Waktu Siklus Produksi di Mesin CNC

Perkiraan Waktu Membaca: 7 menit 10 detik.

Daftar isi

I Perhitungan Waktu Siklus Produksi

II Siklus waktu untuk operasi yang berbeda (Penggilingan, pembubutan, & pengeboran)

III Pendekatan perhitungan tambahan

IV Mengurangi Waktu Siklus

V. KESIMPULAN

FAQ VI

permesinan CNC

Waktu siklus dalam pemesinan CNC mengacu pada waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu atau lebih operasi pemesinan.Untuk setiap proyek pemesinan CNC, waktu siklus sangat penting untuk menganalisis waktu tunggu dan meminimalkan biaya suku cadang atau produk akhir tertentu.

Ini memengaruhi biaya keseluruhan proyek pemesinan CNC bersama dengan elemen lain seperti jenis material, kompleksitas, dan presisi.Menghitung waktu siklus melibatkan pemecahan hubungan matematis untuk operasi seperti penggilingan, pembubutan, pengeboran, dan banyak lagi.

Artikel ini akan memberikana ikhtisar singkat perhitungan waktu siklus untuk berbagai operasi pemesinan CNC, dampak waktu siklus produksi & pendekatan pengurangannya.

Perhitungan Waktu Siklus Produksi

Estimasi waktu siklus di panel kontrol

, waktu pemesinan mirip dengan waktu lainnya, dan rasio jarak yang ditempuh alat dengan kecepatan.Waktu pemesinan umum untuk semua operasi, termasuk penggilingan, pembubutan, penghadapan, dan banyak lainnya, dapat dinyatakan secara matematis sebagai berikut(Perhitungan Waktu Pemesinan Unit 5, 2012).

T=L/（f*N）

Atau,

Waktu siklus (T) =（L * jumlah lintasan）/（f*N）

Di mana,

L = panjang pemesinan benda kerja (mm)

N = revolusi benda kerja per menit (rpm)

= 1000* kecepatan potong (V)/π*Diameter (D)

f = Laju umpan (mm / mnt)

f=umpan per revolusi=umpan per gigi * jumlah gigi = 0,1 * 20 = 2mm,

Ungkapan matematis ini memberikan gambaran sederhana tentang waktu pemesinan dan berapa banyak waktu yang diperlukan untuk pemesinan benda kerja tertentu.

Siklus Waktu untuk Operasi yang Berbeda

1.  Penggilingan CNC

Seperti yang sudah dijelaskan, rumus umumT=L/f*Ndigunakan untuk menghitung waktu siklus untuk setiap proses pemesinan CNC.Namun, pendekatan setiap kasus untuk menghitung variabel mungkin berbeda.

Dalam operasi penggilingan, laju pemakanan dihitung dalam bentuk laju pemakanan per gigi.Ini membutuhkan sejumlah gigi, ujung tombak, atau seruling pada alat.

Feed rate (f) = pakan per gigi * jumlah gigi

Panjang = Panjang pekerjaan + Alat di atas Perjalanan x Jumlah Lintasan + Panjang pendekatan alat.

Operasi penggilingan CNC

Misalnya, panjang pemesinan untuk operasi penggilingan dengan kedalaman potong 4 mm, panjang benda kerja 200 mm, diameter pemotong 200 mm, pendekatan pahat & jarak perjalanan lebih dari 4 mm, laju pemakanan per gigi 0,2 mm, kecepatan potong 30 m/ min & 30 gigi akanL= 200 mm + 4 mm * Jumlah lintasan + 4 mm.

Untuk mendapatkan jumlah lintasan, ukuran slot atau fitur lainnya harus dibagi dengan kedalaman pemotongan (seberapa dalam alat dapat memotong) satu kali).Pertimbangkan ukuran slot 20mm * 20mm dalam kasus kami, pahat melewati benda kerja 5 kali untuk memotong 20mm.

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

2.  Pembubutan CNC

CNC memutar bagian

Pembubutan CNC mengacu pada pembuatan bagian yang diputar menggunakan alat titik tunggal.Perhitungan waktu siklus untuk operasi pembubutan tidak berbeda dengan operasi penggilingan.Panjangnya juga berdasarkan rumus dariL = Panjang pekerjaan + Alat di atas Perjalanan x Jumlah Lintasan + Panjang pendekatan alatdan Rata-rataRPM (N) = 1000*kecepatan potong/π*diameter rata-rata.

Mari hitung feed per revolusi (f) & RPM (N) dari operasi pembubutan dengan mengambil contoh yang sama yang kita lakukan untuk operasi penggilingan di atas.

Karena umpan per gigi adalah variabel yang diketahui, kami menghitung umpan per putaran (f) denganmengalikan pakan per gigi dengan Jumlah gigi.

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

N = revolusi benda kerja per menit (rpm)

= 1000* kecepatan potong (V)/π*Diameter (D)

= 1000*30/ 3,14* 200

= 47,77 rpm

Total waktu siklus produksi akan menjadi(T) = L* jumlah operan/f*N = 224*5/ (3*47,77) = 7,81 menit

3.  Pengeboran CNC

Pengeboran CNC melibatkan pembuatan lubang bundar pada benda kerja stasioner dengan alat berputar.Waktu siklus pengeboran mengacu pada waktu untuk membuat satu atau lebih lubang, yang bergantung pada alat pemesinan, laju umpan, dan kecepatan Spindle.

Waktu siklus pengeboran (T) = (Id*i)/f*v

Di mana,

i = Jumlah lubang

I_d= Kedalaman pengeboran (mm)

v= Kecepatan spindel (/menit)

f= Laju umpan (mm/ putaran)

Pendekatan Perhitungan Tambahan

Ada cara langsung lain untuk memperkirakan waktu siklus produksi dalam pemesinan CNC.Itu dapat dihitung dengan membagi waktu yang diinvestasikan dengan jumlah total bagian atau produk yang diproduksi(Verma, 2022).

Cycle Time (T) = Total waktu/jumlah part atau produk yang diproduksi

Misalnya, jika pengaturan pemesinan CNC membuat 12 bagian identik dalam satu jam, waktu siklus untuk satu bagian adalah 5 menit.

Waktu siklus = 1 jam/ 12 bagian = 60 menit/ 12 bagian = 5 menit/ bagian

Mengurangi Waktu Siklus

Karena waktu siklus produksi dikaitkan dengan waktu tunggu dan biaya keseluruhan proyek pemesinan CNC, diperlukan pengurangan waktu siklus untuk mengoptimalkan biaya keseluruhan suku cadang dan produk akhir untuk bersaing di pasar(A.Vetrivel, 2018).Bahkan ketika proses pemesinan CNC telah mencapai keadaan stabil, mungkin masih ada beberapa faktor yang mempengaruhi waktu siklus.Oleh karena itu, mengontrol Variabilitas operasi pemesinan CNC sangat penting untuk mempercepat proses.

s

Memang benar bahwa memangkas waktu siklus menurunkan biaya dan waktu tunggu, mungkin ada beberapa situasi di mana mendorong waktu siklus tidak masuk akal karena kendala peralatan dan operasional.Selain itu, menurunkan waktu siklus di bawah batas yang tidak diinginkan juga memengaruhi fungsionalitas suku cadang.Mari kita lihat lebih dekat beberapa saran yang masuk akal untuk mengurangi waktu siklus produksi.

1.  Optimalisasi tata letak bengkel kerja

Simulasi tata letak mesin di komputer

Tata letak pemesinan CNC yang rumit berkontribusi pada waktu pemesinan karena waktu tunggu atau transit yang tidak perlu.Jika sel produksi dekat, mereka akan mengurangi waktu siklus dan memudahkan transisi dari satu operasi ke operasi lainnya.Bahkan beberapa detik dapat mempersingkat waktu produksi dan meningkatkan produktivitas pemesinan.

Oleh karena itu, Anda perlu memperbaiki tata letak sesuai dengan ruang yang tersedia, kondisi bahan baku, dan operasi pemesinan yang terlibat.Selain itu, terdapat opsi simulasi komputer untuk menemukan tata letak terbaik, yang meminimalkan waktu produksi dengan meningkatkan alur kerja.

2.  Operator berpengalaman

Produktivitas pemesinan CNC juga bergantung pada keterampilan operator.Operator ahli dapat dengan mudah mengatasi masalah yang muncul selama pengoperasian dan akan mencari proses perbaikan berkelanjutan.Menggunakan sumber daya manusia yang terampil dalam produksi akan berkontribusi pada penurunan waktu siklus.

Oleh karena itu, meminimalkan waktu siklus dalam setiap proyek pemesinan CNC membutuhkan operator berpengalaman dengan kemampuan analitis.

3.  Optimalisasi model 3D

Pemesinan CNC dapat membuat geometri kompleks dengan tingkat akurasi dimensi yang tinggi.Namun, kompleksitas meningkatkan waktu siklus.Jika perancang membuat desain sesederhana mungkin tanpa mengganggu fitur dan fungsionalitas yang dibutuhkan, waktu akan berkurang secara signifikan.Desain yang rumit membutuhkan pengaturan alat yang rumit dan sering untuk menyelesaikan pekerjaan.

Jadi, yang terbaik adalah menghilangkan kerumitan yang tidak perlu dari desain dan memperbaiki urutan pemesinan terbaik untuk waktu siklus yang lebih singkat.Selain itu, kami berkolaborasi erat dengan pengembang untuk memperbaiki desain yang ideal guna mencapai waktu siklus produksi tercepat.

4.  Otomatisasi produksi

Proses otomatis selalu lebih efektif dan lebih cepat daripada upaya manual.Anda dapat menghilangkan sebanyak mungkin pekerjaan manusia.Pengurangan waktu siklus dimungkinkan menggunakan mesin CNC berkecepatan tinggi dan perangkat lunak kamera canggih seperti CAM padat(A.Vetrivel, 2018)

Proses otomasi lebih dapat diprediksi dan membantu dalam mendapatkan waktu siklus yang tepat dengan peningkatan berkelanjutan.Saat Anda mengotomatiskan proses pembuatan, mesin tetap diam dan mengoptimalkan waktu siklus setiap operasi pemesinan CNC.Namun, proses otomasi memerlukan investasi awal yang signifikan, namun dapat bermanfaat dalam jangka panjang.

5.  Optimalkan kinerja mesin

Pemanasan berlebihan, getaran, dan pembatasan intrinsik adalah beberapa kendala mesin CNC dan mesin manufaktur lainnya.Variabel-variabel ini mengurangi kinerja produksi dan berkontribusi pada waktu siklus yang lebih lama.

Untuk menghindari masalah ini, pabrikan harus memprioritaskan pemeriksaan rutin, perawatan berkala, penyetokan ulang, kalibrasi, dan tindakan lainnya.

Kesimpulan

Dalam operasi pemesinan CNC, waktu siklus produksi dapat diperkirakan menggunakan rumus sederhana yang melibatkan panjang pemesinan, laju pemakanan, kecepatan pemesinan, dan variabel lainnya.Ini mungkin sedikit diubah berdasarkan operasi CNC tertentu, seperti penggilingan, pembubutan, dan pengeboran.Karena waktu siklus terkait erat dengan biaya dan waktu tunggu dari setiap proyek pemesinan CNC, mengoptimalkan waktu siklus menambah pengurangan biaya total.Ada berbagai pendekatan untuk mengurangi waktu siklus, seperti otomatisasi, pemeliharaan rutin, operator terlatih, dan banyak lainnya.Meskipun waktu siklus dapat dihitung menggunakan beberapa variabel pemesinan, faktor lain mempengaruhi hasil yang akurat, seperti tenaga manusia, getaran, panas berlebih, dan keahlian operator.

Beberapa faktor harus dipertimbangkan untuk meningkatkan waktu siklus demi pengurangan biaya, dan ProleanHub mungkin merupakan mitra kerja sama yang sempurna untuk proyek pemesinan CNC Anda.Kami menawarkan layanan pemesinan CNC profesional dengan 50+ opsi material untuk berbagai tugas.Pakar manufaktur kami bekerja sama erat dengan pengembang untuk mengoptimalkan waktu siklus untuk hasil yang luar biasa dengan biaya lebih rendah.

FAQ

Apa pentingnya waktu siklus produksi dalam pemesinan CNC?

Waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu atau lebih tugas pemesinan CNC disebut sebagai waktu siklus produksi.Karena lebih banyak waktu sama dengan lebih banyak biaya, sangat penting untuk menurunkan seluruh biaya & lead time suku cadang atau produk akhir.

Apa variabel yang diperlukan untuk menghitung waktu siklus?

Waktu siklus dihitung menggunakan panjang pemesinan, kecepatan, laju umpan, putaran per menit, dan faktor lainnya.Namun, input yang diperlukan mungkin berbeda dari satu operasi pemesinan ke operasi berikutnya.

Bagaimana waktu siklus produksi dapat dikurangi?

Optimalisasi model 3D, pengurangan waktu henti pemesinan, tata letak pemesinan yang optimal, otomatisasi, operator ahli, dan perawatan mesin secara teratur semuanya berkontribusi untuk menurunkan waktu siklus produksi.

Bisakah saya mengurangi waktu siklus sebanyak itu?

Tidak, ada kendala tertentu untuk mengurangi waktu siklus.Ini termasuk kemampuan mesin, sifat material, kualitas yang dibutuhkan, dan tenaga manusia.

Selain itu, mengurangi waktu siklus di bawah batas yang diinginkan berdampak pada pengoperasian mesin dan kualitas suku cadang atau produk akhir.

Bibliografi

1.     A.Vetrivel, AA (2018).Pengurangan Waktu Manufaktur dan Waktu Siklus di Bengkel Mesin CNC.International Journal of Research in Engineering, Science and Management (IJRESM), 1-2.

2.     Perhitungan Waktu Pemesinan Unit 5.(2012).Di dalamPerencanaan Proses & Estimasi Biaya(hlm. 2-3).srividyaengg.

3.     Verma, E. (2022).Memahami Waktu TAKT dan Waktu Siklus vs. Waktu Pimpin.Simplelearn.com.