план повышения эффективности обработки на станках с ЧПУ

Автор: MULAN — производитель пластиковых форм

1. Технологические меры по повышению производительности обработки (1) Сокращение рабочего времени на единичную деталь. Во-первых, технологические меры по сокращению основного времени. В массовом производстве, поскольку основное время составляет большую долю от общего времени обработки детали, производительность может быть повышена за счет сокращения основного времени. Основные способы сокращения основного времени следующие: 1. Увеличение объема резания, скорости резания, подачи и количества обратных резов, что может сократить основное время. Это эффективный метод, широко используемый в механической обработке для повышения производительности.

Однако увеличение объёма резания ограничивается прочностью инструмента, мощностью станка и жёсткостью технологической системы. С появлением новых инструментальных материалов скорость резания стремительно возросла. В настоящее время скорость резания твердосплавных токарных инструментов достигает 200 м/мин, а керамических – 500 м/мин. Скорость резания поликристаллических синтетических алмазных инструментов и поликристаллических кубических нитридов бора, появившихся в последние годы для обработки обычной стали, достигает 900 м/мин.

В области шлифования в последние годы тенденцией развития является высокоскоростное и мощное шлифование. 2. Использование нескольких резцов для одновременной резки. 3. Обработка нескольких деталей. Этот метод позволяет повысить производительность за счет сокращения времени ввода и вывода инструмента или перекрытия основного времени, тем самым сокращая основное время обработки каждой детали.

Существует три способа обработки нескольких деталей: последовательная обработка нескольких деталей, параллельная обработка нескольких деталей и параллельно-последовательная обработка нескольких деталей. 4. Сокращение припусков на обработку. Передовые технологии, такие как точное литье, литье под давлением и прецизионная ковка, позволяют повысить точность изготовления заготовок и сократить припуски на обработку, что сокращает основное время. Иногда механическая обработка вообще не требуется, что может значительно повысить эффективность производства.

Во-вторых, сократить вспомогательное время. Вспомогательное время также занимает большую долю в общем времени производства единичной детали, особенно после значительного увеличения объёма резки, когда основное время значительно сокращается, а доля вспомогательного времени ещё больше возрастает. В связи с этим принятие мер по сокращению вспомогательного времени становится важным направлением повышения производительности.

Существует два способа сокращения вспомогательного времени: один — механизация и автоматизация вспомогательных операций, что напрямую сокращает вспомогательное время; другой — согласование вспомогательного времени с основным и косвенное сокращение вспомогательного времени. 1. Прямое сокращение вспомогательного времени. Заготовка зажимается специальным приспособлением, и её выравнивание во время зажима не требуется, что позволяет сократить время загрузки и выгрузки заготовки.

В массовом производстве для сокращения времени загрузки и выгрузки заготовок широко применяются высокоэффективные пневматические и гидравлические приспособления. В единичном мелкосерийном производстве, в связи с ограничениями по стоимости изготовления специальных приспособлений, для сокращения времени загрузки и выгрузки заготовок могут использоваться комбинированные и регулируемые приспособления. Кроме того, для сокращения вспомогательного времени измерения в режиме ожидания во время обработки могут использоваться устройства активного обнаружения или цифровые индикаторы для измерения в режиме реального времени во время обработки, что сокращает время измерения, необходимое для обработки.

Устройство активного обнаружения может измерять фактический размер обрабатываемой поверхности в процессе обработки, автоматически регулировать станок и управлять рабочим циклом в соответствии с результатами измерений, например, с помощью автоматического измерительного устройства для шлифования. Цифровой дисплей может непрерывно и точно отображать величину перемещения или угловое смещение станка в процессе обработки или настройки станка, что значительно экономит вспомогательное время, затрачиваемое на остановку измерения. 2. Косвенно сокращает вспомогательное время.

Для полного или частичного совмещения вспомогательного и основного времени можно использовать метод многопозиционного крепления и непрерывной обработки. 3. Сокращение времени подготовки к работе. Большая часть времени подготовки к работе тратится на смену инструмента, поэтому необходимо сократить количество смен инструмента и время, необходимое для каждой смены инструмента. Повышение стойкости инструмента может снизить количество смен инструмента.

Сокращение времени смены инструмента достигается, главным образом, за счёт совершенствования способа его установки и применения оснастки. Например, для сокращения времени загрузки, выгрузки и наладки инструмента используются различные быстросменные держатели инструмента, механизмы точной настройки инструмента, специальные образцы или образцы для наладки инструмента, а также устройства автоматической смены инструмента. Например, применение твердосплавных сменных пластин на токарных и фрезерных станках не только сокращает количество смен инструмента, но и сокращает время его загрузки, выгрузки, наладки и заточки.

4. Технологические меры по сокращению времени подготовки и завершения производства. Существует два способа сокращения времени подготовки и завершения производства: во-первых, расширение партии продукции для относительного сокращения времени подготовки и завершения производства каждой детали; во-вторых, непосредственное сокращение времени подготовки и завершения производства. Расширение партии продукции может быть достигнуто за счет стандартизации и обобщения деталей, а производство может быть организовано по групповой технологии.

(2) Осуществление контроля за несколькими станками. Контроль за несколькими станками является передовой мерой организации труда. Очевидно, что один рабочий может управлять несколькими станками одновременно для повышения производительности, но должны быть соблюдены два необходимых условия: во-первых, если один человек отвечает за станки M, суммарное время работы рабочих на любых станках M-1 должно быть меньше, чем у другого. Во-вторых, каждый станок должен быть оснащен устройством автоматической парковки. (3) Внедрение передовых методов 1. Подготовка заготовки.

Использование новых технологий, таких как холодное и горячее выдавливание, порошковая металлургия, прецизионная ковка и формовка взрывом, позволяет значительно повысить точность заготовки, снизить трудоёмкость обработки, сэкономить сырье и значительно увеличить производительность. 2. Специальная обработка. Для сверхтвёрдых, сверхпрочных, сверххрупких и других труднообрабатываемых материалов или сложных профилей применение специальных методов обработки может значительно повысить производительность.

При обработке штампов общего назначения методом электролиза время обработки можно сократить с 40–50 часов до 1–2 часов. 3. Уменьшение затрат на обработку резанием и полное отсутствие таковой. Например, холодная экструзия, прокатка винтовыми прессами и т. д.

4. Улучшить методы обработки, сократить ручные и малоэффективные методы обработки. Например, в массовом производстве вместо фрезерования, зенкерования и шлифования используются протяжка и прокатка, а вместо шабрения и шлифования – чистовое строгание, чистовое шлифование и алмазное растачивание. (4) Использование автоматизированной системы производства. Автоматизированная система производства – это органическое целое, состоящее из определенного набора обрабатываемых объектов, различного оборудования с определенной степенью гибкости и автоматизации, а также высококвалифицированного персонала. Она принимает внешнюю информацию, энергию, средства и принадлежности. И сырье, и т.д., под совместным действием человека и компьютерных систем управления реализуется определенная степень гибкости и автоматизации производства, и в конечном итоге на выходе появляются продукты, документы, отходы и загрязнения окружающей среды.

Использование автоматизированных производственных систем может эффективно улучшить условия труда, значительно повысить производительность труда, значительно улучшить качество продукции, эффективно сократить производственные циклы и значительно снизить производственные затраты. 2. Проектные меры по повышению производительности обработки При проектировании, в целях обеспечения производительности деталей продукта, структура деталей должна иметь хорошую технологию обработки, а также должны быть выбраны материалы с хорошей технологией обработки, чтобы уменьшить трудности обработки и повысить производительность труда. Таким образом, чтобы получить хорошие экономические выгоды. (1) Улучшение структурной технологичности деталей Для того, чтобы механические изделия имели хорошую структурную технологичность, при проектировании часто принимаются следующие меры: 1. Повышение степени «трех модернизаций» деталей и компонентов (стандартизация деталей, обобщение деталей, серия продукта Насколько это возможно, используйте освоенную технологию и стандартизированные и серийные детали и компоненты, и старайтесь заимствовать тот же тип деталей, которые были произведены нашим заводом, чтобы проектируемая структура имела хорошее наследие.

2. Использовать детали с простой геометрией поверхности и располагать их по возможности на одной плоскости или на одной оси для облегчения обработки и измерений. 3. Обоснованно определить точность изготовления деталей и точность сборки изделий. Исходя из обеспечения эксплуатационных характеристик изделия, точность изготовления и точность сборки следует максимально снижать.

4. Увеличьте долю деталей, изготовленных безрезьбовыми методами, и деталей, изготовленных менее затратными методами резания. Очевидно, что чем больше доля этих двух видов обработки в изделии, тем выше качество изготовления. (2) Выбирайте материал заготовки с хорошей обрабатываемостью. Обрабатываемость материала заготовки напрямую влияет на эффективность резания, энергопотребление и качество поверхности детали.

При проектировании изделий, с целью обеспечения их эксплуатационных характеристик, следует максимально выбирать материал заготовки с высокой режущей способностью и применять методы термической обработки, повышающие режущую способность материала, для повышения производительности и снижения затрат на обработку резанием. Обрабатываемость материала в основном зависит от его физико-механических свойств. Как правило, материалы с высокой прочностью и твёрдостью, хорошей пластичностью и вязкостью, но низкой теплопроводностью, имеют низкую режущую способность, и наоборот.

В реальном производстве термическая обработка часто применяется для изменения металлографической структуры и механических свойств материалов с целью улучшения обрабатываемости заготовок. Для чугуна высокой твёрдости обычно применяется высокотемпературный сфероидизирующий отжиг, который позволяет сфероидизировать пластинчатый графит, снижая твёрдость и улучшая обрабатываемость материала. Резюме: Повышение эффективности обработки — это не только обновление концепции процесса, но и улучшение концепции управления.

Применение современных режущих инструментов и станков для достижения высокоскоростной и эффективной резки, а также применение соответствующих технологий и методов управления для оптимизации всего процесса обработки, а также применение различных методов повышения эффективности обработки и достижения высокоскоростной резки. Эффективная резка, эффективная обработка – вот конечная цель.