זמן מחזור ייצור בעיבוד CNC

זמן קריאה משוער: 7 דקות ו-10 שניות.

תוכן העניינים

I חישוב זמן מחזור ייצור

II זמן מחזור עבור פעולות שונות (כרסום, חריטה וקידוח)

III גישה נוספת לחישוב

IV הקטנת זמן המחזור

V מסקנה

VI שאלות נפוצות

עיבוד CNC

זמן המחזור בעיבוד CNC מתייחס לזמן הדרוש להשלמת פעולת עיבוד אחת או יותר.עבור כל פרויקט עיבוד CNC, זמן המחזור הוא חיוני כדי לנתח את זמן ההובלה ולמזער את העלות של חלקים או מוצרי קצה מסוימים.

זה משפיע על העלות הכוללת של פרויקטים של עיבוד CNC יחד עם אלמנטים אחרים כמו סוג החומר, מורכבות ודיוק.חישוב זמן מחזור כרוך בפתרון קשרים מתמטיים עבור פעולות כגון כרסום, חריטה, קידוח ועוד רבות אחרות.

מאמר זה יספקa סקירה קצרה של חישוב זמן מחזור עבור פעולות עיבוד CNC שונות, ההשפעות של זמן מחזור הייצור וגישות ההפחתה שלו.

חישוב זמן מחזור ייצור

הערכת זמן מחזור בלוח הבקרה

, זמן העיבוד דומה לזמנים האחרים, והיחס בין המרחק שעבר הכלי למהירות.זמן העיבוד הכללי של כל הפעולות, כולל כרסום, סיבוב, חזית ועוד רבות אחרות, יכול להתבטא באופן מתמטי כדלקמן(חישוב זמן עיבוד ביחידה 5, 2012).

T=L/（f*N）

אוֹ,

זמן מחזור (T) =（L * מספר מעברים）/（f*N）

איפה,

L = אורך עיבוד של חומר עבודה (מ"מ)

N = סיבוב של חומר העבודה לדקה (סל"ד)

= 1000* מהירות חיתוך (V)/π*קוטר (D)

f= קצב הזנה (מ"מ/דקה)

f=הזנה לכל סיבוב=הזנה לכל שן * מספר שיניים = 0.1 * 20 = 2 מ"מ,

ביטוי מתמטי זה נותן מושג פשוט לגבי זמן העיבוד וכמה זמן נדרש לעיבוד חומר מסוים.

זמן מחזור לפעולות שונות

1.  כרסום CNC

כפי שכבר הוסבר, הנוסחה הכלליתT=L/f*Nמשמש לחישוב זמן המחזור עבור כל תהליך עיבוד CNC.עם זאת, הגישה של כל מקרה לחישוב המשתנה עשויה להיות שונה.

בפעולת הכרסום, קצב ההזנה מחושב במונחים של קצב הזנה לכל שן.זה דורש מספר שיניים, קצוות חיתוך או חלילים על הכלי.

קצב הזנה (f) = הזנה לכל שן * מספר שיניים

אורך = אורך עבודה + כלי מעבר מסעות x מספר מעברים + אורך גישת הכלי.

פעולת כרסום CNC

לדוגמה, אורך העיבוד עבור פעולת כרסום עם עומק חיתוך של 4 מ"מ, אורך חלק עבודה של 200 מ"מ, קוטר חותך של 200 מ"מ, גישה לכלי ומרחק מעבר של 4 מ"מ, קצב הזנה לכל שן 0.2 מ"מ, מהירות חיתוך של 30 מ'/ דקות ו-30 שיניים יהיוL= 200 מ"מ + 4 מ"מ * מספר מעברים + 4 מ"מ.

כדי לקבל את מספר המעברים, יש לחלק את גודל החריץ או כל תכונה אחרת בעומק החיתוך (כמה עמוק כלי יכול לחתוך) פעם אחת).בואו ניקח בחשבון את גודל החריץ 20 מ"מ * 20 מ"מ במקרה שלנו, הכלי עובר 5 פעמים על חומר העבודה כדי לחתוך 20 מ"מ.

אז, L= 200 מ"מ + 4 מ"מ * 5 + 4 מ"מ = 224 מ"מ

2.  פניית CNC

חלקי CNC מסובבים

חרטת CNC מתייחסת ליצירת חלקים מסובבים באמצעות הכלי החד-נקודתי.חישוב זמן המחזור עבור פעולת הסיבוב אינו שונה מפעולת הכרסום.האורך מבוסס גם על הנוסחה שלL= אורך עבודה + כלי מעבר מסעות x מספר מעברים + אורך גישת הכליוממוצעסל"ד (N) = 1000*מהירות חיתוך/π*קוטר ממוצע.

בואו נחשב את ההזנה לכל סיבוב (f) וסל"ד (N) של פעולת הסיבוב על ידי ניקח את אותה דוגמה שעשינו עבור פעולת הכרסום לעיל.

מכיוון שההזנה לכל שן היא המשתנה הידוע, אנו מחשבים את ההזנה לכל סיבוב (f) לפיהכפלת ההזנה לכל שן במספר השיניים.

f= 0.1 * 30 = 3 מ"מ/סיבוב

N = סיבוב של חומר העבודה לדקה (סל"ד)

= 1000* מהירות חיתוך (V)/π*קוטר (D)

= 1000*30/ 3.14* 200

= 47.77 סל"ד

זמן מחזור הייצור הכולל יהיה(T) = L* מספר מסירות/f*N = 224*5/ (3*47.77) = 7.81 דקות

3.  קידוח CNC

קידוח CNC כולל יצירת חורים עגולים בחומר הנייח בעזרת כלי מסתובב.זמן המחזור של הקידוח מתייחס לזמן ליצירת חור אחד או יותר, התלוי בכלי העיבוד, קצב ההזנה ומהירות הציר.

זמן מחזור הקידוח (T) = (Id*i)/f*v

איפה,

i= מספר חורים

I_d= עומק קידוח (מ"מ)

v= מהירות ציר (/דקה)

f= קצב הזנה (מ"מ/סיבוב)

גישה נוספת לחישוב

ישנה דרך פשוטה נוספת להעריך את זמן מחזור הייצור בעיבוד CNC.ניתן לחשב אותו על ידי חלוקת הזמן המושקע במספר הכולל של חלקים או מוצרים שיוצרו(ורמה, 2022).

זמן מחזור (T) = זמן/מספר כולל של חלקים או מוצרים שיוצרו

לדוגמה, אם מערך עיבוד CNC יצר 12 חלקים זהים בשעה אחת, זמן המחזור של חלק אחד הוא 5 דקות.

זמן מחזור = שעה / 12 חלקים = ​​60 דקות / 12 חלקים = ​​5 דקות / חלק

צמצום זמן המחזור

מכיוון שזמן מחזור הייצור קשור לזמן ההובלה והעלות הכוללת של פרויקטים של עיבוד CNC, זה מצריך הפחתת זמן המחזור כדי לייעל את העלות הכוללת של חלקים ומוצרי קצה כדי להתחרות בשוק(A. Vetrivel, 2018).גם כאשר תהליך עיבוד ה-CNC הגיע למצב של יציבות, עדיין עשויים להיות כמה גורמים המשפיעים על זמן המחזור.לכן, שליטה במשתנה של פעולת עיבוד CNC חיונית להאצת התהליך.

s

אמנם זה נכון שקיצוץ זמני מחזור מוזיל עלויות וזמני אספקה, אך ייתכנו מצבים שבהם דחיפת זמני מחזור אינה סבירה בשל אילוצי ציוד ותפעול.בנוסף, הורדת זמן המחזור מתחת לגבול הבלתי רצוי משפיעה גם על הפונקציונליות של החלקים.בואו נסתכל מקרוב על כמה הצעות הגיוניות להפחתת זמן מחזור הייצור.

1.  אופטימיזציה של פריסת הסדנה

הדמיית פריסת מכונה במחשב

הפריסה המסובכת של עיבוד CNC תורמת לזמן העיבוד בגלל זמני המתנה או מעבר מיותרים.אם תאי הייצור קרובים, הם יקצרו את זמן המחזור ויקלו על המעבר מפעולה אחת לאחרת.אפילו כמה שניות יכולות לקצר את זמני הייצור ולהגביר את פרודוקטיביות העיבוד.

לכן, עליך לתקן את הפריסה בהתאם לשטח הפנוי, מצב חומרי הגלם ופעולות העיבוד הכרוכות בכך.בנוסף, ישנה אפשרות להדמיית מחשב כדי למצוא את הפריסה הטובה ביותר האפשרית, מה שממזער את זמן הייצור על ידי שיפור זרימת העבודה.

2.  מפעילים מנוסים

הפרודוקטיביות של עיבוד CNC תלויה גם במיומנות המפעיל.מפעילים מומחים יכולים להתמודד בקלות עם הבעיות המתעוררות במהלך הפעולה ויחפשו תהליכי שיפור מתמשכים.שימוש במשאבי אנוש מיומנים בייצור יתרום להפחתת זמן המחזור.

לכן, צמצום זמן המחזור בכל פרויקט עיבוד CNC דורש מפעילים מנוסים עם יכולות אנליטיות.

3.  אופטימיזציה של מודל תלת מימד

עיבוד CNC יכול ליצור גיאומטריות מורכבות עם רמה גבוהה של דיוק ממדי.עם זאת, המורכבות מגדילה את זמן המחזור.אם המעצב יוצר עיצוב פשוט ככל האפשר מבלי להפריע לתכונות הנדרשות ולפונקציונליות, הזמן יקטן באופן משמעותי.עיצוב מורכב דורש התקנת כלים מסובכת ותכופה להשלמת העבודה.

לכן, עדיף להסיר מורכבות מיותרת מהתכנון ולתקן את רצף העיבוד הטוב ביותר לזמן מחזור קצר יותר.בנוסף, אנו משתפים פעולה באופן הדוק עם המפתחים כדי לתקן את העיצוב האידיאלי כדי להשיג את זמן מחזור הייצור המהיר ביותר.

4.  אוטומציה של ייצור

התהליך האוטומטי תמיד יעיל ומהיר יותר ממאמץ ידני.אתה יכול לחסל כמה שיותר עבודה אנושית.הפחתת זמן מחזור אפשרית באמצעות מכונות CNC מהירות ותוכנות מצלמות מתקדמות כגון Solid CAM(A. Vetrivel, 2018)

תהליכי אוטומציה צפויים יותר ומסייעים בהשגת זמני מחזור נכונים עם שיפור מתמיד.כאשר אתה ממכן את תהליך הייצור, המכונות נשארות נייחות וממטבות את זמן המחזור של כל פעולת עיבוד CNC.עם זאת, תהליך האוטומציה מחייב השקעה ראשונית משמעותית, אך היא יכולה להועיל בטווח הארוך.

5.  מטב את ביצועי המכונות

חימום מוגזם, רטט והגבלות פנימיות הם כמה אילוצים של מכונות CNC ומכונות ייצור אחרות.משתנים אלו מפחיתים את ביצועי הייצור ותורמים לזמן מחזור ארוך יותר.

כדי להימנע מחששות אלה, על היצרנים לתעדף בדיקות תכופות, תחזוקה תקופתית, חידוש מלאי, כיול ופעולות אחרות.

סיכום

בפעולות עיבוד CNC, ניתן להעריך את זמן מחזור הייצור באמצעות נוסחה פשוטה הכוללת אורך עיבוד, קצב הזנה, מהירות עיבוד ומשתנים אחרים.זה עשוי להשתנות מעט בהתבסס על פעולת ה-CNC המסוימת, כגון כרסום, חריטה וקידוח.מכיוון שזמן המחזור קשור באופן בלתי נפרד לעלות ולזמן ההובלה של כל פרויקט עיבוד CNC, אופטימיזציה של זמן המחזור מוסיפה להפחתת העלות הכוללת.ישנן גישות שונות להפחתת זמן המחזור, כגון אוטומציה, תחזוקה תכופה, מפעילים מאומנים ועוד רבים אחרים.למרות שניתן לחשב את זמן המחזור באמצעות כמה משתני עיבוד, גורמים אחרים משפיעים על התוצאה המדויקת, כגון מאמץ אנושי, רטט, חום מוגזם ומומחיות המפעיל.

יש לקחת בחשבון מספר גורמים כדי לשפר את זמן המחזור להפחתת עלויות, ו-ProleanHub עשוי להיות השותף המושלם לשיתוף פעולה עבור פרויקט עיבוד ה-CNC שלך.אנו מציעים שירותי עיבוד CNC מקצועיים עם 50+ אפשרויות חומרים למשימות שונות.מומחי הייצור שלנו משתפים פעולה באופן הדוק עם מפתחים כדי לייעל את זמן המחזור לתוצאות מצוינות בעלות נמוכה יותר.

שאלות נפוצות

מהי החשיבות של זמן מחזור הייצור בעיבוד CNC?

הזמן הנדרש להשלמת משימות עיבוד CNC אחת או יותר מכונה זמן מחזור הייצור.מכיוון שיותר זמן שווה ליותר עלות, חיוני להוריד את כל העלות וזמן ההובלה של חלקים או מוצר סופי.

מהם המשתנים הדרושים לחישוב זמן המחזור?

זמן המחזור מחושב באמצעות אורך עיבוד, מהירות, קצב הזנה, סיבובים לדקה וגורמים נוספים.עם זאת, הקלט הנדרש עשוי להיות שונה מפעולת עיבוד אחת לאחרת.

כיצד ניתן להפחית את זמן מחזור הייצור?

אופטימיזציה של מודלים תלת מימדיים, הפחתת זמן השבתה בעיבוד שבבי, פריסת עיבוד אופטימלית, אוטומציה, מפעילים מומחים ותחזוקת מכונות שוטפת תורמים להפחתת זמן מחזור הייצור.

האם אני יכול להפחית את זמן המחזור באותה מידה?

לא, ישנם אילוצים מסוימים להפחתת זמן המחזור.אלה כוללים יכולות מכונה, תכונות חומר, איכות נדרשת ומאמץ אנושי.

יתר על כן, צמצום זמן המחזור מתחת לגבול הרצוי משפיע על המכונות הפועלות ועל איכות החלקים או המוצרים הסופיים.

בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה

1.     A. Vetrivel, AA (2018).הפחתת זמן ייצור וזמן מחזור במכונות CNC.כתב העת הבינלאומי למחקר בהנדסה, מדע וניהול (IJRESM), 1-2.

2.     יחידה 5 חישוב זמן עיבוד.(2012).בתכנון תהליכים והערכת עלויות(עמ' 2-3).srividyaengg.

3.     Verma, E. (2022).הבנת TAKT זמן וזמן מחזור לעומת זמן אספקה.Simplilearn.com.