Tiesioginis frezavimas ir antrinis frezavimas Šveicarijos tekinimo staklėmis

Tiesioginis frezavimas ir antrinis frezavimas Šveicarijos tekinimo staklėmis: CNC tekinimo optimizavimas

PFT, Šendženas

Santrauka: Šveicarijos tipo tekinimo staklėse sudėtingos detalių geometrijos išgaunamos naudojant arba tiesioginius įrankius (integruotus besisukančius įrankius), arba antrinį frezavimą (frezavimo operacijos po tekinimo). Šioje analizėje palyginamas abiejų metodų ciklo laikas, tikslumas ir eksploatavimo sąnaudos, remiantis kontroliuojamais apdirbimo bandymais. Rezultatai rodo, kad tiesioginiai įrankiai 27 % sumažina vidutinį ciklo laiką ir 15 % pagerina padėties toleranciją tokiems elementams kaip skersinės kiaurymės ir plokštumos, nors pradinės investicijos į įrankius yra 40 % didesnės. Antrinis frezavimas rodo mažesnes detalės sąnaudas, kai pagaminamas mažesnis nei 500 vienetų kiekis. Tyrimas užbaigiamas atrankos kriterijais, pagrįstais detalės sudėtingumu, partijos dydžiu ir tolerancijos reikalavimais.

1 Įvadas

Šveicarijos tekinimo staklės dominuoja didelio tikslumo smulkių detalių gamyboje. Svarbus sprendimas yra pasirinkti tarpgyvų įrankių(frezavimas/gręžimas staklėmis) irantrinis frezavimas(specialios operacijos po apdorojimo). Pramonės duomenys rodo, kad 68 % gamintojų teikia pirmenybę sudėtingų komponentų nustatymų mažinimui (Smith,J. Manuf. Sci.Šioje analizėje kiekybiškai įvertinami našumo kompromisai, naudojant empirinius apdirbimo duomenis.

2 Metodologija

2.1 Testo planas

• Ruošiniai: 316L nerūdijančio plieno velenai (Ø8 mm x 40 mm) su 2 x Ø2 mm kryžminėmis skylėmis + 1 x 3 mm plokščia skyle.

• Mašinos:

  • Tiesioginiai įrankiai:„Tsugami SS327“ (Y ašis)

  • Antrinis frezavimas:Hardinge Conquest ST + HA5C indeksavimo įrankis

• Stebimi rodikliai: ciklo laikas (sekundėmis), paviršiaus šiurkštumas (Ra µm), skylės padėties tolerancija (±mm).

2.2 Duomenų rinkimas

Buvo apdorotos trys partijos (n = 150 dalių kiekvienam metodui). „Mitutoyo“ koordinačių matavimo mašina išmatavo svarbiausias savybes. Sąnaudų analizė apėmė įrankių susidėvėjimą, darbą ir staklių nusidėvėjimą.

3 rezultatai

3.1 Našumo palyginimas

*1 pav.: Įtempti įrankiai sutrumpina ciklo laiką, bet padidina detalės apdirbimo sąnaudas.*

3.2 Sąnaudų ir naudos analizė

• Lūžio taškas: Įrankių gamyba tampa ekonomiškai efektyvi, kai pagaminama ~550 vienetų (2 pav.).

• Tikslumo poveikis: naudojant tiesioginius įrankius pašalinamos pakartotinio tvirtinimo klaidos, sumažinant Cpk svyravimus 22 %.

4 Diskusija

Ciklo laiko sutrumpinimas: integruotos tiesioginių įrankių operacijos pašalina detalių apdorojimo vėlavimus. Tačiau veleno galios apribojimai riboja sunkų frezavimą.
Sąnaudų apribojimai: Antrinio frezavimo įrankių kainos yra mažesnės, todėl tinka prototipams, tačiau reikia daug darbo.
Praktinis pritaikymas: Medicinos / kosmoso komponentams, kurių tolerancija yra ±0,015 mm, optimalus pasirinkimas yra naudoti įjungtus įrankius, nepaisant didesnių pradinių investicijų.

5 Išvada

Šveicariškų tekinimo staklių apdirbimas su sriegiais įrankiais užtikrina didesnį greitį ir tikslumą apdirbant sudėtingas, vidutinio ir didelio tūrio detales (>500 vienetų). Antrinis frezavimas išlieka tinkamas paprastesnėms geometrijoms arba mažoms partijoms. Būsimuose tyrimuose reikėtų ištirti dinaminį įrankių trajektorijų optimizavimą su sriegiais įrankiais.