Tootmistsükli aeg CNC-töötluses

Eeldatav lugemisaeg: 7 minutit ja 10 sekundit.

Sisukord

I Tootmistsükli aja arvutamine

II Tsükliaeg erinevate operatsioonide jaoks (freesimine, treimine ja puurimine)

III Täiendav arvutusviis

IV Tsükliaja lühendamine

V Järeldus

VI KKK

CNC töötlemine

Tsükliaeg CNC-töötluses viitab ühele või mitmele töötlustoimingule kuluvale ajale.Iga CNC-töötlusprojekti puhul on tsükliaeg otsustava tähtsusega, et analüüsida teostusaega ja minimeerida teatud osade või lõpptoodete kulusid.

See mõjutab CNC-töötlusprojektide üldkulusid koos muude elementidega, nagu materjali tüüp, keerukus ja täpsus.Tsükliaja arvutamine hõlmab matemaatiliste seoste lahendamist selliste toimingute jaoks nagu freesimine, treimine, puurimine ja palju muud.

See artikkel annaba lühike ülevaade tsükliaja arvutamisest erinevate CNC-töötlusoperatsioonide jaoks, tootmistsükli aja mõjudest ja selle vähendamise lähenemisviisidest.

Tootmistsükli aja arvutamine

Tsükli aja hinnang juhtpaneelil

, on töötlemisaeg sarnane teiste kordadega ning tööriista läbitud vahemaa ja kiiruse suhe.Üldist töötlemisaega kõigi operatsioonide jaoks, sealhulgas freesimine, treimine, pinnatöötlus ja paljud teised, saab matemaatiliselt väljendada järgmiselt(Ühik 5 töötlemisaja arvutamine, 2012).

T=L/(f*N)

või

Tsükli aeg (T) = (L * läbimiste arv)/ (f*N)

kus,

L = tooriku töötlemispikkus (mm)

N = töödeldava detaili pööre minutis (rpm)

= 1000* lõikekiirus (V)/π*läbimõõt (D)

f = etteandekiirus (mm/min)

f = ettenihe pöörde kohta = ettenihe hamba kohta * hammaste arv = 0,1 * 20 = 2 mm,

See matemaatiline avaldis annab lihtsa ülevaate töötlemisajast ja sellest, kui palju aega on vaja konkreetse tooriku töötlemiseks.

Tsükliaeg erinevate toimingute jaoks

1.  CNC freesimine

Nagu juba selgitatud, üldine valemT = L/f*Nkasutatakse iga CNC-töötlusprotsessi tsükliaja arvutamiseks.Siiski võib muutuja arvutamise lähenemisviis igal juhul erineda.

Freesimisel arvutatakse ettenihke kiirus ühe hamba kohta ettenihkena.See nõuab tööriistal mitut hammast, lõikeserva või sooni.

Ettenihe (f) = ettenihe hamba kohta * hammaste arv

Pikkus = töö pikkus + tööriista ülekäigud x läbimiste arv + tööriista lähenemise pikkus.

CNC freesimine

Näiteks, töötluspikkus freesimiseks lõikesügavusega 4 mm, tooriku pikkus 200 mm, lõikuri läbimõõt 200 mm, tööriista lähenemine ja ülekäigukaugus 4 mm, ettenihe hamba kohta 0,2 mm, lõikekiirus 30 m/ min & 30 hammast saab olemaL= 200 mm + 4 mm * Läbimiste arv + 4 mm.

Käikude arvu saamiseks tuleks pilu või mõne muu tunnuse suurus jagada üks kord lõikesügavusega (kui sügavale tööriist saab lõigata).Võtame meie puhul pilu suuruseks 20mm*20mm, tööriist liigub 5 korda üle tooriku, et lõigata 20mm.

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

2.  CNC treimine

CNC treitud osad

CNC treimine viitab treitud detailide loomisele ühe punkti tööriista abil.Treimisoperatsiooni tsükliaja arvutamine ei erine freesimise operatsioonist.Pikkus põhineb ka valemilL = Töö pikkus + tööriista ülekäigud x läbimiste arv + tööriista lähenemise pikkusja keskmineRPM (N) = 1000*lõikekiirus/π*keskmine läbimõõt.

Arvutame treimise ettenihke pöörde kohta (f) & RPM (N), võttes sama näite, mida tegime ülaltoodud freesimise jaoks.

Kuna ettenihe hamba kohta on teadaolev muutuja, arvutame ettenihke pöörde kohta (f) võrrakorrutades sööda ühe hamba kohta hammaste arvuga.

f = 0,1 * 30 = 3 mm pöörde kohta

N = töödeldava detaili pööre minutis (rpm)

= 1000* lõikekiirus (V)/π*läbimõõt (D)

= 1000 * 30 / 3,14 * 200

= 47,77 pööret minutis

Tootmistsükli koguaeg on(T) = L* läbimiste arv/f*N = 224*5/ (3*47,77) = 7,81 minutit

3.  CNC puurimine

CNC-puurimine hõlmab ümmarguste aukude loomist statsionaarsesse toorikusse pöörleva tööriistaga.Puurimise tsükliaeg viitab ühe või mitme augu loomise ajale, mis sõltub töötlemistööriistast, ettenihkekiirusest ja spindli kiirusest.

Puurimistsükli aeg (T) = (Id*i)/f*v

kus,

i = aukude arv

I_d= Puurimissügavus (mm)

v = Spindli kiirus (/min)

f = ettenihe (mm/pööre)

Täiendav arvutusviis

On veel üks lihtne viis tootmistsükli aja hindamiseks CNC-töötluses.Seda saab arvutada, jagades investeeritud aja toodetud osade või toodete koguarvuga(Verma, 2022).

Tsükli aeg (T) = koguaeg/toodetud osade või toodete arv

Näiteks, kui CNC-töötlusseade valmistas ühe tunni jooksul 12 identset detaili, on ühe detaili tsükliaeg 5 minutit.

Tsükli aeg = 1 tund / 12 osa = 60 minutit / 12 osa = 5 minutit / osa

Tsükli aja vähendamine

Kuna tootmistsükli aeg on seotud CNC-töötlusprojektide täitmisaja ja üldkuludega, on vaja tsükliaega lühendada, et optimeerida osade ja lõpptoodete üldkulusid, et turul konkureerida.(A. Vetrivel, 2018).Isegi kui CNC-töötlusprotsess on saavutanud stabiilsuse, võivad tsükliaega mõjutada mõned tegurid.Seetõttu on CNC-töötlustoimingu muutlikkuse juhtimine protsessi kiirendamiseks hädavajalik.

s

Kuigi on tõsi, et lõikamistsükliaegade lühendamine vähendab kulusid ja teostusaegu, võib esineda olukordi, kus tõuketsükliajad ei ole seadmete ja tööpiirangute tõttu mõistlikud.Lisaks mõjutab tsükliaja langetamine alla soovimatu piiri ka osade funktsionaalsust.Vaatame lähemalt mõnda mõistlikku ettepanekut tootmistsükli aja vähendamiseks.

1.  Töökoja paigutuse optimeerimine

Masina paigutuse simulatsioon arvutis

CNC-töötlemise keeruline paigutus pikendab töötlemisaega tarbetute oote- või transiidiaegade tõttu.Kui tootmisrakud on lähedal, vähendavad need tsükliaega ja hõlbustavad ühelt toimingult teisele üleminekut.Isegi mõni sekund võib lühendada tootmisaegu ja tõsta töötlemise tootlikkust.

Seetõttu peate paigutuse fikseerima vastavalt olemasolevale ruumile, tooraine seisukorrale ja kaasnevatele töötlemistoimingutele.Lisaks on arvutisimulatsiooni võimalus parima võimaliku paigutuse leidmiseks, mis minimeerib tootmisaega, parandades töövoogu.

2.  Kogenud operaatorid

CNC-töötluse tootlikkus sõltub ka operaatori oskustest.Asjatundlikud operaatorid saavad hõlpsasti lahendada töö käigus tekkivaid probleeme ja otsivad pidevaid parendusprotsesse.Oskusliku inimressursi kasutamine tootmises aitab kaasa tsükliaja lühendamisele.

Seetõttu nõuab tsükliaja minimeerimine mis tahes CNC-töötlusprojektis kogenud, analüüsivõimega operaatoreid.

3.  3D mudeli optimeerimine

CNC-mehaaniline töötlemine võib luua keerukaid geomeetriaid, millel on suur mõõtmete täpsus.Kuid keerukus suurendab tsükli aega.Kui disainer loob disaini võimalikult lihtsa, ilma vajalikke funktsioone ja funktsionaalsust häirimata, väheneb aeg oluliselt.Kompleksne projekteerimine nõuab töö lõpetamiseks keerulist ja sagedast tööriista seadistamist.

Seega on kõige parem eemaldada disainist tarbetu keerukus ja fikseerida parim töötlusjada lühema tsükliaja jaoks.Lisaks teeme tihedat koostööd arendajatega, et fikseerida ideaalne disain, et saavutada kiireim tootmistsükli aeg.

4.  Tootmise automatiseerimine

Automatiseeritud protsess on alati tõhusam ja kiirem kui käsitsi tehtud pingutus.Saate välistada nii palju inimtööd kui võimalik.Tsükliaja vähendamine on võimalik kiirete CNC-masinate ja täiustatud nukitarkvara (nt tahke CAM) abil(A. Vetrivel, 2018)

Automatiseerimisprotsessid on prognoositavamad ja aitavad pideva täiustamisega õigeid tsükliaegu saavutada.Tootmisprotsessi automatiseerimisel jäävad masinad paigale ja optimeerivad iga CNC-töötlustoimingu tsükliaega.Automatiseerimisprotsess nõuab aga märkimisväärset alginvesteeringut, kuid see võib olla kasulik pikemas perspektiivis.

5.  Optimeerige masina jõudlust

Liigne kuumenemine, vibratsioon ja sisemised piirangud on mõned CNC-masinate ja muude tootmismasinate piirangud.Need muutujad vähendavad tootmise jõudlust ja aitavad kaasa pikemale tsükliajale.

Nende probleemide vältimiseks peaksid tootjad seadma esikohale sagedase kontrolli, perioodilise hoolduse, varude täiendamise, kalibreerimise ja muud toimingud.

Järeldus

CNC-töötlustoimingutes saab tootmistsükli aega hinnata lihtsa valemi abil, mis hõlmab töötlemise pikkust, ettenihkekiirust, töötlemiskiirust ja muid muutujaid.Sõltuvalt konkreetsest CNC-toimingust, nagu freesimine, treimine ja puurimine, võib see veidi muutuda.Kuna tsükliaeg on lahutamatult seotud mis tahes CNC-töötlusprojekti kulude ja teostusajaga, vähendab tsükliaja optimeerimine kogukulusid.Tsükliaja vähendamiseks on erinevaid lähenemisviise, näiteks automatiseerimine, sagedane hooldus, koolitatud operaatorid ja paljud teised.Kuigi tsükliaega saab arvutada mõningate töötlemismuutujate abil, mõjutavad täpset tulemust ka muud tegurid, nagu inimjõud, vibratsioon, liigne kuumus ja operaatori teadmised.

Kulude vähendamiseks tsükliaja parandamiseks tuleb arvestada mitmete teguritega ja ProleanHub võib olla teie CNC-töötlusprojekti jaoks ideaalne koostööpartner.Pakume professionaalset CNC-töötlusteenust 50+ materjalivalikuga erinevate ülesannete jaoks.Meie tootmiseksperdid teevad arendajatega tihedat koostööd, et optimeerida tsükliaega suurepäraste tulemuste saavutamiseks väiksemate kuludega.

KKK-d

Milline on tootmistsükli aja tähtsus CNC-töötluses?

Ühe või mitme CNC-töötlusülesande täitmiseks kuluvat aega nimetatakse tootmistsükli ajaks.Kuna rohkem aega võrdub suuremate kuludega, on ülioluline vähendada osade või lõpptoote kogukulusid ja tarneaega.

Millised on vajalikud muutujad tsükliaja arvutamiseks?

Tsükliaeg arvutatakse töötlemise pikkuse, kiiruse, ettenihke, pöörete minutis ja muude tegurite abil.Nõutav sisend võib aga töötlustoiminguti erineda.

Kuidas saab tootmistsükli aega lühendada?

3D-mudelite optimeerimine, töötlemise seisakuaja vähendamine, optimaalne töötluspaigutus, automatiseerimine, asjatundlikud operaatorid ja regulaarne masinahooldus aitavad kaasa tootmistsükli aja lühendamisele.

Kas ma saan tsükli aega nii palju lühendada?

Ei, tsükliaja vähendamisel on teatud piirangud.Nende hulka kuuluvad masina võimalused, materjali omadused, nõutav kvaliteet ja inimtöö.

Lisaks mõjutab tsükliaja vähendamine allapoole soovitavat piiri töötavat masinat ja osade või lõpptoodete kvaliteeti.

Bibliograafia

1.     A. Vetrivel, AA (2018).Tootmisaja ja tsükliaja vähendamine CNC masinatöökojas.International Journal of Research in Engineering, Science and Management (IJRESM), 1-2.

2.     Üksus 5 Töötlemisaja arvutamine.(2012).sisseProtsessi planeerimine ja kulude prognoos(lk 2-3).srividyaengg.

3.     Verma, E. (2022).TAKT-aja ja tsükliaja vs teostusaja mõistmine.Simplilearn.com.