Швейцариялық токарлық станоктардағы екіншілік фрезерлеуге қарсы Live Tooling

Швейцариялық токарлық станоктардағы екіншілік фрезерлеуге қарсы Live Tooling: CNC дәлдігімен токарлық өңдеуді оңтайландыру

ПФТ, Шэньчжэнь

Аннотация: Швейцариялық үлгідегі токарлық станоктар күрделі бөлшектердің геометриясына ток өткізгіш құралды (біріктірілген айналмалы құралдар) немесе қайталама фрезерлеуді (токарлық өңдеуден кейінгі фрезерлік операциялар) пайдаланады. Бұл талдау бақыланатын өңдеу сынақтарына негізделген екі әдіс арасындағы цикл уақыттарын, дәлдікті және пайдалану шығындарын салыстырады. Нәтижелер жұмыс істеп тұрған құралдың орташа цикл уақытын 27%-ға қысқартатынын және көлденең саңылаулар мен жазықтар сияқты мүмкіндіктер үшін позициялық төзімділікті 15%-ға жақсартатынын көрсетеді, дегенмен құралға бастапқы инвестиция 40%-ға жоғары. Екінші реттік фрезерлеу 500 бірліктен аз көлемдер үшін бөлшек құнының төмендігін көрсетеді. Зерттеу бөлшек күрделілігіне, партия өлшеміне және төзімділік талаптарына негізделген таңдау критерийлерімен аяқталады.

1 Кіріспе

Швейцариялық токарьлар жоғары дәлдікті, ұсақ бөлшектерді өндіруде басым. Сыни шешім таңдауды қамтидытірі құралдар(станокта фрезерлеу/бұрғылау) жәнеекіншілік фрезерлеу(процесстен кейінгі арнайы операциялар). Өнеркәсіптік деректер өндірушілердің 68%-ы күрделі құрамдас бөліктерді орнатуды азайтуға басымдық беретінін көрсетеді (Смит,Дж. Мануф. Ғылым., 2023). Бұл талдау эмпирикалық өңдеу деректерін пайдалана отырып, өнімділік айырбастарын сандық түрде анықтайды.

2 Әдістеме

2.1 Тест дизайны

• Дайындамалар: 316L тот баспайтын болаттан жасалған біліктер (Ø8мм x 40мм) 2x Ø2мм көлденең саңылаулары + 1x 3мм жалпақ.

• Машиналар:

  • Тікелей құралдар:Tsugami SS327 (Y осі)

  • Екінші фрезерлеу:Hardinge Conquest ST + HA5C индексі

• Бақыланатын көрсеткіштер: цикл уақыты (секунд), беттің кедір-бұдырлығы (Ra мкм), саңылау орнының төзімділігі (±мм).

2.2 Деректерді жинау

Үш партия (әр әдіске n=150 бөлік) өңделді. Mitutoyo CMM маңызды мүмкіндіктерді өлшеді. Шығындарды талдау құралдың тозуы, жұмыс күші және станоктардың амортизациясын қамтиды.

3 Нәтижелер

3.1 Тиімділікті салыстыру

*1-сурет: Тікелей құралдар цикл уақытын қысқартады, бірақ бір бөлікке арналған құрал құнын арттырады.*

3.2 «Шығын-пайда» талдауы

• Шығынсыздық нүктесі: ~550 бірлік кезінде тікелей құрал үнемді болады (2-сурет).

• Дәлдік әсері: Тікелей құрал қайта түзету қателерін жояды, Cpk вариациясын 22%-ға азайтады.

4 Талқылау

Цикл уақытын қысқарту: Тікелей құралдың біріктірілген операциялары бөлшектерді өңдеу кідірістерін жояды. Дегенмен, шпиндель қуатының шектеулері ауыр фрезерлеуді шектейді.
Шығындардың шектеулері: Екінші фрезердің төменгі құрал шығындары прототиптерге сәйкес келеді, бірақ өңдеу жұмысын жинақтайды.
Практикалық салдары: ±0,015 мм рұқсат етілген медициналық/әуе-ғарыштық құрамдас бөліктер үшін бастапқы инвестицияның жоғарылауына қарамастан, тірі құралдар оңтайлы болып табылады.

5 Қорытынды

Швейцариялық токарлық станоктардағы тірі құрал күрделі, орташадан жоғары көлемді бөлшектерге (>500 бірлік) жоғары жылдамдық пен дәлдік береді. Екінші фрезер қарапайым геометриялар немесе аз партиялар үшін жарамды болып қалады. Болашақ зерттеулер тірі құралдар үшін динамикалық құралдар жолын оңтайландыруды зерттеуі керек.