Uzun süre sonuçlanan 60 takım ekipman
ürün dönüş hatları ve geniş bir alan doluluk alanı. Üretim verimliliği, ekipman arızası süreçlerinin ve marjlarının sayısıyla tamamen artmıştır. Yüksek CNC İşleme Merkezi'nin Yolu Kesim Verimliliği Modern imalatta gelişmiş üretim verimliliğinin bir temsilcisi olarak CNC işleme, mekanik, havacılık ve kalıp endüstrilerinde son derece önemli bir rol oynamaktadır. 1990'lardan beri, Avrupa, Amerika ve Japonya'daki ülkeler, yüksek hızlı CNC takım tezgahlarını geliştirmek ve uygulamak için rekabet etmekte ve yüksek hızlı takım tezgahlarının gelişim hızını arttırmaktadır. Yüksek hızlı mili ünitesi motor mili hızı 15000 ~ 100000r / dak, hızlı aktarım hızının 60 ~ 120m / dak hareketli parçalarının yüksek hız ve yüksek hızlanma / yavaşlaması, 60m / dk'ya kadar kesme hızı, yüksek hızlı işleme merkez besleme hızı 80m / dak'ya kadar, hava hızı 100m / dak'ya kadar. CINCINNATI, ABD'nin HyperMach takım tezgahı besleme hızı 60m / dk'ya kadar, hız 100m / dak ve iş mili hızı 60.000r / dk'ya ulaştı. İşleme doğruluğu açısından, son 10 yılda, sıradan CNC takım tezgahlarının işleme hassasiyeti 10μm'den 5μm'ye yükseldi, hassas işleme merkezleri 3'ten 5μm'ye 1 ila 1.5μm arasında arttı ve ultra hassas işleme hassasiyeti başladı Nanometre seviyesine (0.01 μm) girmek için. Yeni nesil yüksek hızlı CNC takım tezgahlarının, özellikle yüksek hızlı işleme merkezlerinin geliştirilmesi ve uygulanması, ultra yüksek hızlı kesim ile yakından ilgilidir.
1. Yurt içi ve yurt dışındaki işleme merkezleri arasındaki kesme seviyesindeki farklılıklar
Şu anda, gelişmiş ülkelerde tornalama ve frezeleme hızları 5.000 ila 8.000 m / dak veya daha fazla seviyelere ulaşmıştır; Takım tezgahlarının mil hızları 30.000 devir / dakikadan fazladır (bazıları 100.000 dev / dak veya daha yüksek). Örneğin, frezeleme düzleminde, yabancı ülkelerde kesme hızı genellikle 1000 ila 2000 m / dak'dan daha büyüktür, yerli eşdeğer ise yabancı ülkenin sadece 1/12 ila 1/15'i kadardır; 15 saatlik yaşam 1 yabancı kuru saate eşdeğerdir. Ankete göre, birçok işleme merkezinin gerçek kesim zamanı çalışma süresinin% 55'inden azdır. Bu nedenle, işleme verimliliğinin artırılması ve hurda oranının düşürülmesi, birçok şirket için ortak bir konu haline gelmiştir. Çin'de CNC işleme merkezlerinin kesme verimliliğine yönelik bir araştırma, düşük takım doğruluğu, büyük miktarda bıçak boşaltma, düşük işleme sonlandırma ve eşsiz proses ekipmanı gibi birçok sorun bulunduğunu ortaya çıkarmıştır.
2. Kesme verimliliğini iyileştirmenin yolları
(1) Makul kesim miktarı seçimi
Yüksek hız kesme ile temsil edilen kuru kesme ve sert kesme gibi yeni kesme teknolojileri, birçok avantaj ve güçlü canlılık göstermiştir ve üretim verimliliğini ve kalitesini iyileştirmek ve maliyetleri düşürmek için üretim teknolojisinin ana yolu haline gelmiştir. Uygulama, kesme hızının 10 kat arttığında ve besleme hızının geleneksel olarak “yasak bölge” nin çok ötesinde 20 kat arttığında, kesme mekanizmasının temel bir değişim geçirdiğini kanıtlamıştır. Sonuç olarak, birim güç başına metal çıkarma oranı% 30 ila% 40 arasında artırılır, kesme kuvveti% 30 azaltılır, takımın kesme ömrü% 70 artar ve iş parçasında kalan kesme ısısı artar. büyük ölçüde azaldı ve kesme titreşimi neredeyse ortadan kaldırıldı. Kesme işlemi ileriye doğru önemli bir sıçrama yaptı. Takım tezgahlarının mevcut durumuna göre, gelişmiş aletlerin yüksek hızda işleme kapasitesine tam anlamıyla girebilmek için, birim zaman başına çıkarılmış malzeme hacmini arttırmak için yüksek hızlı işleme gereklidir (malzeme kaldırma oranı Q).
Makul miktarda kesim seçerken, yoğun kesiciyi (inç çapındaki kesici diş sayısı ≥ 3) seçmeye çalışın, diş başına beslemeyi artırın, verimliliği ve takım ömrünü artırın. İlgili deneysel çalışmalar, hat hızı 165m / dk ve diş başına besleme 0,04mm olduğunda, besleme hızının 341m / dk olduğunu ve takım ömrünün 30 parça olduğunu göstermiştir. Kesme hızı 350 m / dak'ya çıkarılırsa, diş başına besleme 0,18 mm'dir ve besleme oranı orijinal işleme verimliliğinin% 817'si olan 2785 m / dk'dır ve takım ömrü 117 parçaya çıkarılır.
(2) İyi performansa sahip bir takım malzemesi seçin
CNC takım tezgahlarının kesme işleminde, metal kesme takımlarının rolü Watt tarafından icat edilen buhardan daha az değildir. Aleti yapmak için kullanılan malzemeler, yüksek sıcaklıklarda yüksek sertlik ve aşınma direncine, gerekli eğilme mukavemetine, darbe dayanımına ve kimyasal inertliğe, iyi işlenebilirliğe (kesme, dövme, ısıl işlem, vb.) Sahip olmalı ve kolayca deforme olmamalıdır. Şu anda, iyi performansa sahip yerli ve yabancı takım malzemeleri şunlardır: sermetler, sert alaşım kaplamalı aletler, seramik aletler, polikristalin elmas (PCD) ve kübik bor nitrür (CBN) araçları. Kendi özelliklerine sahiptirler ve farklı iş parçası malzemelerine ve kesme hızlarına uyum sağlarlar. CBN yüksek sertlikte sertleştirilmiş çelikler ve sert dökme demirleri kesmek için uygundur. Örneğin, yüksek sertlikli çeliklerin (50 ila 67HRC) ve soğutulmuş dökme demirin işlenmesinde seramik kesme aletleri ve CBN kesici takımlar kullanılır. Bunlar arasında seramik kesici aletler için 60 ila 65HRC veya daha düşük bir sertliğe sahip iş parçaları kullanılabilir. Ve iş parçasının üzerinde 65HRC CBN kesici alet kullanılır; PCD alüminyum alaşım parçaları, PCD ve elmas film kaplama araçlarının ana kullanımı işlerken, demir dışı metaller ve alaşımlar, plastikler ve fiberglas, vb kesme için uygundur; karbonlu aletler Çelik ve alaşımlı takım çelikleri artık sadece sıkıcı aletler, kalıplar ve musluklar gibi aletler için kullanılmaktadır; Sert alaşımlı kaplamalı aletler (kaplanmış TiN, TiC, TiCN, TiAIN, vb.) yüksek sertliğe ve çok çeşitli işlenebilir iş parçalarına sahiptir. Anti-oksidasyon sıcaklığı genellikle yüksek değildir, bu nedenle kesim hızının iyileştirilmesi de genellikle 400 ~ 500m / dk çelik parçaların işlenmesi ve yüksek hızlı aralıkta işlem gören Al2O3 kaplama yüksek sıcaklık sertliği ile sınırlıdır. aşınması TiC ve TiN kaplamalardan daha iyidir.
Ek olarak, kesici takımın kesme kısmının geometrik parametreleri kesme verimliliği ve işleme kalitesi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Yüksek hızlı kesimde, takımın eğim açısı genellikle normal kesiminkinden 10 ° daha küçüktür ve arka açı 5 ° -8 ° 'dir. Alet ucunda ısıl aşınmayı önlemek için, ana ve yardımcı kesici kenarların ucu, yerel uç açısını arttırmak ve kesici kenarın ucun ve ucun yakınındaki uzunluğunu arttırmak için yuvarlak uçlu veya yivli bir uçla kullanılmalıdır. takım malzemesi hacmi. Takım sertliğini artırın ve takım kopmasını azaltın.
(3) Kaplama teknolojisinin gelişimini hızlandırır
Kuruluşundan bu yana, takım kaplama teknolojisi, takım performansı ve işleme teknolojisinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynamıştır. Kaplamalı aletler, modern araçların sembolü haline geldi ve takımdaki aletlerin oranı% 50'yi aştı. 21. yüzyılın başında, kaplanmış aletlerin oranı daha da artacak ve CBN kaplama teknolojisinin teknik olarak başarılı olacağı ve CBN'nin mükemmel performansının daha fazla alete ve kesme işlemine uygulanacağı ümit ediliyor. karmaşık araçlar ve şekillendirme araçları. Bu, işlenmiş demirli metallerin kesme seviyesini kapsamlı bir şekilde arttıracaktır. Buna ek olarak, nano ölçekli ultra ince ultra çok katmanlı ve yeni kaplama malzemelerinin geliştirilmesi ve uygulanması hızlanacak ve kaplama, takım performansını iyileştirmenin ana yolu olacak.
(4) Yüksek hassasiyetli bıçakları seçin
Bıçağın düşük doğruluğu, kaçma miktarı çok yüksek, yüz freze bıçağının yüzey kaplaması azalacak ve bir hendek bile ortaya çıkacaktır. Bıçağın yüksek hassasiyetli bir CNC tezgahı üzerindeki akışı, 2 ila 5 μm arasında kontrol edilmelidir. CNC takım tezgahlarının geliştirilmesiyle, bıçak yüzey modifikasyonu kaplama işleminin (alt tabaka yüksek hızlı çelik, WCo karbür, Ti bazlı sermet) ortaya çıkmasıyla, büyük ölçüde bıçağın hassasiyetini arttırmaktadır. Aynı zamanda, tornalama için verimli silecek bıçakları, karmaşık şekilli oyucu bıçakları, bilyeli uçlu değirmen bıçakları ve uçmayı önleyen yüksek hızlı freze bıçakları gibi çeşitli yeni endekslenebilir insert yapıları ortaya çıkmıştır. Endekslenebilir insertler, materyallerin, kaplamaların ve olukların kapsamlı geliştirilmesinin yeni aşamasına girmiştir. Malzemelerin işlenmesinde malzemelerin, kaplamaların ve oluk tiplerinin rasyonel kombinasyonuna ve işleme proseslerine göre, en iyi işleme sonuçlarına sahip bıçaklar, gereksinimleri karşılamak için geliştirilebilir. Yüksek hızlı, yüksek ömürlü kesim işleme üretim teknolojisi için farklı gereksinimler.
(5) İşlenmiş yüzeylerin kalitesini artırın
Aynı kesim verimliliğini korurken (yani, aynı Q değeri), kesme hızını arttırmak talaş oluşum sürecini iyileştirebilir ve kesme sönümünü artırabilir, çarpıntıyı bastırabilir ve buna göre bıçak başına besleme miktarını azaltabilir izlerin oluşumunu azaltabilir Kesme yüzey yolunun yüksekliği Yükseklik, hassas parçaların ve kalıpların işlenmesine yardımcı olan yüzey pürüzlülüğünü iyileştirir.
(6) Makul bir araç envanteri kurmak
Buradaki araçlar, yüksek kesme verimliliği araçlarıdır ve bu araçların fiyatı daha yüksektir. Freze bıçağının aynı çapı, iyi bir takımın fiyatı normal bir takımın on katından on kat veya daha fazla olabilir. Bir şirket uzun bir süre boyunca çok sayıda iyi araç bulundurursa ve bu araçlar uzun süre kullanılmayabilirse, bu bir fon birikimine neden olur. Ancak, bir takım genellikle ayrılmazsa veya yedek sayısı çok küçükse, hızlı bir şekilde kullanılır ve yeni araç bir seferde satın alınamaz. Bu kaçınılmaz olarak CNC işlemenin verimliliğini etkileyecektir. Çoğu firmanın işleme merkezlerinin takım dergileri 40'tan fazla kesiciyi kapsayabilir ve aralarında seçim yapmak için 60, 90, 120, vb. Gibi farklı sayıda kesiciye sahip takım dergileri vardır. Aletler arasındaki değişim süresi kısalıyor ve daha kısa. Almanya'daki STEINEL, Japonya'daki MAKINO'dan MCC86 ve ABD'deki CINCINNATI'dan gelen MAXIM500'ün takım değiştirme süresi sadece 3 ila 4 saniye sürmektedir.
(7) Basit Tasarlanmış Bileme Kelepçesi
Kesici freze bıçakları yüksek verimliliğe sahiptir ve kullanımı kolaydır. Operatörler tarafından karşılanıyorlar. Bununla birlikte, bıçakların tüketimi yüksektir ve kullanım maliyeti yüksektir. Çoğu durumda, bıçakların hasarları kesme kenarı aşınmasından kaynaklanır, bu nedenle bıçakların yeniden taşlanması ve yeniden kullanılması Fabrika, daha yüksek ekonomik faydalar sağlayabilir. Çimentolu karbür uçlar yüksek sertliğe ve düşük öğütme verimliliğine sahiptir. Tek çipli taşlama kullanımı, tasarruf amacına ulaşmayacaktır. Bir seferde çoklu kenetlemeyi gerçekleştirmek için yüksek verimli ve basit bir fikstür tasarlamak gereklidir.
(8) İşleme yöntemlerinin seçimi
İşleme yöntemleri iki tür, ezme frezeleme ve karşı frezeleme olarak ikiye ayrılabilir. Mekanik iletim sistemi ve işleme merkezinin kendisi daha yüksek hassasiyet ve sertliğe sahiptir, göreceli hareket eden yüzeyin sürtünme katsayısı küçüktür, transmisyon bileşeninin klirensi küçüktür, iletimin eylemsizliği küçüktür ve sönümlenme oranı uygun olduğundan, kırma değirmeni kullanılabilir. İşleme verimliliğini arttırmak için işleme yöntemleri. Buna ek olarak, işleme deneyimine göre takım ömrü, kesilmiş frezeye kıyasla bir kereden fazla artırılmıştır. Asimetrik bir uç freze yönteminin kullanılması takım ömrünü 2 ila 3 kat artırabilir.
(9) Makul bir işlem rotası seçin
CNC takım tezgahları, özellikle dört eksenli işleme merkezleri genellikle tek aşamalı sıkıştırma ve çok eksenli işleme olup, takımları otomatik olarak değiştirebilen ve bir kez şekillendirebilen takım dergilerine sahiptir. Bu nedenle, doğru ve basit işleme rotasını belirlemek, işleme kalitesini garanti etmek ve verimliliği artırmak için temel oluşturur. Programlama sırasında işleme rotasını belirleme prensibi aşağıdaki gibidir: Parçanın hassas ve yüzey pürüzlülüğünü işleme gereksinimleri garanti edilmelidir; İşleme rotası mümkün olduğunca kısaltılmalı ve araç boşta kalma süresi azaltılmalıdır; Sayısal hesap basit olmalı ve blok sayısını azaltmak için blok sayısı azaltılmalıdır. Programlama iş yükü. Konum doğruluğu ve boyutsal toleranslar için yüksek gereksinimleri olan delik işleme için, 18 ila 20 mm'den daha küçük delik çapları için işleme rotası: matkap deliği delme-raybalama-raybalama ve 18-20 mm'den daha büyük delik çapları içindir. Proses güzergahı delme - raybalama - kaba delik - ince delikli.
Buna ek olarak, işleme teknolojisinin entegre uygulamasıyla, iş parçası kurulumlarının sayısı azaltılabilir, bu da kullanım ve kurulum süresini etkili bir şekilde kısaltabilir. Örneğin, bir beş eksenli ve beş eksenli bir işleme merkezi ve bir dikey torna, bir üniversal işleme merkezi oluşturmak için birleştirilir ve parçaların çoğu (ya da hepsi) işlenmesi bir defada gerçekleştirilebilir.
(10) İş parçası kelepçeleri seçimi
CNC işleme sırasında proses konsantrasyonundan dolayı, bileşenlerin konumlandırılmasına, kelepçeleme tasarımına, fikstür seçimine ve tasarıma kapsamlı bir şekilde dikkat edilmelidir. Her şeyden önce, kombinasyon jig mümkün olduğunca kullanılmalıdır. Üniversal fikstürün zayıf esnekliği ve nispeten düşük konumlandırma doğruluğu nedeniyle, ürün partisi büyük olduğunda ve işlem doğruluğu yüksek olduğunda özel bir armatür tasarlanabilir. İkincisi, takım seçiminde, çarpışma girişimini önlemek için takım değişimi ve on-line ölçümler kolaylaştırılmalıdır.
(11) İşleme merkezinin yardımcı ekipmanı donatılmalıdır.
İşleme merkezinde, takım ön ayarlayıcıları, otomatik ölçüm cihazları ve sofistike dedektörler gibi ölçüm cihazları kullanılır. Otomatik ölçüm cihazı ile, operatör parçaların konumlandırılmasının doğruluğunu sağlamak zorunda değildir ve operatörün parça işleme programının belirli sabit koordinat sistemlerine uyması için parçaları istediği zaman hareket ettirmesini ve ayarlamasını gerektirmez. kurulum süresini kısaltın. Ölçümün yardımıyla, montaj süresi de dahil olmak üzere 2,5 saat gerektiren bir işlem 1,5 saate indirildi. Ayrıca, bu ölçüm cihazlarının uygulanması ayrıca işleme hatalarını da azaltabilir.
(12) Operatör becerileri ve bilgi eğitimi
Bir işleme merkezinin işleme verimliliği büyük ölçüde kesme süresinin işleme merkezinin çalışma süresine oranına bağlıdır. Oran ne kadar büyük olursa, işleme verimliliği de o kadar yüksektir. Aynı zamanda, modern işleme ekipmanlarının teknolojik içeriği giderek artmakta ve personel için kalite gereksinimleri giderek artmaktadır. Gerçek üretimde, düşük teknik personel seviyesi ve vasıfsız çalışma nedeniyle, program hata ayıklaması ve iş parçalarının değiştirilmesi gibi işlem yapmayan zamana harcanan zaman çok uzun olup, işleme merkezi işleme verimliliğinin azalmasıyla sonuçlanır. Ayrıca uzmanlık alanları çok azdır ve sayısal kontrol işleme, sayısal kontrol teknolojisi, sayısal kontrol araçları ve kesme parametreleri prensipleri konusunda bilimsel rehberlikten yoksundurlar. Bu nedenle, kapsamlı bir eğitim sistemi oluşturmak, modern kesme ve işleme teknolojilerinin geliştirilmesine uyarlanmış yeni öğretim materyalleri hazırlamak, teknik personel tarafından teorik bilgi çalışmalarını güçlendirmek ve işletmeler arasındaki iç ve dış teknolojik değişimleri güçlendirmek çok gereklidir.
Motor krank mili: Kompozit işleme eski zanaatın yerini almasından ve 21. yüzyıla girmesinden sonra, motorun krank milinde imalat süreçleri, aletler ve benzeri konularda büyük değişiklikler meydana gelmiştir. Yarım bıçak tornalama işlemine ve yarım asırdan uzun bir süredir manuel taşlama işlemine öncülük eden bu ürün, düşük işleme doğruluğu ve yetersiz esneklik nedeniyle yavaş yavaş tarihsel aşamadan geri çekiliyor. Yüksek hızlı, yüksek verimli kompozit işleme teknolojisi ve ekipmanları, otomobil ve parça imalat endüstrisine hızla girer ve yüksek hız ve yüksek verimli kompozit işleme teknolojisi, krank mili işleme ve üretiminde önemli ölçüde uygulanmıştır ve kaçınılmazlığı olacaktır. gelişme trendi.
Krank mili işleme teknolojisi ekipmanları
Şu anda, Çin'deki eski krank mili üretim hatları çoğunlukla sıradan takım tezgahlarından ve özel takım tezgahlarından oluşmakta ve bunların üretim verimliliği ve otomasyonu nispeten düşüktür. Kaba ekipman genellikle krank mili ana dergilerini ve biyel kolu dergilerini döndürmek için çok bıçaklı tornalar kullanır. Proses kalitesi stabilitede zayıftır ve büyük işleme stresi üretmek kolaydır, bu da makul bir işleme hakkının elde edilmesini zorlaştırır. MQ8260 krank mili taşlama makinesi gibi krank millerinin genel işlenmesi genellikle kaba taşlama, yarı finişli taşlama, ince taşlama ve parlatma için kullanılır. Genellikle, manuel işlem kullanılır ve işleme kalitesi kararsızdır ve boyutsal tutarlılık zayıftır.
Eski moda üretim hattının ana özelliklerinden biri, çok fazla ortak ekipmanın olmasıdır. Sfero döküm krank millerinin işlenişine göre, bir üretim hattında 35 ila 40 takım ekipman bulunur. Yazar yerli dövme çelik krank mili üretim hattını inceledi. Kabalama, ana şaft ve biyel kolu boynunun sıradan harici frezeleme işlenmesini ve daha sonra sayısal olarak kontrol edilen sonlandırma ana milini ve biyel kolu boyunu benimser ve daha sonra çoklu öğütme prosedürlerinden geçer ve finiş işleme işlemine aktarır. Süreç. Bu nedenle, bu üretim hattı daha fazla
Mevcut araba motoru krank mili imalat endüstrisi aşağıdaki sorunlarla karşı karşıyadır:
1. Çok çeşitli, küçük seri üretim;
2. Teslim süresi büyük ölçüde kısaltılmıştır;
3. Üretim maliyetlerini azaltın;
4. Kesilmesi zor malzemelerin ortaya çıkması işlemi daha zor hale getirdi. İşlemede, zor kesim gibi ele alınması gereken birçok konu vardır;
5. çevreyi korumak için, kuru kesme veya yarı kuru kesme elde etmek için daha az veya hiç kesme sıvısı kullanmak gerekir;