Gyártási ciklusidő a CNC megmunkálásban

Becsült olvasási idő: 7 perc 10 másodperc.

Tartalomjegyzék

I A gyártási ciklusidő számítása

II Ciklusidő különböző műveletekhez (marás, esztergálás és fúrás)

III Kiegészítő számítási megközelítés

IV A ciklusidő csökkentése

V Következtetés

VI GYIK

CNC megmunkálás

A ciklusidő a CNC megmunkálásban arra az időre vonatkozik, amely egy vagy több megmunkálási művelet elvégzéséhez szükséges.Minden CNC megmunkálási projektnél a ciklusidő kulcsfontosságú az átfutási idő elemzéséhez és az egyes alkatrészek vagy végtermékek költségeinek minimalizálásához.

Befolyásolja a CNC megmunkálási projektek összköltségét, más elemekkel együtt, mint például az anyagtípus, a komplexitás és a pontosság.A ciklusidő kiszámítása magában foglalja a matematikai összefüggések megoldását olyan műveletekhez, mint a marás, esztergálás, fúrás és még sok más.

Ez a cikk biztosítjaa rövid áttekintés a ciklusidő kiszámításáról különböző CNC megmunkálási műveleteknél, a gyártási ciklusidő hatásairól és annak csökkentésére irányuló megközelítésekről.

A gyártási ciklusidő kiszámítása

A ciklusidő becslése a vezérlőpulton

, a megmunkálási idő hasonló a többi időhöz, és a szerszám által megtett út és a sebesség aránya.Az összes művelet általános megmunkálási ideje, beleértve a marást, esztergálást, homlokmunkát és sok mást, matematikailag a következőképpen fejezhető ki(5. egység megmunkálási idő számítása, 2012).

T=L/(f*N)

Vagy,

Ciklusidő (T) = (L * áthaladások száma)/ (f*N)

Ahol,

L = a munkadarab megmunkálási hossza (mm)

N = a munkadarab fordulata percenként (rpm)

= 1000* vágási sebesség (V)/π*átmérő (D)

f= Előtolás (mm/perc)

f = fordulatonkénti előtolás = fogankénti előtolás * fogak száma = 0,1 * 20 = 2 mm,

Ez a matematikai kifejezés egyszerű képet ad a megmunkálási időről és arról, hogy mennyi idő szükséges egy adott munkadarab megmunkálásához.

Ciklusidő a különböző műveletekhez

1.  CNC marás

Mint már kifejtettük, az általános képletT=L/f*Nminden CNC megmunkálási folyamat ciklusidejének kiszámítására szolgál.A változó kiszámításának megközelítése azonban minden esetben eltérő lehet.

A marási műveletben az előtolást a fogankénti előtolás mértékében számítják ki.Számos fogat, vágóélt vagy hornyot igényel a szerszámon.

Előtolás (f) = fogankénti előtolás * fogak száma

Hossz = Munka hossza + Szerszám áthaladása x Menetek száma + Szerszám megközelítési hossza.

CNC marási művelet

Például, a megmunkálási hossz 4 mm-es fogásmélységgel, 200 mm-es munkadarab-hosszal, 200 mm-es maróátmérővel, 4 mm-es szerszám megközelítési és túllépési távolsággal, fogankénti előtolás 0,2 mm, vágási sebesség 30 m/ min és 30 fog leszL= 200 mm + 4 mm * Lépések száma + 4 mm.

A menetek számának kiszámításához a rés méretét vagy bármely más jellemzőt egyszer el kell osztani a fogásmélységgel (milyen mélységet tud egy szerszám vágni).Tekintsük esetünkben a horony méretét 20mm*20mm, a szerszám 5-ször halad át a munkadarabon, hogy 20mm-t vágjon.

Tehát L = 200 mm + 4 mm * 5 + 4 mm = 224 mm

2.  CNC esztergálás

CNC esztergált alkatrészek

A CNC esztergálás az esztergált alkatrészek egypontos szerszámmal történő előállítását jelenti.Az esztergálási művelet ciklusidő-számítása nem különbözik a marási művelettől.A hossz is a képlet alapján történikL= Munka hossza + Szerszám feletti utak x Menetek száma + Szerszám megközelítési hosszaés ÁtlagosRPM (N) = 1000*vágási sebesség/π*átlagos átmérő.

Számítsuk ki az esztergálási művelet fordulatonkénti előtolását (f) és fordulatszámát (N) ugyanazzal a példával, mint a fenti marási műveletnél.

Mivel a fogankénti előtolás az ismert változó, a fordulatonkénti előtolást (f) -vel számoljuka fogankénti előtolást megszorozva a fogak számával.

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

N = a munkadarab fordulata percenként (rpm)

= 1000* vágási sebesség (V)/π*átmérő (D)

= 1000*30/ 3,14*200

= 47,77 ford./perc

A teljes gyártási ciklusidő lesz(T) = L* passzok száma/f*N = 224*5/ (3*47,77) = 7,81 perc

3.  CNC fúrás

A CNC fúrás során kör alakú furatokat készítenek az álló munkadarabban egy forgó szerszámmal.A fúrás ciklusideje egy vagy több furat létrehozásának idejét jelenti, amely a megmunkáló szerszámtól, az előtolási sebességtől és az orsó fordulatszámától függ.

Fúrási ciklusidő (T) = (Id*i)/f*v

Ahol,

i= lyukak száma

I_d= Fúrási mélység (mm)

v = Orsó fordulatszám (/perc)

f= Előtolás (mm/fordulat)

Kiegészítő számítási módszer

Van egy másik egyszerű módszer a gyártási ciklusidő becslésére a CNC megmunkálásban.Kiszámítható úgy, hogy a befektetett időt elosztjuk a gyártott alkatrészek vagy termékek teljes számával(Verma, 2022).

Ciklusidő (T) = Teljes idő/a gyártott alkatrészek vagy termékek száma

Például, ha egy CNC megmunkáló összeállítás 12 egyforma darabot készített egy óra alatt, akkor egy alkatrész ciklusideje 5 perc.

Ciklusidő = 1 óra / 12 rész = 60 perc / 12 rész = 5 perc / rész

A ciklusidő csökkentése

Mivel a gyártási ciklusidő összefügg a CNC megmunkálási projektek átfutási idejével és összköltségével, ezért csökkenteni kell a ciklusidőt az alkatrészek és végtermékek összköltségének optimalizálása érdekében, hogy versenyezzen a piacon.(A. Vetrivel, 2018).Még akkor is, ha a CNC megmunkálási folyamat elérte a stabilitás állapotát, még mindig lehetnek olyan tényezők, amelyek befolyásolják a ciklusidőt.Ezért a CNC megmunkálási művelet variabilitásának szabályozása elengedhetetlen a folyamat felgyorsításához.

s

Bár igaz, hogy a vágási ciklusidők csökkentik a költségeket és az átfutási időket, előfordulhatnak olyan helyzetek, amikor a tolóciklusidők a berendezések és a működési korlátok miatt nem ésszerűek.Ezenkívül a ciklusidőnek a nemkívánatos határ alá csökkentése az alkatrészek működőképességét is befolyásolja.Nézzünk meg közelebbről néhány ésszerű javaslatot a gyártási ciklus idejének csökkentésére.

1.  A műhely elrendezésének optimalizálása

Gépelrendezés szimuláció számítógépen

A CNC megmunkálás bonyolult elrendezése hozzájárul a megmunkálási idő megnövekedéséhez a szükségtelen várakozási vagy szállítási idők miatt.Ha a gyártócellák közel vannak, csökkentik a ciklusidőt, és megkönnyítik az egyik műveletről a másikra való átállást.Már néhány másodperc is lerövidítheti a gyártási időt és növelheti a megmunkálási termelékenységet.

Ezért az elrendezést a rendelkezésre álló hely, az alapanyag állapota és az érintett megmunkálási műveletek szerint kell rögzíteni.Ezen kívül lehetőség van számítógépes szimulációra a lehető legjobb elrendezés megtalálása érdekében, amely minimalizálja a gyártási időt a munkafolyamat javításával.

2.  Tapasztalt kezelők

A CNC megmunkálás termelékenysége a kezelő készségétől is függ.A hozzáértő kezelők könnyedén kezelhetik a működés közben felmerülő problémákat, és folyamatos fejlesztési folyamatokat keresnek.Ügyes emberi erőforrások felhasználása a termelésben hozzájárul a ciklusidő csökkentéséhez.

Ezért a ciklusidő minimalizálása bármely CNC megmunkálási projektben tapasztalt, elemző képességekkel rendelkező kezelőket igényel.

3.  3D modell optimalizálása

A CNC megmunkálással összetett geometriák hozhatók létre nagy méretpontossággal.A bonyolultság azonban megnöveli a ciklusidőt.Ha a tervező a lehető legegyszerűbb tervet készíti anélkül, hogy megzavarná a szükséges funkciókat és funkcionalitást, akkor az idő jelentősen csökken.Az összetett tervezés bonyolult és gyakori szerszámbeállítást igényel a munka elvégzéséhez.

Ezért a legjobb, ha eltávolítja a szükségtelen bonyolultságot a tervezésből, és a legjobb megmunkálási sorrendet rögzíti a rövidebb ciklusidő érdekében.Ezenkívül szorosan együttműködünk a fejlesztőkkel, hogy kijavítsuk az ideális kialakítást a leggyorsabb gyártási ciklusidő elérése érdekében.

4.  Gyártás automatizálás

Az automatizált folyamat mindig hatékonyabb és gyorsabb, mint a kézi erőfeszítés.A lehető legtöbb emberi munkát megszüntetheti.A ciklusidő csökkentése lehetséges nagy sebességű CNC gépek és fejlett bütykös szoftverek, például szilárd CAM segítségével(A. Vetrivel, 2018)

Az automatizálási folyamatok kiszámíthatóbbak, és folyamatos fejlesztéssel segítik a megfelelő ciklusidők elérését.Ha automatizálja a gyártási folyamatot, a gép álló helyzetben marad, és optimalizálja az egyes CNC megmunkálási műveletek ciklusidejét.Az automatizálási folyamat azonban jelentős kezdeti beruházást igényel, de hosszú távon előnyös lehet.

5.  Optimalizálja a gép teljesítményét

A túlzott melegítés, rezgés és belső korlátozások a CNC-gépek és más gyártógépek bizonyos korlátai.Ezek a változók csökkentik a termelési teljesítményt és hozzájárulnak a hosszabb ciklusidőhöz.

Ezen aggodalmak elkerülése érdekében a gyártóknak előnyben kell részesíteniük a gyakori ellenőrzést, az időszakos karbantartást, az újratelepítést, a kalibrálást és egyéb tevékenységeket.

Következtetés

A CNC megmunkálási műveleteknél a gyártási ciklusidő egy egyszerű képlet segítségével becsülhető meg, amely magában foglalja a megmunkálási hosszt, az előtolási sebességet, a megmunkálási sebességet és egyéb változókat.Kissé változhat az adott CNC-művelettől, például marástól, esztergálástól és fúrástól függően.Mivel a ciklusidő elválaszthatatlanul összefügg bármely CNC megmunkálási projekt költségével és átfutási idejével, a ciklusidő optimalizálása hozzájárul a teljes költségcsökkentéshez.Különféle megközelítések léteznek a ciklusidő csökkentésére, például automatizálás, gyakori karbantartás, képzett kezelők és sok más.Bár a ciklusidő kiszámítható bizonyos megmunkálási változókkal, más tényezők is befolyásolják a pontos eredményt, mint például az emberi erőfeszítés, a vibráció, a túlzott hőség és a kezelői szakértelem.

Számos tényezőt figyelembe kell venni a ciklusidő javításához a költségcsökkentés érdekében, és a ProleanHub tökéletes együttműködő partner lehet CNC megmunkálási projektjéhez.Professzionális CNC megmunkálási szolgáltatásokat kínálunk 50+ anyaglehetőségtel különböző feladatokhoz.Gyártási szakértőink szorosan együttműködnek a fejlesztőkkel, hogy optimalizálják a ciklusidőt a kiváló eredmények érdekében, alacsonyabb költséggel.

GYIK

Mi a gyártási ciklusidő jelentősége a CNC megmunkálásban?

Az egy vagy több CNC megmunkálási feladat elvégzéséhez szükséges időt gyártási ciklusidőnek nevezzük.Mivel több idő több költséggel egyenlő, kritikus az alkatrészek vagy a végtermék teljes költségének és átfutási idejének csökkentése.

Milyen változókra van szükség a ciklusidő kiszámításához?

A ciklusidő kiszámítása megmunkálási hossz, sebesség, előtolás, percenkénti fordulatszám és egyéb tényezők alapján történik.A szükséges bevitel azonban megmunkálási műveletenként eltérő lehet.

Hogyan csökkenthető a gyártási ciklus ideje?

A 3D modellek optimalizálása, a megmunkálási leállások csökkentése, az optimális megmunkálási elrendezés, az automatizálás, a szakértő kezelők és a gépek rendszeres karbantartása mind hozzájárulnak a gyártási ciklusidő csökkentéséhez.

Csökkenthetem ennyire a ciklusidőt?

Nem, a ciklusidő csökkentésének bizonyos megkötései vannak.Ide tartoznak a gépek képességei, az anyagtulajdonságok, a szükséges minőség és az emberi erőfeszítés.

Ezen túlmenően, ha a ciklusidőt a kívánt határérték alá csökkentik, az kihat a futó gépekre és az alkatrészek vagy végtermékek minőségére.

Bibliográfia

1.     A. Vetrivel, AA (2018).Gyártási idő és ciklusidő csökkentése CNC gépműhelyben.International Journal of Research in Engineering, Science and Management (IJRESM), 1-2.

2.     5. egység Megmunkálási idő számítása.(2012).Ban benFolyamattervezés és költségbecslés(2-3. o.).srividyaengg.

3.     Verma, E. (2022).A TAKT-idő és a ciklusidő és az átfutási idő megértése.Simplilearn.com.