Produksjonssyklustid i CNC-bearbeiding

Estimert lesetid: 7 minutter og 10 sekunder.

Innholdsfortegnelse

I Beregning av produksjonssyklustid

II Syklustid for forskjellige operasjoner (fresing, dreiing og boring)

III Tilleggsmetode for beregning

IV Redusere syklustiden

V Konklusjon

VI Vanlige spørsmål

CNC maskinering

Syklustiden i CNC-maskinering refererer til tiden som kreves for å fullføre en eller flere maskineringsoperasjoner.For ethvert CNC-maskinprosjekt er syklustid avgjørende for å analysere ledetiden og minimere kostnadene for bestemte deler eller sluttprodukter.

Det påvirker de totale kostnadene for CNC-maskinprosjekter sammen med andre elementer som materialtype, kompleksitet og presisjon.Å beregne syklustid innebærer å løse matematiske relasjoner for operasjoner som fresing, dreiing, boring og mange flere.

Denne artikkelen vil gia kort oversikt over syklustidsberegning for ulike CNC-maskinoperasjoner, virkningene av produksjonssyklustid og reduksjonsmetoder.

Beregning av produksjonssyklustid

Estimering av syklustid i kontrollpanelet

, er bearbeidingstiden lik de andre tidene, og forholdet mellom distanse tilbakelagt av verktøyet og hastigheten.Den generelle bearbeidingstiden for alle operasjoner, inkludert fresing, dreiing, planlegging og mange andre, kan uttrykkes matematisk som følger(Unit 5 Machining Time Calculation, 2012).

T=L/（f*N）

Eller,

Syklustid (T) =（L * antall passeringer）/（f*N）

Hvor,

L= bearbeidingslengde til et arbeidsstykke (mm)

N= omdreining av arbeidsstykket per minutt (rpm)

= 1000* skjærehastighet (V)/π*Diameter (D)

f= Matehastighet (mm/min)

f=mating per omdreining=mating per tann * antall tenner = 0,1 * 20 = 2 mm,

Dette matematiske uttrykket gir en enkel idé om bearbeidingstid og hvor mye tid som kreves for å bearbeide et bestemt arbeidsstykke.

Syklustid for forskjellige operasjoner

1.  CNC fresing

Som allerede ble forklart, den generelle formelenT=L/f*Nbrukes til å beregne syklustiden for hver CNC-bearbeidingsprosess.Imidlertid kan hver saks tilnærming til å beregne variabelen variere.

I freseoperasjonen beregnes matingshastigheten i form av matingshastighet per tann.Det krever en rekke tenner, skjærekanter eller riller på verktøyet.

Matingshastighet (f) = mating per tann * antall tenner

Lengde = Joblengde + Verktøy over bevegelser x antall passeringer + verktøytilnærmingslengde.

CNC-freseoperasjon

For eksempel, maskineringslengden for en freseoperasjon med en skjæredybde på 4 mm, arbeidsstykkelengde på 200 mm, kutterdiameter på 200 mm, verktøytilnærming og over bevegelsesavstand på 4 mm, matingshastighet per tann 0,2 mm, skjærehastighet på 30 m/ min og 30 tenner vil væreL= 200 mm + 4 mm * Antall passeringer + 4 mm.

For å få antall passeringer, bør størrelsen på sporet eller en annen funksjon deles på skjæredybden (hvor dypt et verktøy kan kutte) én gang).La oss vurdere størrelsen på sporet 20mm*20mm i vårt tilfelle, verktøyet passerer 5 ganger over arbeidsstykket for å kutte 20mm.

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

2.  CNC dreiing

CNC dreide deler

CNC-dreiing refererer til opprettelsen av dreide deler ved hjelp av enkeltpunktsverktøyet.Syklustidsberegningen for dreieoperasjonen er ikke annerledes enn freseoperasjonen.Lengden er også basert på formelen tilL= Jobblengde + Verktøy over bevegelser x antall passeringer + verktøytilnærmingslengdeog gjennomsnittligRPM (N) = 1000*skjærehastighet/π*gjennomsnittlig diameter.

La oss beregne matingen per omdreining (f) & RPM (N) for dreieoperasjonen ved å ta det samme eksempelet som vi gjorde for freseoperasjonen ovenfor.

Siden matingen per tann er den kjente variabelen, beregner vi matingen per omdreining (f) medmultiplisere maten per tann med antall tenner.

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

N= omdreining av arbeidsstykket per minutt (rpm)

= 1000* skjærehastighet (V)/π*Diameter (D)

= 1000*30/ 3,14* 200

= 47,77 rpm

Den totale produksjonssyklustiden vil være(T) = L* antall pasninger/f*N = 224*5/ (3*47,77) = 7,81 minutter

3.  CNC-boring

CNC-boring innebærer å lage runde hull i det stasjonære arbeidsstykket med et roterende verktøy.Syklustiden for boring refererer til tiden for å lage ett eller flere hull, som avhenger av maskineringsverktøyet, matehastigheten og spindelhastigheten.

Boresyklustid (T) = (Id*i)/f*v

Hvor,

i= Antall hull

I_d= Boredybde (mm)

v= Spindelhastighet (/min)

f= Matehastighet (mm/omdreininger)

Ekstra tilnærming til beregning

Det er en annen enkel måte å estimere produksjonssyklustiden i CNC-maskinering.Det kan beregnes ved å dele tiden investert med det totale antallet deler eller produkter som er produsert(Verma, 2022).

Syklustid (T) = Total tid/antall produserte deler eller produkter

For eksempel, hvis et CNC-maskinoppsett laget 12 identiske deler på en time, er syklustiden for en del 5 minutter.

Syklustid = 1 time/ 12 deler = 60 minutter/ 12 deler = 5 minutter/del

Redusere syklustiden

Siden produksjonssyklustiden er assosiert med ledetiden og de totale kostnadene for CNC-maskinprosjekter, krever det å redusere syklustiden for å optimalisere de totale kostnadene for deler og sluttprodukter for å konkurrere i markedet(A. Vetrivel, 2018).Selv når CNC-bearbeidingsprosessen har nådd en tilstand av stabilitet, kan det fortsatt være noen faktorer som påvirker syklustiden.Derfor er det viktig å kontrollere variabiliteten til en CNC-maskinoperasjon for å få fart på prosessen.

s

Selv om det er sant at å kutte syklustider reduserer kostnader og ledetider, kan det være noen situasjoner der det ikke er rimelig å presse syklustider på grunn av utstyr og driftsbegrensninger.I tillegg vil en senking av syklustiden under den uønskede grensen også påvirke funksjonaliteten til delene.La oss se nærmere på noen fornuftige forslag for å redusere produksjonssyklustiden.

1.  Optimalisering av verkstedoppsett

Maskinlayoutsimulering på en datamaskin

Den kompliserte utformingen av CNC-maskinering bidrar til maskineringstiden på grunn av unødvendige vente- eller transporttider.Hvis produksjonscellene er tett, vil de redusere syklustiden og gjøre det enkelt å gå over fra en operasjon til en annen.Selv noen få sekunder kan forkorte produksjonstiden og øke maskineringsproduktiviteten.

Derfor må du fikse oppsettet i henhold til tilgjengelig plass, råmaterialetilstand og maskineringsoperasjonene som er involvert.I tillegg er det mulighet for datasimulering for å finne best mulig layout, noe som minimerer produksjonstiden ved å forbedre arbeidsflyten.

2.  Erfarne operatører

Produktiviteten til CNC-bearbeiding avhenger også av operatørens dyktighet.Eksperte operatører kan enkelt takle problemene som oppstår under drift og vil se etter kontinuerlige forbedringsprosesser.Bruk av dyktige menneskelige ressurser i produksjonen vil bidra til å redusere syklustiden.

Derfor krever det å minimere syklustiden i ethvert CNC-maskinprosjekt erfarne operatører med analytiske evner.

3.  Optimalisering av 3D-modell

CNC-bearbeiding kan skape komplekse geometrier med høy grad av dimensjonsnøyaktighet.Imidlertid øker kompleksiteten syklustiden.Hvis designeren lager et design enkelt som mulig uten å forstyrre de nødvendige funksjonene og funksjonaliteten, vil tiden reduseres betydelig.Kompleks design krever et komplisert og hyppig verktøyoppsett for å fullføre jobben.

Så det er best å fjerne unødvendig kompleksitet fra designet og fikse den beste bearbeidingssekvensen for en kortere syklustid.I tillegg samarbeider vi tett med utviklerne for å fikse det ideelle designet for å oppnå den raskeste produksjonssyklusen.

4.  Produksjonsautomatisering

Den automatiserte prosessen er alltid mer effektiv og raskere enn manuell innsats.Du kan eliminere så mye menneskelig arbeid som mulig.Syklustidsreduksjon er mulig ved bruk av høyhastighets CNC-maskiner og avansert cam-programvare som solid CAM(A. Vetrivel, 2018)

Automatiseringsprosesser er mer forutsigbare og hjelper til med å oppnå korrekte syklustider med kontinuerlig forbedring.Når du automatiserer produksjonsprosessen, forblir maskineriet stasjonært og optimerer syklustiden for hver CNC-maskinoperasjon.Automatiseringsprosessen krever imidlertid en betydelig startinvestering, men det kan være fordelaktig i det lange løp.

5.  Optimaliser maskinytelsen

Overdreven oppvarming, vibrasjon og iboende begrensninger er noen begrensninger for CNC-maskiner og andre produksjonsmaskiner.Disse variablene reduserer produksjonsytelsen og bidrar til lengre syklustid.

For å unngå disse bekymringene bør produsenter prioritere hyppige inspeksjon, periodisk vedlikehold, påfylling, kalibrering og andre handlinger.

Konklusjon

I CNC-maskinoperasjoner kan produksjonssyklustiden estimeres ved hjelp av en enkel formel som involverer maskineringslengde, matehastighet, maskineringshastighet og andre variabler.Det kan endres litt basert på den spesielle CNC-operasjonen, for eksempel fresing, dreiing og boring.Fordi syklustiden er uløselig knyttet til kostnadene og ledetiden for ethvert CNC-maskinprosjekt, øker optimalisering av syklustiden til total kostnadsreduksjon.Det finnes ulike tilnærminger for å redusere syklustiden, for eksempel automatisering, hyppig vedlikehold, opplærte operatører og mange andre.Selv om syklustiden kan beregnes ved hjelp av noen maskineringsvariabler, påvirker andre faktorer det nøyaktige resultatet, for eksempel menneskelig innsats, vibrasjoner, overdreven varme og operatørekspertise.

Flere faktorer må vurderes for å forbedre syklustiden for kostnadsreduksjon, og ProleanHub kan være den perfekte samarbeidspartneren for ditt CNC-maskinprosjekt.Vi tilbyr profesjonelle CNC maskineringstjenester med 50+ materialalternativer for ulike oppgaver.Våre produksjonseksperter samarbeider tett med utviklere for å optimalisere syklustiden for utmerkede resultater til en lavere kostnad.

Vanlige spørsmål

Hva er viktigheten av produksjonssyklustid i CNC-maskinering?

Tiden som kreves for å fullføre en eller flere CNC-bearbeidingsoppgaver, refereres til som produksjonssyklustiden.Siden mer tid tilsvarer mer kostnad, er det avgjørende å senke hele kostnaden og ledetiden for deler eller sluttprodukt.

Hva er de nødvendige variablene for å beregne syklustiden?

Syklustiden beregnes ved hjelp av bearbeidingslengde, hastighet, matehastighet, omdreininger per minutt og andre faktorer.Imidlertid kan den nødvendige inngangen variere fra en maskineringsoperasjon til den neste.

Hvordan kan produksjonssyklustiden reduseres?

Optimalisering av 3D-modeller, reduksjon av nedetid for maskinering, optimal maskinoppsett, automasjon, ekspertoperatører og regelmessig vedlikehold av maskiner bidrar til å redusere produksjonssyklustiden.

Kan jeg redusere syklustiden like mye?

Nei, det er visse begrensninger for å redusere syklustiden.Disse inkluderer maskinkapasitet, materialegenskaper, nødvendig kvalitet og menneskelig innsats.

Videre vil en reduksjon av syklustiden under den ønskelige grensen påvirke det kjørende maskineriet og kvaliteten på deler eller sluttprodukter.

Bibliografi

1.     A. Vetrivel, AA (2018).Reduksjon av produksjonstid og syklustid i CNC-maskinverksted.International Journal of Research in Engineering, Science and Management (IJRESM)1-2.

2.     Enhet 5 Beregning av bearbeidingstid.(2012).IProsessplanlegging og kostnadsestimering(s. 2-3).srividyaengg.

3.     Verma, E. (2022).Forstå TAKT-tid og syklustid vs. ledetid.Simplilearn.com.