ModernusgamybaVis labiau reikia sklandaus skirtingų gamybos etapų integravimo, kad būtų pasiektas tikslumas ir efektyvumas.CNC lazerinio pjovimo ir tikslaus lenkimo derinysyra kritinis lakštinio metalo gamybos etapas, kai optimalus procesų koordinavimas tiesiogiai veikia galutinio produkto kokybę, gamybos greitį ir medžiagų panaudojimą. Artėjant 2025 m., gamintojai susiduria su didėjančiu spaudimu įdiegti visiškai skaitmeninius darbo eigą, kuri sumažintų klaidas tarp apdorojimo etapų, kartu išlaikant griežtus sudėtingų detalių geometrijų tolerancijas. Šioje analizėje nagrinėjami techniniai parametrai ir procedūrų optimizavimas, leidžiantys sėkmingai integruoti šias papildomas technologijas.
Tyrimo metodai
1.Eksperimentinis dizainas
Tyrime buvo taikytas sisteminis požiūris tarpusavyje susijusiems procesams įvertinti:
● Nuoseklus 304 nerūdijančio plieno, 5052 aliuminio ir mažo anglies plieno plokščių apdirbimas lazeriu pjaustant ir lenkiant
● Lyginamoji autonominių ir integruotų gamybos darbo eigų analizė
● Matmenų tikslumo matavimas kiekviename proceso etape naudojant koordinatines matavimo mašinas (KMM)
● Karščio paveiktos zonos (HAZ) poveikio lenkimo kokybei vertinimas
2. Įranga ir parametrai
Naudoti bandymai:
● 6 kW pluošto lazerinio pjovimo sistemos su automatiniu medžiagų apdorojimu
● CNC presavimo stakles su automatiniais įrankių keitikliais ir kampų matavimo sistemomis
● KMM su 0,001 mm skiriamąja geba matmenų patikrinimui
● Standartizuotos bandymo geometrijos, įskaitant vidines išpjovas, skirtukus ir lenkimo reljefo elementus
3.Duomenų rinkimas ir analizė
Duomenys buvo surinkti iš:
● 450 atskirų matavimų 30 bandymų plokščių
● Gamybos įrašai iš 3 gamybos įrenginių
● Lazerio parametrų optimizavimo bandymai (galia, greitis, dujų slėgis)
● Lenkimo sekos modeliavimas naudojant specializuotą programinę įrangą
Visos bandymo procedūros, medžiagų specifikacijos ir įrangos nustatymai yra dokumentuoti priede, siekiant užtikrinti visišką pakartojamumą.
Rezultatai ir analizė
1.Matmenų tikslumas per procesų integraciją
Matmenų tolerancijos palyginimas gamybos etapuose
| Proceso etapas | Atskiras tolerancijos lygis (mm) | Integruotas tolerancijos dydis (mm) | Tobulinimas |
| Tik lazerinis pjovimas | ±0,15 | ±0,08 | 47% |
| Lenkimo kampo tikslumas | ±1,5° | ±0,5° | 67% |
| Funkcijos padėtis po lenkimo | ±0,25 | ±0,12 | 52% |
Integruotas skaitmeninis darbo eiga parodė žymiai geresnį nuoseklumą, ypač išlaikant elementų padėtį lenkimo linijų atžvilgiu. KMM patikrinimas parodė, kad 94 % integruoto proceso pavyzdžių pateko į griežtesnę tolerancijos juostą, palyginti su 67 % plokščių, pagamintų atskirais, nesujungtais procesais.
2.Proceso efektyvumo metrika
Sumažintas nenutrūkstamas darbo procesas nuo lazerinio pjovimo iki lenkimo:
● Bendras apdorojimo laikas sutrumpėjo 28 %
● Medžiagų tvarkymo laikas sutrumpėjo 42 %
● 35 % trumpesnis nustatymo ir kalibravimo laikas tarp operacijų
Šis efektyvumo padidėjimas daugiausia atsirado dėl to, kad abiejuose procesuose nereikėjo perkelti įrangos ir buvo naudojami bendri skaitmeniniai atskaitos taškai.
3. Medžiagos ir kokybės aspektai
Šilumos paveiktos zonos analizė parodė, kad optimizuoti lazerio parametrai sumažino terminį deformavimą lenkimo linijose. Valdoma energijos tiekimas skaidulinių lazerių sistemose sukūrė pjūvio briaunas, kurioms nereikėjo papildomo paruošimo prieš lenkimo operacijas, kitaip nei kai kuriems mechaniniams pjovimo metodams, kurie gali sukietinti medžiagą ir sukelti įtrūkimus.
Diskusija
1.Techninių pranašumų aiškinimas
Integruotoje gamyboje stebimas tikslumas kyla iš kelių pagrindinių veiksnių: išlaikomo skaitmeninio koordinačių nuoseklumo, sumažinto medžiagų tvarkymo sukelto įtempio ir optimizuotų lazerio parametrų, kurie sukuria idealius kraštus vėlesniam lenkimui. Atsisakymas rankinio matavimo duomenų perrašymo tarp proceso etapų pašalina didelį žmogiškųjų klaidų šaltinį.
2.Apribojimai ir suvaržymai
Tyrime daugiausia dėmesio skirta 1–3 mm storio lakštams. Labai storos medžiagos gali pasižymėti skirtingomis savybėmis. Be to, tyrime buvo daroma prielaida, kad yra standartinių įrankių; specializuotoms geometrijoms gali prireikti individualių sprendimų. Ekonominėje analizėje nebuvo atsižvelgta į pradines kapitalo investicijas į integruotas sistemas.
3.Praktinio įgyvendinimo gairės
Gamintojams, svarstantiems diegti:
● Sukurti vieningą skaitmeninę sistemą nuo projektavimo iki abiejų gamybos etapų
● Sukurkite standartizuotas įdėjimo strategijas, atsižvelgiant į lenkimo orientaciją
● Įdiekite lazerio parametrus, optimizuotus briaunų kokybei, o ne vien pjovimo greičiui
● Apmokykite operatorius abiejų technologijų srityje, kad būtų skatinamas tarpprocesinis problemų sprendimas
Išvada
CNC lazerinio pjovimo ir tikslaus lenkimo integravimas sukuria gamybos sinergiją, kuri užtikrina išmatuojamus tikslumo, efektyvumo ir nuoseklumo patobulinimus. Nuolatinis skaitmeninis darbo eiga tarp šių procesų pašalina klaidų kaupimąsi ir sumažina ne pridėtinės vertės sukuriantį apdorojimą. Įgyvendindami aprašytą integruotą metodą, gamintojai gali pasiekti matmenų tolerancijas ±0,1 mm tikslumu ir tuo pačiu sutrumpinti bendrą apdorojimo laiką maždaug 28 %. Būsimuose tyrimuose reikėtų ištirti šių principų taikymą sudėtingesnėms geometrijoms ir integruotų matavimo sistemų integravimą realaus laiko kokybės kontrolei.
Įrašo laikas: 2025 m. spalio 27 d.
