Время производственного цикла при обработке с ЧПУ

Расчетное время чтения: 7 минут 10 секунд.

Оглавление

I Расчет времени производственного цикла

II Время цикла для различных операций (фрезерование, токарная обработка и сверление)

III Дополнительный подход к расчету

IV Сокращение времени цикла

V Заключение

VI часто задаваемые вопросы

ЧПУ обработка

Время цикла обработки с ЧПУ относится к времени, необходимому для выполнения одной или нескольких операций обработки.Для любого проекта обработки с ЧПУ время цикла имеет решающее значение для анализа времени выполнения заказа и минимизации стоимости конкретных деталей или конечных продуктов.

Это влияет на общую стоимость проектов обработки с ЧПУ наряду с другими элементами, такими как тип материала, сложность и точность.Расчет времени цикла включает решение математических соотношений для таких операций, как фрезерование, токарная обработка, сверление и многих других.

Эта статья предоставитa краткий обзор расчета времени цикла для различных операций обработки с ЧПУ, влияния времени производственного цикла и подходов к его сокращению.

Расчет времени производственного цикла

Оценка времени цикла в панели управления

, время обработки аналогично другим временам, а отношение расстояния, пройденного инструментом, к скорости.Общее время обработки всех операций, включая фрезерные, токарные, торцевые и многие другие, математически можно выразить следующим образом.(Блок 5 Расчет времени обработки, 2012 г.).

Т=L/（f*N）

Или,

Время цикла (T) = (L * количество проходов) / (f * N)

Где,

L= длина обработки заготовки (мм)

N= число оборотов заготовки в минуту (об/мин)

= 1000* скорость резания (V)/π*диаметр (D)

f = скорость подачи (мм/мин)

f=подача на оборот=подача на зуб * количество зубьев = 0,1 * 20 = 2 мм,

Это математическое выражение дает простое представление о времени обработки и о том, сколько времени требуется для обработки конкретной детали.

Время цикла для различных операций

1.  Фрезерование с ЧПУ

Как уже было сказано, общая формулаТ=Л/ж*Ниспользуется для расчета времени цикла для каждого процесса обработки с ЧПУ.Однако в каждом случае подход к вычислению переменной может различаться.

При фрезеровании скорость подачи рассчитывается как скорость подачи на зуб.Для этого требуется несколько зубьев, режущих кромок или канавок на инструменте.

Подача (f) = подача на зуб * количество зубьев

Длина = Длина задания + Перемещения инструмента x Количество проходов + Длина подвода инструмента.

фрезерные работы с ЧПУ

Например, длина обработки для фрезерной операции с глубиной резания 4 мм, длина заготовки 200 мм, диаметр фрезы 200 мм, подвод инструмента и расстояние перемещения 4 мм, подача на зуб 0,2 мм, скорость резания 30 м/ мин и 30 зубов будетL= 200 мм + 4 мм * Количество проходов + 4 мм.

Чтобы получить количество проходов, размер паза или любого другого элемента следует разделить на глубину резания (насколько глубоко может резать инструмент) один раз).Примем размер паза 20мм*20мм, в нашем случае инструмент проходит 5 раз по заготовке, чтобы прорезать 20мм.

Итак, L= 200 мм + 4 мм * 5 + 4 мм = 224 мм.

2.  токарная обработка с ЧПУ

токарные детали с ЧПУ

Токарная обработка с ЧПУ относится к созданию точеных деталей с использованием одноточечного инструмента.Расчет времени цикла для токарной операции ничем не отличается от фрезерной операции.Длина также основана на формулеL = длина задания + количество проходов инструмента x количество проходов + длина подвода инструментаи среднийОб/мин (Н) = 1000*скорость резания/π*средний диаметр.

Давайте рассчитаем подачу на оборот (f) и число оборотов в минуту (N) токарной операции, взяв тот же пример, который мы сделали для фрезерной операции выше.

Поскольку подача на зуб является известной переменной, мы рассчитываем подачу на оборот (f) по формулеумножая подачу на зуб на количество зубьев.

f = 0,1 * 30 = 3 мм/оборот

N= число оборотов заготовки в минуту (об/мин)

= 1000* скорость резания (V)/π*диаметр (D)

= 1000*30/3,14*200

= 47,77 об/мин

Общее время производственного цикла составит(T) = L*количество проходов/f*N = 224*5/(3*47,77) = 7,81 минут

3.  Сверление с ЧПУ

Сверление с ЧПУ предполагает создание круглых отверстий в неподвижной заготовке с помощью вращающегося инструмента.Время цикла сверления относится ко времени создания одного или нескольких отверстий, которое зависит от обрабатывающего инструмента, скорости подачи и скорости вращения шпинделя.

Время цикла сверления (T) = (Id*i)/f*v

Где,

я = количество отверстий

I_d= Глубина сверления (мм)

v= скорость шпинделя (/мин)

f= скорость подачи (мм/об)

Дополнительный подход к расчету

Существует еще один простой способ оценки времени производственного цикла при обработке с ЧПУ.Его можно рассчитать, разделив затраченное время на общее количество произведенных деталей или продуктов.(Верма, 2022).

Время цикла (T) = общее время/количество произведенных деталей или продуктов

Например, если станок с ЧПУ изготовил 12 одинаковых деталей за один час, время цикла для одной детали составляет 5 минут.

Время цикла = 1 час/12 деталей = 60 минут/12 деталей = 5 минут/деталь

Сокращение времени цикла

Поскольку время производственного цикла связано со временем выполнения и общей стоимостью проектов обработки с ЧПУ, необходимо сократить время цикла, чтобы оптимизировать общую стоимость деталей и конечных продуктов, чтобы конкурировать на рынке.(А. Ветривел, 2018 г.).Даже когда процесс обработки с ЧПУ достиг состояния стабильности, все еще могут быть некоторые факторы, влияющие на время цикла.Следовательно, контроль изменчивости операции обработки с ЧПУ имеет важное значение для ускорения процесса.

s

Несмотря на то, что сокращение времени цикла действительно снижает затраты и время выполнения заказа, могут быть ситуации, когда время цикла толкания нецелесообразно из-за оборудования и эксплуатационных ограничений.Кроме того, снижение времени цикла ниже нежелательного предела также влияет на функциональность деталей.Рассмотрим подробнее несколько разумных предложений по сокращению времени производственного цикла.

1.  Оптимизация планировки мастерской

Моделирование компоновки станка на компьютере

Сложная схема обработки с ЧПУ увеличивает время обработки из-за ненужного ожидания или времени в пути.Если производственные ячейки расположены близко друг к другу, это сократит время цикла и облегчит переход от одной операции к другой.Даже несколько секунд могут сократить время производства и повысить производительность обработки.

Поэтому вам необходимо исправить макет в соответствии с доступным пространством, состоянием сырья и задействованными операциями обработки.Кроме того, существует возможность компьютерного моделирования для поиска наилучшего макета, который минимизирует время производства за счет улучшения рабочего процесса.

2.  Опытные операторы

Производительность станков с ЧПУ также зависит от навыков оператора.Опытные операторы могут легко решать проблемы, возникающие во время работы, и будут искать процессы постоянного улучшения.Использование квалифицированных человеческих ресурсов в производстве будет способствовать снижению времени цикла.

Поэтому для минимизации времени цикла в любом проекте обработки с ЧПУ требуются опытные операторы с аналитическими способностями.

3.  Оптимизация 3D модели

Обработка с ЧПУ может создавать сложные геометрические формы с высокой степенью точности размеров.Однако сложность увеличивает время цикла.Если дизайнер создаст максимально простой дизайн, не нарушая требуемых характеристик и функциональности, время значительно сократится.Сложный дизайн требует сложной и частой настройки инструментов для выполнения работы.

Таким образом, лучше всего убрать из конструкции ненужную сложность и зафиксировать наилучшую последовательность обработки для более короткого времени цикла.Кроме того, мы тесно сотрудничаем с разработчиками, чтобы создать идеальный дизайн для достижения кратчайшего времени производственного цикла.

4.  Автоматизация производства

Автоматизированный процесс всегда эффективнее и быстрее, чем ручной.Вы можете исключить как можно больше человеческого труда.Сокращение времени цикла возможно с использованием высокоскоростных станков с ЧПУ и передового программного обеспечения для кулачков, такого как Solid CAM.(А. Ветривел, 2018 г.)

Автоматизированные процессы более предсказуемы и помогают получить правильное время цикла с постоянным улучшением.Когда вы автоматизируете производственный процесс, оборудование остается неподвижным и оптимизирует время цикла каждой операции обработки с ЧПУ.Однако процесс автоматизации требует значительных первоначальных инвестиций, но в долгосрочной перспективе он может быть выгодным.

5.  Оптимизация производительности машин

Чрезмерный нагрев, вибрация и внутренние ограничения являются некоторыми ограничениями станков с ЧПУ и другого производственного оборудования.Эти переменные снижают производительность производства и способствуют увеличению продолжительности цикла.

Чтобы избежать этих опасений, производители должны отдавать приоритет частым проверкам, периодическому обслуживанию, пополнению запасов, калибровке и другим действиям.

Заключение

В операциях обработки с ЧПУ время производственного цикла можно оценить с помощью простой формулы, включающей длину обработки, скорость подачи, скорость обработки и другие переменные.Он может быть немного изменен в зависимости от конкретной операции ЧПУ, такой как фрезерование, токарная обработка и сверление.Поскольку время цикла неразрывно связано со стоимостью и временем выполнения любого проекта обработки с ЧПУ, оптимизация времени цикла способствует общему снижению затрат.Существуют различные подходы к сокращению времени цикла, такие как автоматизация, частое техническое обслуживание, обучение операторов и многие другие.Хотя время цикла может быть рассчитано с использованием некоторых переменных обработки, на точный результат влияют и другие факторы, такие как человеческие усилия, вибрация, чрезмерное нагревание и опыт оператора.

Чтобы сократить время цикла и снизить затраты, необходимо учитывать несколько факторов, и ProleanHub может стать идеальным партнером для вашего проекта обработки с ЧПУ.Мы предлагаем профессиональные услуги по обработке с ЧПУ с более чем 50 вариантами материалов для различных задач.Наши специалисты по производству тесно сотрудничают с разработчиками, чтобы оптимизировать время цикла для достижения отличных результатов при меньших затратах.

Часто задаваемые вопросы

Каково значение времени производственного цикла в обработке с ЧПУ?

Время, необходимое для выполнения одной или нескольких задач обработки с ЧПУ, называется временем производственного цикла.Поскольку чем больше времени, тем больше стоимость, крайне важно снизить общую стоимость и время выполнения заказа деталей или конечного продукта.

Какие переменные необходимы для расчета времени цикла?

Время цикла рассчитывается с учетом длины обработки, скорости, скорости подачи, числа оборотов в минуту и ​​других факторов.Однако требуемый ввод может отличаться от одной операции обработки к другой.

Как можно сократить время производственного цикла?

Оптимизация 3D-моделей, сокращение времени простоя при обработке, оптимальная схема обработки, автоматизация, квалифицированные операторы и регулярное техническое обслуживание оборудования способствуют сокращению продолжительности производственного цикла.

Могу ли я сократить время цикла настолько же?

Нет, существуют определенные ограничения для сокращения времени цикла.К ним относятся возможности машин, свойства материалов, требуемое качество и человеческие усилия.

Кроме того, сокращение времени цикла ниже желаемого предела влияет на работающее оборудование и качество деталей или конечных продуктов.

Библиография

1.     А. Ветривел, АА (2018).Сокращение времени производства и времени цикла в станочном цехе с ЧПУ.Международный журнал исследований в области инженерии, науки и менеджмента (IJRESM), 1-2.

2.     Блок 5 Расчет времени обработки.(2012).ВПланирование процессов и оценка затрат(стр. 2-3).шривидьяангг.

3.     Верма, Э. (2022).Понимание времени TAKT и времени цикла в сравнении со временем выполнения заказа.Simplilearn.com.