaju, alat prođe 5 puta preko radnog komada kako bi izrezao 20mm.

Dakle, L= 200 mm + 4 mm * 5 + 4 mm = 224 mm

2.  CNC tokarenje

CNC tokareni dijelovi

CNC tokarenje se odnosi na stvaranje tokarskih dijelova pomoću alata u jednoj točki.Proračun vremena ciklusa za operaciju tokarenja se ne razlikuje od operacije glodanja.Dužina se takođe zasniva na formuliL= dužina posla + hod alata x broj prolaza + dužina pristupa alatui ProsjekRPM (N) = 1000*brzina rezanja/π*prosječni prečnik.

Izračunajmo pomak po obrtaju (f) i RPM (N) operacije okretanja uzimajući isti primjer koji smo radili za gornju operaciju glodanja.

Budući da je pomak po zubu poznata varijabla, izračunavamo pomak po obrtaju (f) pomnoženje hrane po zubu sa brojem zuba.

f= 0,1 * 30 = 3 mm/okret

N= broj obrtaja obratka u minuti (rpm)

= 1000* brzina rezanja (V)/π*promjer (D)

= 1000*30/ 3,14* 200

= 47,77 o/min

Ukupno vrijeme proizvodnog ciklusa će biti(T) = L* broj prolaza/f*N = 224*5/ (3*47,77) = 7,81 minuta

3.  CNC bušenje

CNC bušenje uključuje stvaranje okruglih rupa u stacionarnom radnom komadu rotirajućim alatom.Vrijeme ciklusa bušenja odnosi se na vrijeme stvaranja jedne ili više rupa, što zavisi od alata za obradu, brzine pomaka i brzine vretena.

Vrijeme ciklusa bušenja (T) = (Id*i)/f*v

gdje,

i= Broj rupa

I_d= Dubina bušenja (mm)

v= Brzina vretena (/min)

f= Pomak (mm/okr.)

Dodatni pristup proračunu

Postoji još jedan jednostavan način procjene vremena proizvodnog ciklusa u CNC obradi.Može se izračunati dijeljenjem uloženog vremena sa ukupnim brojem proizvedenih dijelova ili proizvoda(Verma, 2022.).

Vrijeme ciklusa (T) = Ukupno vrijeme/broj proizvedenih dijelova ili proizvoda

Na primjer, ako je CNC obradna postavka napravila 12 identičnih komada u jednom satu, vrijeme ciklusa za jedan dio je 5 minuta.

Vrijeme ciklusa = 1 sat/ 12 dijelova = 60 minuta/ 12 dijelova = 5 minuta/ dio

Smanjenje vremena ciklusa

Kako je vrijeme proizvodnog ciklusa povezano s vremenom isporuke i ukupnim troškovima projekata CNC obrade, to zahtijeva smanjenje vremena ciklusa kako bi se optimizirali ukupni troškovi dijelova i krajnjih proizvoda kako bi se takmičili na tržištu.(A. Vetrivel, 2018.).Čak i kada je CNC proces obrade dostigao stanje stabilnosti, još uvijek mogu postojati neki faktori koji utiču na vrijeme ciklusa.Stoga je kontrola varijabilnosti operacije CNC obrade ključna za ubrzavanje procesa.

s

Iako je istina da vrijeme ciklusa rezanja smanjuje troškove i vrijeme isporuke, mogu postojati neke situacije u kojima vrijeme ciklusa guranja nije razumno zbog opreme i operativnih ograničenja.Osim toga, smanjenje vremena ciklusa ispod nepoželjne granice također utiče na funkcionalnost dijelova.Pogledajmo pobliže nekoliko razumnih prijedloga za smanjenje vremena proizvodnog ciklusa.

1.  Optimizacija rasporeda radionice

Simulacija izgleda mašine na računaru

Komplikovani izgled CNC obrade doprinosi vremenu obrade zbog nepotrebnog vremena čekanja ili tranzita.Ako su proizvodne ćelije blizu, one će smanjiti vrijeme ciklusa i olakšati prijelaz s jedne operacije na drugu.Čak i nekoliko sekundi može skratiti vrijeme proizvodnje i povećati produktivnost strojne obrade.

Stoga morate popraviti raspored prema raspoloživom prostoru, stanju sirovina i uključenim operacijama strojne obrade.Osim toga, postoji opcija kompjuterske simulacije kako bi se pronašao najbolji mogući raspored, koji minimizira vrijeme proizvodnje poboljšavajući radni tok.

2.  Iskusni operateri

Produktivnost CNC obrade također ovisi o vještini operatera.Stručni operateri mogu lako da se pozabave problemima koji se javljaju tokom rada i tražiće procese kontinuiranog poboljšanja.Korišćenje veštih ljudskih resursa u proizvodnji doprineće smanjenju vremena ciklusa.

Stoga, minimiziranje vremena ciklusa u bilo kojem projektu CNC obrade zahtijeva iskusne operatere sa analitičkim sposobnostima.

3.  Optimizacija 3D modela

CNC obrada može stvoriti složene geometrije sa visokim stepenom tačnosti dimenzija.Međutim, složenost povećava vrijeme ciklusa.Ako dizajner kreira što jednostavniji dizajn bez narušavanja potrebnih karakteristika i funkcionalnosti, vrijeme će se značajno smanjiti.Kompleksan dizajn zahtijeva komplicirano i često postavljanje alata za završetak posla.

Dakle, najbolje je ukloniti nepotrebnu složenost iz dizajna i popraviti najbolju sekvencu obrade za kraće vrijeme ciklusa.Osim toga, blisko sarađujemo s programerima kako bismo popravili idealan dizajn kako bismo postigli najbrži proizvodni ciklus.

4.  Automatizacija proizvodnje

Automatski proces je uvijek efikasniji i brži od ručnog napora.Možete eliminisati onoliko ljudskog rada koliko je to moguće.Smanjenje vremena ciklusa moguće je korištenjem brzih CNC strojeva i naprednog softvera cam kao što je solid CAM(A. Vetrivel, 2018.)

Procesi automatizacije su predvidljiviji i pomažu u dobijanju tačnih vremena ciklusa uz kontinuirano poboljšanje.Kada automatizujete proces proizvodnje, mašina ostaje stacionarna i optimizuje vreme ciklusa svake CNC operacije obrade.Međutim, proces automatizacije zahtijeva značajna početna ulaganja, ali može biti od koristi na duge staze.

5.  Optimizirajte performanse mašine

Pretjerano zagrijavanje, vibracije i intrinzična ograničenja su neka ograničenja CNC mašina i drugih proizvodnih mašina.Ove varijable smanjuju performanse proizvodnje i doprinose dužem vremenu ciklusa.

Kako bi izbjegli ove brige, proizvođači bi trebali dati prioritet čestim inspekcijama, periodičnom održavanju, obnavljanju zaliha, kalibraciji i drugim radnjama.

Zaključak

U CNC operacijama obrade, vrijeme proizvodnog ciklusa može se procijeniti korištenjem jednostavne formule koja uključuje dužinu obrade, brzinu pomaka, brzinu obrade i druge varijable.Može se malo promijeniti na osnovu određene CNC operacije, kao što je glodanje, tokarenje i bušenje.Budući da je vrijeme ciklusa neraskidivo povezano s troškovima i vremenom vođenja bilo kojeg CNC obradnog projekta, optimiziranje vremena ciklusa doprinosi ukupnom smanjenju troškova.Postoje različiti pristupi za smanjenje vremena ciklusa, kao što su automatizacija, često održavanje, obučeni operateri i mnogi drugi.Iako se vrijeme ciklusa može izračunati korištenjem nekih varijabli obrade, drugi faktori utiču na tačan rezultat, kao što su ljudski napor, vibracije, prekomjerna toplina i stručnost rukovatelja.

Mora se uzeti u obzir nekoliko faktora kako bi se poboljšalo vrijeme ciklusa radi smanjenja troškova, a ProleanHub može biti savršen partner za saradnju za vaš CNC projekt obrade.Nudimo profesionalne usluge CNC obrade sa 50+ opcija materijala za različite zadatke.Naši stručnjaci za proizvodnju blisko sarađuju s programerima kako bi optimizirali vrijeme ciklusa za odlične rezultate uz manje troškove.

FAQ's

Koja je važnost vremena proizvodnog ciklusa u CNC obradi?

Vrijeme potrebno za završetak jednog ili više zadataka CNC obrade naziva se vrijeme proizvodnog ciklusa.Budući da je više vremena jednako većoj cijeni, ključno je smanjiti cjelokupnu cijenu i vrijeme isporuke dijelova ili krajnjeg proizvoda.

Koje su varijable potrebne za izračunavanje vremena ciklusa?

Vrijeme ciklusa se izračunava korištenjem dužine obrade, brzine, brzine pomaka, okretaja u minuti i drugih faktora.Međutim, potreban unos može se razlikovati od jedne do druge operacije obrade.

Kako se može smanjiti vrijeme proizvodnog ciklusa?

Optimizacija 3D modela, smanjenje zastoja u mašinskoj obradi, optimalni raspored obrade, automatizacija, stručni operateri i redovno održavanje mašina doprinose smanjenju vremena proizvodnog ciklusa.

Mogu li toliko smanjiti vrijeme ciklusa?

Ne, postoje određena ograničenja za smanjenje vremena ciklusa.To uključuje mogućnosti mašina, svojstva materijala, potreban kvalitet i ljudski napor.

Nadalje, smanjenje vremena ciklusa ispod željene granice utječe na rad strojeva i kvalitet dijelova ili krajnjih proizvoda.

Bibliografija

1.     A. Vetrivel, AA (2018).Smanjenje vremena proizvodnje i vremena ciklusa u CNC mašinskoj radnji.Međunarodni časopis za istraživanje u inženjerstvu, nauci i menadžmentu (IJRESM), 1-2.

2.     Jedinica 5 Proračun vremena obrade.(2012).UPlaniranje procesa i procjena troškova(str. 2-3).srividyaengg.

3.     Verma, E. (2022).Razumijevanje TAKT vremena i vremena ciklusa u odnosu na vrijeme isporuke.Simplilearn.com.