Vrijeme proizvodnog ciklusa u CNC obradi

Procijenjeno vrijeme čitanja: 7 minuta i 10 sekundi.

Sadržaj

I Izračun vremena proizvodnog ciklusa

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

III Dodatni pristup proračunu

IV Smanjenje vremena ciklusa

V Zaključak

VI Često postavljana pitanja

CNC obrada

Vrijeme ciklusa u CNC obradi odnosi se na vrijeme potrebno za dovršetak jedne ili više operacija strojne obrade.Za bilo koji projekt CNC strojne obrade, vrijeme ciklusa je ključno za analizu vremena isporuke i minimiziranje troškova pojedinih dijelova ili krajnjih proizvoda.

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

Ovaj će članak pružitia kratak pregled proračuna vremena ciklusa za različite operacije CNC strojne obrade, utjecaja vremena proizvodnog ciklusa i pristupa njegovom smanjenju.

Izračun vremena proizvodnog ciklusa

Procjena vremena ciklusa u upravljačkoj ploči

, vrijeme obrade je slično ostalim vremenima, a omjer udaljenosti koju alat prijeđe i brzine.Opće vrijeme strojne obrade za sve operacije, uključujući glodanje, tokarenje, oblaganje i mnoge druge, može se matematički izraziti na sljedeći način(Izračun vremena obrade jedinice 5, 2012.).

T=L/（f*N）

Ili,

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

Gdje,

L= duljina obrade obratka (mm)

N= okretaji obratka u minuti (rpm)

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

f= brzina posmaka (mm/min)

f=posmak po okretaju=posmak po zubu * broj zuba = 0,1 * 20 = 2 mm,

Ovaj matematički izraz daje jednostavnu predodžbu o vremenu obrade i koliko je vremena potrebno za obradu određenog obratka.

Vrijeme ciklusa za različite operacije

1.  CNC glodanje

Kao što je već objašnjeno, opća 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, posmak se izračunava kao posmak po zubu.Zahtijeva određeni broj zubaca, reznih rubova ili žljebova na alatu.

Posmak (f) = posmak po zubu * broj zuba

Duljina = Duljina posla + Preko puta alata x Broj prolaza + Duljina pristupa alatu.

CNC operacija glodanja

Na primjer, duljina obrade za operaciju glodanja s dubinom rezanja od 4 mm, duljinom izratka od 200 mm, promjerom glodala od 200 mm, udaljenošću pristupa i prekoračenja alata od 4 mm, posmakom po zubu 0,2 mm, brzinom rezanja od 30 m/ min & 30 zubi će bitiL= 200 mm + 4 mm * Broj prolaza + 4 mm.

Da biste dobili broj prolaza, veličinu utora ili bilo koju drugu značajku treba podijeliti s dubinom rezanja (koliko duboko alat može rezati) jednom).Uzmimo u obzir veličinu utora 20 mm * 20 mm u našem slučaju, alatom prijeđite 5 puta preko obratka da izrežete 20 mm.

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

2.  CNC tokarenje

CNC tokareni dijelovi

CNC tokarenje odnosi se na izradu tokarenih dijelova pomoću alata s jednom točkom.Izračun vremena ciklusa za operaciju tokarenja ne razlikuje se od operacije glodanja.Duljina se također temelji na formuliL= Duljina posla + Preko puta alata x Broj prolaza + Duljina pristupa alatui ProsjekRPM (N) = 1000*brzina rezanja/π*prosječni promjer.

Izračunajmo posmak po okretaju (f) & RPM (N) operacije tokarenja uzimajući isti primjer koji smo napravili za gornju operaciju glodanja.

Budući da je posmak po zubu poznata varijabla, posmak po okretaju (f) izračunavamo premamnoženje posmaka po zubu s brojem zuba.

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

N= okretaji obratka u minuti (rpm)

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

= 1000*30/ 3,14* 200

= 47,77 o/min

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

3.  CNC bušenje

CNC bušenje uključuje stvaranje okruglih rupa u nepokretnom izratku rotirajućim alatom.Vrijeme ciklusa bušenja odnosi se na vrijeme za izradu jedne ili više rupa, što ovisi o alatu za obradu, brzini posmaka i brzini vretena.

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

Gdje,

i= Broj rupa

I_d= Dubina bušenja (mm)

v = brzina vretena (/min)

f= Brzina posmaka (mm/ okretaj)

Dodatni pristup proračunu

Postoji još jedan jednostavan način za procjenu vremena proizvodnog ciklusa u CNC obradi.Može se izračunati dijeljenjem uloženog vremena s 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 izradila 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

Budući da je vrijeme proizvodnog ciklusa povezano s vremenom isporuke i ukupnim troškom projekata CNC strojne obrade, potrebno je smanjiti vrijeme ciklusa kako bi se optimizirao ukupni trošak dijelova i krajnjih proizvoda za natjecanje na tržištu(A. Vetrivel, 2018.).Čak i kada je proces CNC obrade dosegao stanje stabilnosti, još uvijek mogu postojati neki čimbenici koji utječu na vrijeme ciklusa.Stoga je kontrola varijabilnosti operacije CNC strojne obrade ključna za ubrzavanje procesa.

s

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

1.  Optimizacija izgleda radionice

Simulacija izgleda stroja na računalu

Komplicirani raspored CNC obrade pridonosi 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 računalne simulacije za pronalaženje najboljeg mogućeg izgleda, što minimizira vrijeme proizvodnje poboljšavajući tijek rada.

2.  Iskusni operateri

Produktivnost CNC obrade također ovisi o vještini operatera.Stručni operateri mogu se lako uhvatiti u koštac s problemima koji nastaju tijekom rada i tražit će stalne procese poboljšanja.Korištenje vještih ljudskih resursa u proizvodnji doprinijet će smanjenju vremena ciklusa.

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

3.  Optimizacija 3D modela

CNC obrada može stvoriti složene geometrije s visokim stupnjem točnosti dimenzija.Međutim, složenost povećava vrijeme ciklusa.Ako dizajner stvori dizajn što je moguće jednostavniji bez narušavanja potrebnih značajki i funkcionalnosti, vrijeme će se značajno smanjiti.Složeni dizajn zahtijeva komplicirano i često postavljanje alata za dovršetak posla.

Dakle, najbolje je ukloniti nepotrebnu složenost iz dizajna i popraviti najbolji slijed strojne obrade za kraće vrijeme ciklusa.Osim toga, blisko surađujemo s razvojnim programerima kako bismo popravili idealan dizajn za postizanje najbržeg proizvodnog ciklusa.

4.  Automatizacija proizvodnje

Automatizirani proces uvijek je učinkovitiji i brži od ručnog rada.Možete eliminirati onoliko ljudskog rada koliko je to moguće.Skraćivanje 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 postizanju točnih vremena ciklusa uz stalno poboljšanje.Kada automatizirate proces proizvodnje, strojevi ostaju nepomični i optimiziraju vrijeme ciklusa svake operacije CNC strojne obrade.Međutim, proces automatizacije zahtijeva značajna početna ulaganja, ali dugoročno može biti koristan.

5.  Optimizirajte performanse strojeva

Pretjerano zagrijavanje, vibracije i intrinzična ograničenja neka su ograničenja CNC strojeva i drugih proizvodnih strojeva.Ove varijable smanjuju učinak proizvodnje i doprinose duljem trajanju ciklusa.

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

Zaključak

U operacijama CNC strojne obrade, vrijeme proizvodnog ciklusa može se procijeniti pomoću jednostavne formule koja uključuje duljinu strojne obrade, brzinu posmaka, brzinu obrade i druge varijable.Može se malo promijeniti na temelju određene CNC operacije, poput glodanja, tokarenja i bušenja.Budući da je vrijeme ciklusa neraskidivo povezano s troškovima i vremenom izvedbe bilo kojeg projekta CNC strojne obrade, optimizacija vremena ciklusa doprinosi ukupnom smanjenju troškova.Postoje različiti pristupi smanjenju vremena ciklusa, kao što su automatizacija, često održavanje, obučeni operateri i mnogi drugi.Iako se vrijeme ciklusa može izračunati pomoću nekih varijabli strojne obrade, drugi čimbenici utječu na točan rezultat, poput ljudskog napora, vibracija, prekomjerne topline i stručnosti operatera.

Potrebno je uzeti u obzir nekoliko čimbenika kako bi se poboljšalo vrijeme ciklusa za smanjenje troškova, a ProleanHub može biti savršen partner za suradnju za vaš projekt CNC strojne obrade.Nudimo profesionalne usluge CNC strojne obrade s više od 50 opcija materijala za različite zadatke.Naši stručnjaci za proizvodnju blisko surađuju s programerima kako bi optimizirali vrijeme ciklusa za izvrsne rezultate po nižoj cijeni.

FAQ

Koja je važnost vremena proizvodnog ciklusa u CNC obradi?

Vrijeme potrebno za dovršenje jednog ili više zadataka CNC obrade naziva se vrijeme proizvodnog ciklusa.Budući da više vremena znači veći trošak, ključno je smanjiti cjelokupni trošak i vrijeme isporuke dijelova ili krajnjeg proizvoda.

Koje su varijable potrebne za izračunavanje vremena ciklusa?

Vrijeme ciklusa izračunava se pomoću duljine obrade, brzine, brzine napredovanja, okretaja u minuti i drugih čimbenika.Međutim, potrebni unos može se razlikovati od jedne do druge obrade.

Kako se može smanjiti vrijeme proizvodnog ciklusa?

Optimizacija 3D modela, smanjenje zastoja strojne obrade, optimalan raspored strojne obrade, automatizacija, stručni operateri i redovito održavanje strojeva doprinose smanjenju vremena proizvodnog ciklusa.

Mogu li toliko smanjiti vrijeme ciklusa?

Ne, postoje određena ograničenja za smanjenje vremena ciklusa.To uključuje mogućnosti stroja, svojstva materijala, zahtijevanu kvalitetu i ljudski napor.

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

Bibliografija

1.     A. Vetrivel, AA (2018).Vrijeme proizvodnje i smanjenje vremena ciklusa u CNC strojarnici.Međunarodni časopis za istraživanje inženjerstva, znanosti i upravljanja (IJRESM), 1-2.

2.     Jedinica 5 Izračun 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.