Gamybos ciklo laikas CNC apdirbime

Numatomas skaitymo laikas: 7 minutės ir 10 sekundžių.

Turinys

I Gamybos ciklo laiko skaičiavimas

II Ciklo laikas įvairioms operacijoms (frezavimas, tekinimas ir gręžimas)

III Papildomas skaičiavimo metodas

IV Ciklo laiko sumažinimas

V Išvada

VI DUK

CNC apdirbimas

CNC apdirbimo ciklo laikas reiškia laiką, reikalingą vienai ar kelioms apdirbimo operacijoms atlikti.Bet kuriame CNC apdirbimo projekte ciklo laikas yra labai svarbus norint išanalizuoti atlikimo laiką ir sumažinti tam tikrų dalių ar galutinių produktų išlaidas.

Tai daro įtaką bendrai CNC apdirbimo projektų kainai kartu su kitais elementais, tokiais kaip medžiagos tipas, sudėtingumas ir tikslumas.Apskaičiuojant ciklo trukmę reikia išspręsti matematinius ryšius tokioms operacijoms kaip frezavimas, tekinimas, gręžimas ir daugelis kitų.

Šis straipsnis suteiksa trumpa ciklo trukmės skaičiavimo įvairioms CNC apdirbimo operacijoms apžvalga, gamybos ciklo trukmės įtaka ir jo mažinimo metodai.

Gamybos ciklo laiko apskaičiavimas

Ciklo trukmės įvertinimas valdymo skydelyje

, apdirbimo laikas yra panašus į kitus laikus, o įrankio nuvažiuoto atstumo ir greičio santykis.Bendras visų operacijų apdirbimo laikas, įskaitant frezavimą, tekinimą, apdirbimą ir daugelį kitų, gali būti išreikštas matematiškai taip(5 vieneto apdirbimo laiko skaičiavimas, 2012 m.).

T=L/(f*N)

arba

Ciklo laikas (T) = (L * važiavimų skaičius)/ (f*N)

kur,

L = ruošinio apdirbimo ilgis (mm)

N = ruošinio apsisukimai per minutę (rpm)

= 1000* pjovimo greitis (V)/π* skersmuo (D)

f = padavimo greitis (mm/min)

f = pastūma per apsisukimą = pastūma vienam dantu * dantų skaičius = 0,1 * 20 = 2 mm,

Ši matematinė išraiška suteikia paprastą supratimą apie apdirbimo laiką ir kiek laiko reikia tam tikro ruošinio apdirbimui.

Skirtingų operacijų ciklo laikas

1.  CNC frezavimas

Kaip jau buvo paaiškinta, bendroji formulėT=L/f*Nnaudojamas kiekvieno CNC apdirbimo proceso ciklo laikui apskaičiuoti.Tačiau kiekvienu atveju kintamojo apskaičiavimo metodas gali skirtis.

Frezavimo operacijos metu pastūma apskaičiuojama pagal pastūmą vienam dantukui.Tam reikia daugybės įrankio dantų, pjovimo briaunų ar griovelių.

Tiekimo greitis (f) = pastūma vienam dantukui * dantų skaičius

Ilgis = Darbo ilgis + Įrankio važiavimai x Praėjimų skaičius + Įrankio artėjimo ilgis.

CNC frezavimo operacija

Pavyzdžiui, apdirbimo ilgis, skirtas frezavimo operacijai, kai pjovimo gylis 4 mm, ruošinio ilgis 200 mm, frezos skersmuo 200 mm, įrankio priartėjimo ir eigos atstumas 4 mm, pastūma vienam danteliui 0,2 mm, pjovimo greitis 30 m/ min ir 30 dantų busL= 200 mm + 4 mm * Praėjimų skaičius + 4 mm.

Norint gauti praėjimų skaičių, plyšio dydį ar bet kurią kitą ypatybę reikia padalyti iš pjovimo gylio (kiek giliai gali įpjauti įrankis) vieną kartą).Apsvarstykite mūsų atveju plyšio dydį 20 mm * 20 mm, įrankis 5 kartus praeina per ruošinį ir nupjauna 20 mm.

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

2.  CNC tekinimas

CNC tekančios detalės

CNC tekinimas reiškia tekančių dalių kūrimą naudojant vieno taško įrankį.Tekinimo operacijos ciklo trukmės skaičiavimas nesiskiria nuo frezavimo operacijos.Ilgis taip pat pagrįstas formuleL = Darbo ilgis + Įrankio važiavimai x Praėjimų skaičius + Įrankio artėjimo ilgisir VidutinisRPM (N) = 1000*pjovimo greitis/π*vidutinis skersmuo.

Apskaičiuokime tekinimo operacijos padavimą vienam apsisukimui (f) ir RPM (N), imdami tą patį pavyzdį, kurį atlikome aukščiau aprašytai frezavimo operacijai.

Kadangi pastūma vienam dantukui yra žinomas kintamasis, apskaičiuojame pastūmą vienam apsisukimui (f) pagaldanties pašarą padauginus iš dantų skaičiaus.

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

N = ruošinio apsisukimai per minutę (rpm)

= 1000* pjovimo greitis (V)/π* skersmuo (D)

= 1000 * 30 / 3,14 * 200

= 47,77 aps./min

Visas gamybos ciklo laikas bus(T) = L* perdavimų skaičius/f*N = 224*5/ (3*47,77) = 7,81 minutės

3.  CNC gręžimas

CNC gręžimas apima apvalių skylių sukūrimą stacionariame ruošinyje su besisukančiu įrankiu.Gręžimo ciklo laikas reiškia laiką, per kurį reikia sukurti vieną ar daugiau skylių, kuris priklauso nuo apdirbimo įrankio, pastūmos greičio ir veleno greičio.

Gręžimo ciklo trukmė (T) = (Id*i)/f*v

kur,

i = skylių skaičius

I_d= Gręžimo gylis (mm)

v = veleno greitis (/min)

f = padavimo greitis (mm/ aps.)

Papildomas skaičiavimo metodas

Yra dar vienas paprastas būdas įvertinti gamybos ciklo laiką CNC apdirbimo metu.Jį galima apskaičiuoti padalijus investuotą laiką iš bendro pagamintų dalių ar gaminių skaičiaus(Verma, 2022).

Ciklo laikas (T) = bendras laikas / pagamintų dalių arba gaminių skaičius

Pavyzdžiui, jei CNC apdirbimo sąranka pagamino 12 identiškų dalių per vieną valandą, vienos dalies ciklo laikas yra 5 minutės.

Ciklo laikas = 1 valanda / 12 dalių = 60 minučių / 12 dalių = 5 minutės / dalis

Ciklo laiko mažinimas

Kadangi gamybos ciklo laikas yra susijęs su CNC apdirbimo projektų pristatymo laiku ir bendromis išlaidomis, reikia sutrumpinti ciklo laiką, kad būtų optimizuota bendra dalių ir galutinių produktų kaina, kad būtų galima konkuruoti rinkoje.(A. Vetrivel, 2018 m.).Net kai CNC apdirbimo procesas pasiekia stabilumo būseną, vis tiek gali būti tam tikrų veiksnių, turinčių įtakos ciklo trukmei.Todėl norint pagreitinti procesą, būtina kontroliuoti CNC apdirbimo operacijos kintamumą.

s

Nors tiesa, kad sumažinus pjovimo ciklo laiką sumažėja sąnaudos ir laikas, tačiau gali pasitaikyti situacijų, kai stūmimo ciklo laikas nėra pagrįstas dėl įrangos ir veiklos apribojimų.Be to, ciklo trukmės sumažinimas žemiau nepageidaujamos ribos taip pat turi įtakos dalių funkcionalumui.Pažvelkime atidžiau į keletą protingų pasiūlymų, kaip sumažinti gamybos ciklo laiką.

1.  Dirbtuvių išplanavimo optimizavimas

Mašinų išdėstymo modeliavimas kompiuteryje

Sudėtingas CNC apdirbimo išdėstymas padidina apdirbimo laiką dėl nereikalingo laukimo ar tranzito laiko.Jei gamybos ląstelės yra arti, jos sumažins ciklo laiką ir palengvins perėjimą nuo vienos operacijos prie kitos.Net kelios sekundės gali sutrumpinti gamybos laiką ir padidinti apdirbimo našumą.

Todėl išdėstymą reikia pataisyti pagal laisvą erdvę, žaliavų būklę ir atliekamas apdirbimo operacijas.Be to, yra galimybė kompiuteriniam modeliavimui rasti geriausią įmanomą išdėstymą, kuris sumažina gamybos laiką gerinant darbo eigą.

2.  Patyrę operatoriai

CNC apdirbimo našumas taip pat priklauso nuo operatoriaus įgūdžių.Patyrę operatoriai gali lengvai išspręsti eksploatacijos metu kylančias problemas ir ieškos nuolatinio tobulinimo procesų.Kvalifikuotų žmogiškųjų išteklių naudojimas gamyboje padės sutrumpinti ciklo laiką.

Todėl norint sumažinti ciklo laiką bet kuriame CNC apdirbimo projekte reikia patyrusių operatorių, turinčių analitinius gebėjimus.

3.  3D modelio optimizavimas

CNC apdirbimas gali sukurti sudėtingas geometrijas su dideliu matmenų tikslumu.Tačiau sudėtingumas padidina ciklo laiką.Jei dizaineris sukurs kuo paprastesnį dizainą, nepažeisdamas reikiamų savybių ir funkcionalumo, laikas žymiai sutrumpės.Sudėtingam dizainui atlikti reikalingas sudėtingas ir dažnas įrankių nustatymas, kad darbas būtų baigtas.

Taigi geriausia pašalinti nereikalingą konstrukcijos sudėtingumą ir nustatyti geriausią apdirbimo seką, kad ciklas būtų trumpesnis.Be to, glaudžiai bendradarbiaujame su kūrėjais, siekdami nustatyti idealų dizainą, kad būtų pasiektas greičiausias gamybos ciklo laikas.

4.  Gamybos automatizavimas

Automatizuotas procesas visada yra efektyvesnis ir greitesnis nei rankinis darbas.Galite pašalinti tiek žmogaus darbo, kiek įmanoma.Ciklo laiką galima sumažinti naudojant didelės spartos CNC stakles ir pažangią kumštelio programinę įrangą, pvz., solidžią CAM(A. Vetrivel, 2018 m.)

Automatizavimo procesai yra labiau nuspėjami ir padeda gauti teisingą ciklo laiką nuolat tobulinant.Kai automatizuojate gamybos procesą, mašinos lieka nejudančios ir optimizuoja kiekvienos CNC apdirbimo operacijos ciklo laiką.Tačiau automatizavimo procesas reikalauja didelių pradinių investicijų, tačiau tai gali būti naudinga ilgalaikėje perspektyvoje.

5.  Optimizuokite mašinos veikimą

Per didelis kaitinimas, vibracija ir vidiniai apribojimai yra kai kurie CNC staklių ir kitų gamybos įrenginių apribojimai.Šie kintamieji sumažina gamybos efektyvumą ir prisideda prie ilgesnio ciklo laiko.

Norėdami išvengti šių problemų, gamintojai turėtų teikti pirmenybę dažnam tikrinimui, periodinei priežiūrai, atsargų papildymui, kalibravimui ir kitiems veiksmams.

Išvada

CNC apdirbimo operacijose gamybos ciklo laikas gali būti įvertintas naudojant paprastą formulę, apimančią apdirbimo ilgį, pastūmą, apdirbimo greitį ir kitus kintamuosius.Jis gali būti šiek tiek pakeistas atsižvelgiant į konkrečias CNC operacijas, tokias kaip frezavimas, tekinimas ir gręžimas.Kadangi ciklo laikas yra neatsiejamai susijęs su bet kurio CNC apdirbimo projekto sąnaudomis ir atlikimo laiku, ciklo laiko optimizavimas prisideda prie bendrų išlaidų mažinimo.Yra įvairių būdų, kaip sumažinti ciklo laiką, pavyzdžiui, automatizavimas, dažna priežiūra, apmokyti operatoriai ir daugelis kitų.Nors ciklo laiką galima apskaičiuoti naudojant kai kuriuos apdirbimo kintamuosius, tiksliam rezultatui įtakos turi kiti veiksniai, pvz., žmogaus pastangos, vibracija, per didelis karštis ir operatoriaus žinios.

Norint sumažinti sąnaudas, reikia atsižvelgti į keletą veiksnių, o ProleanHub gali būti puikus bendradarbiavimo partneris jūsų CNC apdirbimo projekte.Siūlome profesionalias CNC apdirbimo paslaugas su daugiau nei 50 medžiagų variantų įvairioms užduotims atlikti.Mūsų gamybos ekspertai glaudžiai bendradarbiauja su kūrėjais, siekdami optimizuoti ciklo laiką ir pasiekti puikių rezultatų už mažesnę kainą.

DUK

Kokia yra gamybos ciklo trukmės svarba CNC apdirbimui?

Laikas, reikalingas vienai ar kelioms CNC apdirbimo užduotims atlikti, vadinamas gamybos ciklo laiku.Kadangi daugiau laiko prilygsta didesnėms sąnaudoms, labai svarbu sumažinti visas dalių ar galutinio produkto sąnaudas ir pristatymo laiką.

Kokie kintamieji reikalingi ciklo trukmei apskaičiuoti?

Ciklo laikas apskaičiuojamas naudojant apdirbimo ilgį, greitį, pastūmą, apsisukimus per minutę ir kitus veiksnius.Tačiau reikalinga įvestis gali skirtis įvairiose apdirbimo operacijose.

Kaip galima sumažinti gamybos ciklo laiką?

3D modelių optimizavimas, apdirbimo prastovų mažinimas, optimalus apdirbimo išdėstymas, automatizavimas, profesionalūs operatoriai ir reguliari mašinų priežiūra padeda sutrumpinti gamybos ciklo laiką.

Ar galiu kiek sumažinti ciklo laiką?

Ne, yra tam tikrų apribojimų sumažinti ciklo laiką.Tai apima mašinos galimybes, medžiagų savybes, reikalingą kokybę ir žmogaus pastangas.

Be to, ciklo trukmės sumažinimas žemiau pageidaujamos ribos turi įtakos veikiančiai mašinai ir dalių arba galutinių produktų kokybei.

Bibliografija

1.     A. Vetrivel, AA (2018).Gamybos laiko ir ciklo laiko mažinimas CNC staklių parduotuvėje.Tarptautinis inžinerijos, mokslo ir vadybos tyrimų žurnalas (IJRESM), 1-2.

2.     5 blokas Apdirbimo laiko skaičiavimas.(2012).ĮProcesų planavimas ir sąnaudų įvertinimas(p. 2-3).srividyaengg.

3.     Verma, E. (2022).TAKT laiko ir ciklo laiko ir pristatymo laiko supratimas.Simplilearn.com.