Čas proizvodnega cikla pri CNC obdelavi

Predvideni čas branja: 7 minut in 10 sekund.

Kazalo

I Izračun časa proizvodnega cikla

II Čas cikla za različne operacije (rezkanje, struženje in vrtanje)

III Dodatni pristop k izračunu

IV Zmanjšanje časa cikla

V Sklep

VI Pogosta vprašanja

CNC obdelava

Čas cikla pri CNC obdelavi se nanaša na čas, potreben za dokončanje ene ali več operacij obdelave.Za vsak CNC obdelovalni projekt je čas cikla ključnega pomena za analizo pretočnega časa in zmanjšanje stroškov posameznih delov ali končnih izdelkov.

Vpliva na skupne stroške projektov CNC obdelave skupaj z drugimi elementi, kot so vrsta materiala, kompleksnost in natančnost.Izračun časa cikla vključuje reševanje matematičnih razmerij za operacije, kot so rezkanje, struženje, vrtanje in številne druge.

Ta članek bo zagotovila kratek pregled izračuna časa cikla za različne CNC obdelovalne operacije, vplivi časa proizvodnega cikla in pristopi njegovega zmanjšanja.

Izračun časa proizvodnega cikla

Ocena časa cikla v nadzorni plošči

, je čas obdelave podoben drugim časom in razmerje med prepotovano razdaljo orodja in hitrostjo.Splošni obdelovalni čas za vse operacije, vključno z rezkanjem, struženjem, čeljenjem in številnimi drugimi, je mogoče matematično izraziti na naslednji način(Enota 5 Izračun obdelovalnega časa, 2012).

T=L/（f*N）

ali pa

Čas cikla (T) =（L * število prehodov）/（f*N）

Kje,

L = dolžina obdelave obdelovanca (mm)

N = vrtljaji obdelovanca na minuto (rpm)

= 1000* rezalna hitrost (V)/π*premer (D)

f = hitrost podajanja (mm/min)

f = pomik na vrtljaj = pomik na zob * število zob = 0,1 * 20 = 2 mm,

Ta matematični izraz daje preprosto predstavo o času obdelave in o tem, koliko časa je potrebno za obdelavo določenega obdelovanca.

Čas cikla za različne operacije

1.  CNC rezkanje

Kot je bilo že pojasnjeno, splošna formulaT=L/f*Nse uporablja za izračun časa cikla za vsak CNC obdelovalni proces.Vendar se lahko pristop k izračunu spremenljivke v vsakem primeru razlikuje.

Pri rezkanju se pomik izračuna glede na pomik na zob.Zahteva več zob, rezalnih robov ali žlebov na orodju.

Pomik (f) = pomik na zob * število zob

Dolžina = dolžina dela + prehodi orodja x število prehodov + dolžina pristopa orodja.

CNC rezkanje

Na primer, dolžina obdelave za operacijo rezkanja z globino reza 4 mm, dolžino obdelovanca 200 mm, premer rezkarja 200 mm, razdaljo približevanja in prečkanja orodja 4 mm, hitrost pomika na zob 0,2 mm, hitrost rezanja 30 m/ min & 30 zob boL= 200 mm + 4 mm * Število prehodov + 4 mm.

Da bi dobili število prehodov, je treba velikost reže ali katero koli drugo značilnost deliti z globino reza (kako globoko lahko orodje zareže) enkrat).V našem primeru upoštevajmo velikost reže 20 mm * 20 mm, orodje 5-krat pojdi čez obdelovanec, da odreže 20 mm.

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

2.  CNC struženje

CNC struženi deli

CNC struženje se nanaša na ustvarjanje struženih delov z enotočkovnim orodjem.Izračun časa cikla za operacijo struženja se ne razlikuje od operacije rezkanja.Dolžina prav tako temelji na formuliL = dolžina dela + hod orodja x število prehodov + dolžina pristopa orodjain povprečjeRPM (N) = 1000*rezalna hitrost/π*povprečni premer.

Izračunajmo podajanje na vrtljaje (f) & RPM (N) operacije struženja tako, da vzamemo isti primer, kot smo ga naredili za operacijo rezkanja zgoraj.

Ker je podajanje na zob znana spremenljivka, izračunamo podajanje na vrtljaj (f) zmnoženje podajanja na zob s številom zob.

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

N = vrtljaji obdelovanca na minuto (rpm)

= 1000* rezalna hitrost (V)/π*premer (D)

= 1000*30/ 3,14* 200

= 47,77 obratov na minuto

Skupni čas proizvodnega cikla bo(T) = L* število prehodov/f*N = 224*5/ (3*47,77) = 7,81 minute

3.  CNC vrtanje

CNC vrtanje vključuje ustvarjanje okroglih lukenj v mirujočem obdelovancu z vrtljivim orodjem.Čas cikla vrtanja se nanaša na čas za izdelavo ene ali več lukenj, ki je odvisen od obdelovalnega orodja, hitrosti podajanja in hitrosti vretena.

Čas cikla vrtanja (T) = (Id*i)/f*v

Kje,

i= Število lukenj

I_d= Globina vrtanja (mm)

v = Hitrost vretena (/min)

f = hitrost podajanja (mm/vrt)

Dodatni pristop k izračunu

Obstaja še en enostaven način za oceno časa proizvodnega cikla pri CNC obdelavi.Lahko se izračuna tako, da se vloženi čas deli s skupnim številom izdelanih delov ali izdelkov(Verma, 2022).

Čas cikla (T) = skupni čas/število izdelanih delov ali izdelkov

Na primer, če je CNC obdelovalna postavitev izdelala 12 enakih kosov v eni uri, je čas cikla za en kos 5 minut.

Čas cikla = 1 ura / 12 delov = 60 minut / 12 delov = 5 minut / del

Zmanjšanje časa cikla

Ker je čas proizvodnega cikla povezan s pretočnim časom in skupnimi stroški projektov CNC strojne obdelave, je treba skrajšati čas cikla, da se optimizirajo skupni stroški delov in končnih izdelkov za konkurenčnost na trgu.(A. Vetrivel, 2018).Tudi ko je CNC obdelovalni proces dosegel stanje stabilnosti, lahko še vedno obstajajo nekateri dejavniki, ki vplivajo na čas cikla.Zato je nadzor variabilnosti CNC obdelovalnega postopka bistvenega pomena za pospešitev procesa.

s

Čeprav je res, da skrajšanje časov cikla znižuje stroške in dobavne čase, lahko pride do nekaterih situacij, ko pospeševanje časov cikla ni razumno zaradi omejitev opreme in delovanja.Poleg tega znižanje časa cikla pod neželeno mejo vpliva tudi na funkcionalnost delov.Oglejmo si podrobneje nekaj smiselnih predlogov za skrajšanje časa proizvodnega cikla.

1.  Optimizacija postavitve delavnice

Simulacija strojne postavitve na računalniku

Zapletena postavitev CNC obdelave prispeva k času obdelave zaradi nepotrebnih čakalnih ali tranzitnih časov.Če so proizvodne celice blizu, bodo skrajšale čas cikla in olajšale prehod z ene operacije na drugo.Že nekaj sekund lahko skrajša čas proizvodnje in poveča produktivnost strojne obdelave.

Zato morate urediti postavitev v skladu z razpoložljivim prostorom, stanjem surovin in vključenimi postopki strojne obdelave.Poleg tega obstaja možnost računalniške simulacije za iskanje najboljše možne postavitve, ki z izboljšanjem delovnega toka skrajša proizvodni čas.

2.  Izkušeni operaterji

Produktivnost CNC obdelave je odvisna tudi od spretnosti operaterja.Izkušeni operaterji se zlahka spopadejo s težavami, ki nastanejo med delovanjem, in bodo iskali postopke nenehnega izboljševanja.Uporaba spretnih človeških virov v proizvodnji bo prispevala k zmanjšanju časa cikla.

Zato zmanjšanje časa cikla v katerem koli projektu CNC obdelave zahteva izkušene operaterje z analitičnimi sposobnostmi.

3.  Optimizacija 3D modela

CNC obdelava lahko ustvari kompleksne geometrije z visoko stopnjo dimenzijske natančnosti.Vendar kompleksnost poveča čas cikla.Če oblikovalec ustvari čim bolj preprosto zasnovo, ne da bi motil zahtevane lastnosti in funkcionalnost, se bo čas znatno zmanjšal.Kompleksna zasnova zahteva zapleteno in pogosto nastavitev orodja za dokončanje dela.

Zato je najbolje odstraniti nepotrebno zapletenost iz načrta in popraviti najboljše zaporedje obdelave za krajši čas cikla.Poleg tega tesno sodelujemo z razvijalci, da popravimo idealno zasnovo za doseganje najhitrejšega proizvodnega cikla.

4.  Avtomatizacija proizvodnje

Avtomatiziran postopek je vedno učinkovitejši in hitrejši od ročnega truda.Izločite lahko čim več človeškega dela.Skrajšanje časa cikla je možno z uporabo hitrih CNC strojev in napredne programske opreme za odmikače, kot je solid CAM(A. Vetrivel, 2018)

Postopki avtomatizacije so bolj predvidljivi in ​​pomagajo pri doseganju pravilnih časov ciklov z nenehnim izboljševanjem.Ko avtomatizirate proizvodni proces, stroji ostanejo nepremični in optimizirajo čas cikla vsake CNC obdelovalne operacije.Vendar proces avtomatizacije zahteva znatno začetno naložbo, vendar je lahko dolgoročno koristen.

5.  Optimizirajte delovanje strojev

Prekomerno segrevanje, vibracije in notranje omejitve so nekatere omejitve CNC strojev in drugih proizvodnih strojev.Te spremenljivke zmanjšajo proizvodno zmogljivost in prispevajo k daljšemu času cikla.

Da bi se izognili tem pomislekom, morajo proizvajalci dati prednost pogostim pregledom, občasnemu vzdrževanju, obnavljanju zalog, kalibraciji in drugim ukrepom.

Zaključek

Pri CNC obdelovalnih operacijah je mogoče čas proizvodnega cikla oceniti s preprosto formulo, ki vključuje dolžino obdelave, hitrost podajanja, hitrost obdelave in druge spremenljivke.Lahko se nekoliko spremeni glede na določeno CNC operacijo, kot je rezkanje, struženje in vrtanje.Ker je čas cikla neločljivo povezan s stroški in časom izvedbe katerega koli CNC obdelovalnega projekta, optimiziranje časa cikla prispeva k skupnemu znižanju stroškov.Obstajajo različni pristopi za skrajšanje časa cikla, kot so avtomatizacija, pogosto vzdrževanje, usposobljeni operaterji in mnogi drugi.Čeprav je čas cikla mogoče izračunati z uporabo nekaterih obdelovalnih spremenljivk, drugi dejavniki vplivajo na natančen rezultat, kot so človeški napor, vibracije, čezmerna toplota in strokovnost operaterja.

Za izboljšanje časa cikla za zmanjšanje stroškov je treba upoštevati več dejavnikov in ProleanHub je lahko popoln sodelujoči partner za vaš projekt CNC obdelave.Nudimo profesionalne storitve CNC obdelave s 50+ možnostmi materialov za različna opravila.Naši strokovnjaki za proizvodnjo tesno sodelujejo z razvijalci, da optimizirajo čas cikla za odlične rezultate z nižjimi stroški.

Pogosta vprašanja

Kakšen je pomen časa proizvodnega cikla pri CNC obdelavi?

Čas, potreben za dokončanje ene ali več nalog CNC obdelave, se imenuje čas proizvodnega cikla.Ker je več časa enako višjim stroškom, je bistveno znižati celotne stroške in dobavni rok za dele ali končni izdelek.

Katere spremenljivke so potrebne za izračun časa cikla?

Čas cikla se izračuna z uporabo dolžine obdelave, hitrosti, hitrosti podajanja, vrtljajev na minuto in drugih dejavnikov.Vendar pa se zahtevani vnos lahko razlikuje od ene operacije obdelave do druge.

Kako se lahko skrajša čas proizvodnega cikla?

Optimizacija 3D modelov, zmanjšanje izpadov strojne obdelave, optimalna postavitev obdelave, avtomatizacija, strokovni operaterji in redno vzdrževanje strojev prispevajo k skrajšanju časa proizvodnega cikla.

Ali lahko toliko skrajšam čas cikla?

Ne, obstajajo določene omejitve za skrajšanje časa cikla.Ti vključujejo zmogljivosti strojev, lastnosti materialov, zahtevano kakovost in človeški napor.

Poleg tega zmanjšanje časa cikla pod želeno mejo vpliva na delujoče stroje in kakovost delov ali končnih izdelkov.

Bibliografija

1.     A. Vetrivel, AA (2018).Skrajšanje časa izdelave in cikla v CNC strojnici.Mednarodna revija za raziskave v tehniki, znanosti in upravljanju (IJRESM), 1-2.

2.     Enota 5 Izračun časa obdelave.(2012).noterNačrtovanje procesa in ocena stroškov(str. 2-3).srividyaengg.

3.     Verma, E. (2022).Razumevanje časa TAKT in časa cikla v primerjavi s pretočnim časom.Simplilearn.com.