Ražošanas cikla laiks CNC apstrādē

Paredzamais lasīšanas laiks: 7 minūtes un 10 sekundes.

Satura rādītājs

I Ražošanas cikla laika aprēķins

II Cikla laiks dažādām darbībām (frēzēšana, virpošana un urbšana)

III Papildu aprēķina pieeja

IV Cikla laika samazināšana

V Secinājums

VI FAQ

CNC apstrāde

Cikla laiks CNC apstrādē attiecas uz laiku, kas nepieciešams, lai pabeigtu vienu vai vairākas apstrādes darbības.Jebkuram CNC apstrādes projektam cikla laiks ir ļoti svarīgs, lai analizētu izpildes laiku un samazinātu konkrētu detaļu vai galaproduktu izmaksas.

Tas ietekmē CNC apstrādes projektu kopējās izmaksas, kā arī citus elementus, piemēram, materiāla veidu, sarežģītību un precizitāti.Cikla laika aprēķināšana ietver matemātisku attiecību atrisināšanu tādām darbībām kā frēzēšana, virpošana, urbšana un daudzas citas.

Šis raksts sniegsa īss pārskats par cikla laika aprēķināšanu dažādām CNC apstrādes operācijām, ražošanas cikla laika ietekmi un tā samazināšanas pieejām.

Ražošanas cikla laika aprēķins

Cikla laika novērtējums vadības panelī

, apstrādes laiks ir līdzīgs citiem laikiem un instrumenta nobrauktā attāluma attiecība pret ātrumu.Vispārīgo apstrādes laiku visām darbībām, tostarp frēzēšanai, virpošanai, apgriešanai un daudzām citām, var matemātiski izteikt šādi(5. vienība, apstrādes laika aprēķins, 2012).

T=L/(f*N)

vai,

Cikla laiks (T) = (L * gājienu skaits)/ (f*N)

kur,

L = sagataves apstrādes garums (mm)

N = sagataves apgriezieni minūtē (apgr./min.)

= 1000* griešanas ātrums (V)/π* diametrs (D)

f = padeves ātrums (mm/min)

f = padeve uz apgriezienu = padeve uz vienu zobu * zobu skaits = 0,1 * 20 = 2 mm,

Šī matemātiskā izteiksme sniedz vienkāršu priekšstatu par apstrādes laiku un to, cik daudz laika nepieciešams konkrētas sagataves apstrādei.

Cikla laiks dažādām darbībām

1.  CNC frēzēšana

Kā jau tika paskaidrots, vispārējā formulaT=L/f*Ntiek izmantots, lai aprēķinātu cikla laiku katram CNC apstrādes procesam.Tomēr katrā gadījumā pieeja mainīgā lieluma aprēķināšanai var atšķirties.

Frēzēšanas operācijā padevi aprēķina kā padeves ātrumu vienam zobam.Instrumentam ir nepieciešami vairāki zobi, griešanas malas vai rievas.

Padeves ātrums (f) = padeve uz vienu zobu * zobu skaits

Garums = darba garums + instruments pāri gājieniem x gājienu skaits + instrumenta pieejas garums.

CNC frēzēšanas darbība

Piemēram, apstrādes garums frēzēšanas operācijai ar griezuma dziļumu 4 mm, sagataves garumu 200 mm, griezēja diametru 200 mm, instrumenta pieejas un pārgājiena attālumu 4 mm, padevi uz vienu zobu 0,2 mm, griešanas ātrumu 30 m/ min & 30 zobi būsL= 200 mm + 4 mm * Piegājienu skaits + 4 mm.

Lai iegūtu piegājienu skaitu, slota vai jebkuras citas pazīmes izmērs ir jāsadala ar griezuma dziļumu (cik dziļi instruments var iegriezt) vienu reizi).Ņemsim vērā spraugas izmēru 20 mm * 20 mm mūsu gadījumā, instruments 5 reizes šķērso sagatavi, lai sagrieztu 20 mm.

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

2.  CNC virpošana

CNC virpotas detaļas

CNC virpošana attiecas uz virpotu detaļu izveidi, izmantojot viena punkta instrumentu.Cikla laika aprēķins virpošanai neatšķiras no frēzēšanas.Garuma pamatā ir arī formulaL = darba garums + instrumenta gājiens x gājienu skaits + instrumenta pieejas garumsun VidējaisRPM (N) = 1000*griešanas ātrums/π*vidējais diametrs.

Aprēķināsim virpošanas darbības padevi uz apgriezienu (f) un RPM (N), izmantojot to pašu piemēru, ko izmantojām iepriekš minētajai frēzēšanas darbībai.

Tā kā padeve uz zobu ir zināms mainīgais, mēs aprēķinām padevi uz apgriezienu (f) parreizinot padevi vienam zobam ar zobu skaitu.

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

N = sagataves apgriezieni minūtē (apgr./min.)

= 1000* griešanas ātrums (V)/π* diametrs (D)

= 1000*30/ 3,14*200

= 47,77 apgr./min

Kopējais ražošanas cikla laiks būs(T) = L* piespēļu skaits/f*N = 224*5/ (3*47,77) = 7,81 minūte

3.  CNC urbšana

CNC urbšana ietver apaļu caurumu izveidi stacionārajā sagatavē ar rotējošu instrumentu.Urbšanas cikla laiks attiecas uz viena vai vairāku caurumu izveidošanas laiku, kas ir atkarīgs no apstrādes instrumenta, padeves ātruma un vārpstas ātruma.

Urbšanas cikla laiks (T) = (Id*i)/f*v

kur,

i = caurumu skaits

I_d= urbšanas dziļums (mm)

v= vārpstas ātrums (/min)

f = padeve (mm/apgr.)

Papildu aprēķina pieeja

Ir vēl viens vienkāršs veids, kā novērtēt ražošanas cikla laiku CNC apstrādē.To var aprēķināt, dalot ieguldīto laiku ar kopējo saražoto detaļu vai izstrādājumu skaitu(Verma, 2022).

Cikla laiks (T) = kopējais laiks/saražoto daļu vai produktu skaits

Piemēram, ja CNC apstrādes iekārta vienā stundā izgatavoja 12 identiskus gabalus, cikla laiks vienai daļai ir 5 minūtes.

Cikla laiks = 1 stunda / 12 daļas = 60 minūtes / 12 daļas = 5 minūtes / daļa

Cikla laika samazināšana

Tā kā ražošanas cikla laiks ir saistīts ar CNC apstrādes projektu izpildes laiku un kopējām izmaksām, ir jāsamazina cikla laiks, lai optimizētu detaļu un gala produktu kopējās izmaksas, lai konkurētu tirgū.(A. Vetrivel, 2018).Pat tad, kad CNC apstrādes process ir sasniedzis stabilitātes stāvokli, joprojām var būt daži faktori, kas ietekmē cikla laiku.Tāpēc CNC apstrādes darbības mainīguma kontrole ir būtiska, lai paātrinātu procesu.

s

Lai gan ir taisnība, ka griešanas cikla laiku samazināšana samazina izmaksas un izpildes laiku, tomēr var būt situācijas, kad pārvietošanas cikla laiki nav saprātīgi aprīkojuma un darbības ierobežojumu dēļ.Turklāt cikla laika samazināšana zem nevēlamās robežas ietekmē arī detaļu funkcionalitāti.Apskatīsim tuvāk dažus saprātīgus ieteikumus ražošanas cikla laika samazināšanai.

1.  Darbnīcas izkārtojuma optimizācija

Mašīnas izkārtojuma simulācija datorā

Sarežģītais CNC apstrādes izkārtojums palielina apstrādes laiku nevajadzīgas gaidīšanas vai tranzīta laika dēļ.Ja ražošanas šūnas atrodas tuvu, tās samazinās cikla laiku un atvieglos pāreju no vienas darbības uz otru.Pat dažas sekundes var saīsināt ražošanas laiku un palielināt apstrādes produktivitāti.

Tāpēc jums ir jālabo izkārtojums atbilstoši pieejamajai telpai, izejmateriālu stāvoklim un attiecīgajām apstrādes darbībām.Turklāt ir pieejama datorsimulācijas iespēja, lai atrastu labāko iespējamo izkārtojumu, kas samazina ražošanas laiku, uzlabojot darbplūsmu.

2.  Pieredzējuši operatori

CNC apstrādes produktivitāte ir atkarīga arī no operatora prasmēm.Eksperti operatori var viegli risināt problēmas, kas rodas darbības laikā, un meklēs nepārtrauktus uzlabojumus.Prasmīgu cilvēkresursu izmantošana ražošanā veicinās cikla laika samazināšanos.

Tāpēc cikla laika samazināšanai jebkurā CNC apstrādes projektā ir nepieciešami pieredzējuši operatori ar analītiskām spējām.

3.  3D modeļa optimizācija

CNC apstrāde var izveidot sarežģītas ģeometrijas ar augstu izmēru precizitātes pakāpi.Tomēr sarežģītība palielina cikla laiku.Ja dizainers izveidos dizainu pēc iespējas vienkāršu, netraucējot nepieciešamās funkcijas un funkcionalitāti, laiks tiks ievērojami samazināts.Lai pabeigtu darbu, sarežģītai konstrukcijai ir nepieciešams sarežģīts un biežs instrumentu iestatīšana.

Tāpēc vislabāk ir novērst nevajadzīgu dizaina sarežģītību un noteikt labāko apstrādes secību īsākam cikla laikam.Turklāt mēs cieši sadarbojamies ar izstrādātājiem, lai noteiktu ideālu dizainu, lai sasniegtu ātrāko ražošanas cikla laiku.

4.  Ražošanas automatizācija

Automatizētais process vienmēr ir efektīvāks un ātrāks nekā manuāla piepūle.Jūs varat novērst tik daudz cilvēku darba, cik iespējams.Cikla laika samazināšana ir iespējama, izmantojot ātrgaitas CNC iekārtas un uzlabotas kameras programmatūru, piemēram, cieto CAM(A. Vetrivel, 2018)

Automatizācijas procesi ir prognozējamāki un palīdz iegūt pareizu cikla laiku ar nepārtrauktu uzlabojumu.Kad jūs automatizējat ražošanas procesu, iekārta paliek nekustīga un optimizē katras CNC apstrādes darbības cikla laiku.Tomēr automatizācijas procesam ir nepieciešams ievērojams sākotnējais ieguldījums, taču tas var būt izdevīgs ilgtermiņā.

5.  Optimizējiet mašīnu veiktspēju

Pārmērīga karsēšana, vibrācija un iekšējie ierobežojumi ir daži CNC iekārtu un citu ražošanas iekārtu ierobežojumi.Šie mainīgie samazina ražošanas veiktspēju un veicina ilgāku cikla laiku.

Lai izvairītos no šīm bažām, ražotājiem par prioritāti jānosaka bieža pārbaude, periodiska apkope, krājumu papildināšana, kalibrēšana un citas darbības.

Secinājums

CNC apstrādes operācijās ražošanas cikla laiku var novērtēt, izmantojot vienkāršu formulu, kas ietver apstrādes garumu, padevi, apstrādes ātrumu un citus mainīgos lielumus.Tas var nedaudz mainīties atkarībā no konkrētās CNC darbības, piemēram, frēzēšanas, virpošanas un urbšanas.Tā kā cikla laiks ir nesaraujami saistīts ar jebkura CNC apstrādes projekta izmaksām un izpildes laiku, cikla laika optimizēšana palielina kopējo izmaksu samazinājumu.Cikla laika samazināšanai ir dažādas pieejas, piemēram, automatizācija, bieža apkope, apmācīti operatori un daudzas citas.Lai gan cikla laiku var aprēķināt, izmantojot dažus apstrādes mainīgos, precīzu rezultātu ietekmē citi faktori, piemēram, cilvēka piepūle, vibrācija, pārmērīgs karstums un operatora zināšanas.

Lai samazinātu izmaksas, jāņem vērā vairāki faktori, un ProleanHub var būt ideāls sadarbības partneris jūsu CNC apstrādes projektam.Mēs piedāvājam profesionālus CNC apstrādes pakalpojumus ar 50+ materiālu iespējām dažādiem uzdevumiem.Mūsu ražošanas eksperti cieši sadarbojas ar izstrādātājiem, lai optimizētu cikla laiku, lai iegūtu izcilus rezultātus par mazākām izmaksām.

BUJ

Kāda ir ražošanas cikla laika nozīme CNC apstrādē?

Laiks, kas nepieciešams viena vai vairāku CNC apstrādes uzdevumu veikšanai, tiek saukts par ražošanas cikla laiku.Tā kā vairāk laika nozīmē lielākām izmaksām, ir ļoti svarīgi samazināt visas izmaksas un detaļu vai galaprodukta izpildes laiku.

Kādi ir nepieciešamie mainīgie, lai aprēķinātu cikla laiku?

Cikla laiku aprēķina, izmantojot apstrādes garumu, ātrumu, padevi, apgriezienus minūtē un citus faktorus.Tomēr nepieciešamā ievade dažādās apstrādes operācijās var atšķirties.

Kā var samazināt ražošanas cikla laiku?

3D modeļu optimizācija, apstrādes dīkstāves laika samazināšana, optimāls apstrādes izkārtojums, automatizācija, kvalificēti operatori un regulāra iekārtu apkope palīdz samazināt ražošanas cikla laiku.

Vai es varu tik daudz samazināt cikla laiku?

Nē, cikla laika samazināšanai ir noteikti ierobežojumi.Tie ietver mašīnas iespējas, materiālu īpašības, nepieciešamo kvalitāti un cilvēka pūles.

Turklāt cikla laika samazināšana zem vēlamās robežas ietekmē darba mehānismu un detaļu vai galaproduktu kvalitāti.

Bibliogrāfija

1.     A. Vetrivel, AA (2018).Ražošanas laika un cikla laika samazināšana CNC mašīnu veikalā.Starptautiskais inženierzinātņu, zinātnes un vadības pētniecības žurnāls (IJRESM), 1-2.

2.     5. vienība Apstrādes laika aprēķins.(2012).InProcesu plānošana un izmaksu aprēķins(2.-3. lpp.).srividyaengg.

3.     Vērma, E. (2022).Izpratne par TAKT laiku un cikla laiku salīdzinājumā ar izpildes laiku.Simplilearn.com.