CNC metalo apdirbimas plačiai naudojamas pramoninėje įrangoje, automobilių komponentuose, elektronikos gaminiuose ir tiksliuosiuose įrenginiuose. Apdirbimo sąnaudos priklauso ne tik nuo medžiagų kainų ir staklių darbo laiko, bet ir nuo detalės sudėtingumo, tolerancijos reikalavimų, paviršiaus apdailos ir gamybos apimties. Gamintojams pagrindinių projektavimo detalių optimizavimas ankstyvajame produkto kūrimo etape gali sumažinti nereikalingas apdirbimo operacijas, medžiagų atliekas ir pagerinti gamybos efektyvumą.
Optimizuokite detalės geometriją, kad sutrumpintumėte apdirbimo laiką
Venkite nereikalingų sudėtingų geometrinių formų
Sudėtingoms detalių geometrijoms dažnai reikia daugiau pjovimo įrankių, ilgesnių apdirbimo ciklų ir specializuotų tvirtinimo įtaisų arba daugiaašės apdirbimo įrangos. Gilios ertmės, siauri grioveliai ir sunkiai pasiekiamos detalės gali padidinti įrankių nusidėvėjimą ir apsunkinti apdirbimą.
Kai leidžia funkciniai reikalavimai, projektuotojai turėtų supaprastinti geometriją, sumažindami nereikalingus išlenktus paviršius, laiptelius ir sudėtingus kontūrus. Projektuojant funkcijas, kurios leidžia lengvai pasiekti įrankius, galima sutrumpinti apdirbimo ciklus ir sumažinti programavimo bei nustatymo išlaidas.
Optimizuokite kampų spindulius, skylių skersmenis ir griovelių gylius
Labai mažiems vidiniams kampų spinduliams gali prireikti mažesnių pjovimo įrankių, o tai gali sumažinti pjovimo efektyvumą. Projektuotojai turėtų pasirinkti vidinius spindulius pagal įprastai prieinamus įrankių dydžius ir, kai tik įmanoma, vengti nereikalingai gilių, siaurų griovelių.
Skylių skersmenys, sriegių dydžiai ir įgilinimo gyliai taip pat turėtų būti nustatomi pagal faktinius surinkimo reikalavimus. Standartizavus skylių ir sriegių specifikacijas, galima sumažinti įrankių keitimą ir pagerinti apdirbimo efektyvumą.
Pasirinkite tinkamas metalines medžiagas, kad kontroliuotumėte bendras išlaidas
Pasirinkite medžiagas pagal taikymo reikalavimus
Aliuminio lydiniai, nerūdijantis plienas, anglinis plienas ir žalvaris pasižymi skirtingomis mechaninėmis savybėmis, atsparumu korozijai ir apdirbamumu. Aliuminio lydiniai paprastai yra gerai apdirbami ir tinka daugeliui lengvų komponentų, o nerūdijantis plienas pasižymi puikiu atsparumu korozijai, tačiau jį gali būti sunkiau apdirbti, priklausomai nuo rūšies.
Medžiagų pasirinkimas neturėtų būti grindžiamas vien kilogramo kaina. Taip pat reikia atsižvelgti į pjovimo efektyvumą, įrankių sunaudojimą, medžiagų panaudojimą ir papildomo apdorojimo reikalavimus. Vengiant nereikalingai aukštų medžiagų specifikacijų, galima sumažinti bendras gamybos sąnaudas, kai pritaikymui nereikia išskirtinio stiprumo ar atsparumo korozijai.
Pagerinti medžiagų panaudojimą
Detalės geometrija, ruošinio matmenys ir medžiagos išdėstymas turi įtakos medžiagų atliekoms. Projektuotojai turėtų pašalinti nereikalingą kietąją medžiagą, optimizuoti detalės matmenis ir parinkti tinkamus ruošinius pagal numatytą apdirbimo procesą.
Detalių, kurioms reikia pašalinti didelį kiekį medžiagos iš kietų metalinių blokų, gamintojai gali įvertinti beveik grynosios formos ruošinius arba preliminarius apdirbimo metodus, kad sumažintų pjovimo tolerancijas ir apdirbimo laiką.
Nustatykite tinkamus tolerancijos nuokrypius ir venkite nereikalingo tikslumo
Griežtus tolerancijos reikalavimus taikykite tik kritiniams matmenims
Griežtesni tolerancijos nuokrypiai paprastai reikalauja tikslesnio proceso valdymo ir gali pailginti tikrinimo laiką, padidinti pakartotinio apdorojimo ir metalo laužo riziką. Projektuotojai turėtų nustatyti tolerancijos lygius pagal surinkimo ryšius, tinkamumo reikalavimus ir faktines eksploatavimo sąlygas, o ne taikyti didelio tikslumo tolerancijas kiekvienam matmeniui.
Svarbiems sujungimo paviršiams, padėties nustatymo angoms ir veleno matmenims gali reikėti griežtesnių tolerancijų. Nereikšmingiems išoriniams matmenims ir pagalbinėms funkcijoms dažnai gali būti taikomi standartiniai tolerancijos nuokrypiai.
Venkite nereikalingų paviršiaus apdailos reikalavimų
Dėl pernelyg griežtų paviršiaus apdailos reikalavimų gali prireikti papildomos apdailos, poliravimo ar kitų papildomo apdorojimo operacijų. Paviršiaus šiurkštumas turėtų būti nustatomas atsižvelgiant į sąlyčio sąlygas, sandarinimo reikalavimus, trintį ir išvaizdą.
Venkite nereikalingų smulkios apdailos reikalavimų paslėptiems paviršiams ar nefunkcinėms sritims. Tai gali sumažinti antrinio apdorojimo išlaidas nepakenkiant produkto našumui.
Optimizuokite ruošinių laikymo ir apdirbimo operacijas
Sumažinkite pakartotinių nustatymų ir perkėlimo poreikį
Kiekvienas papildomas nustatymas gali pailginti apdorojimo laiką ir sukelti padėties nustatymo klaidas. Projektavimo etape apsvarstykite, ar tinkami atskaitos paviršiai ir elementų išdėstymai leistų pagrindines apdirbimo operacijas atlikti su mažiau nustatymų.
Detalių su keliais apdirbtais paviršiais atveju įvertinkite trijų, keturių arba penkių ašių CNC apdirbimo tinkamumą. Ekonomiškiausias sprendimas turėtų būti pasirinktas atsižvelgiant į detalės sudėtingumą, įrangos prieinamumą ir gamybos apimtį, o ne tiesiog pasirenkant pažangiausią staklių konfigūraciją.
Projektuokite dalis, kad būtų lengviau patikrinti
Gilios skylės, vidinės ypatybės ir siauros erdvės gali apsunkinti matavimus ir padidinti kokybės patikros išlaidas. Tinkamų matavimo atskaitos taškų nustatymas ir pakankamos prieigos užtikrinimas patikros įrankiams gali sutrumpinti patikros laiką ir pagerinti matmenų tikrinimo efektyvumą.
Optimizuokite sąnaudas pagal gamybos apimtį
Subalansuoti vieneto sąnaudas ir partijos gamybos sąnaudas
Mažos partijos užsakymai dažnai yra jautresni programavimo, įrankių ir staklių nustatymo išlaidoms. Masinėje gamyboje apdirbimo ciklo trukmė, įrankio tarnavimo laikas ir pakartojamumas tampa vis svarbesni. Projektuotojai turėtų iš anksto išsiaiškinti numatomą gamybos apimtį, kad apdirbimo metodus būtų galima pritaikyti prie faktinių gamybos poreikių.
Iš anksto įvertinkite paviršiaus apdorojimą ir antrines operacijas
Tokie procesai kaip anodavimas, galvanizavimas, smėliavimas ir poliravimas gali padidinti gamybos sąnaudas. Projektavimo etape patvirtinkite medžiagos suderinamumą su pasirinktu paviršiaus apdorojimu ir aiškiai nurodykite apdorojamas sritis, išvaizdos standartus ir svarbiausius matmenų reikalavimus. Tai padeda sumažinti pakartotinį darbą ir nereikalingus apdorojimo veiksmus.
Iš anksto pasikonsultuokite su profesionaliu CNC apdirbimo tiekėju
Laukiant, kol bus baigti inžineriniai brėžiniai, prieš svarstant gaminamumo klausimą, gali būti atliekami projekto pakeitimai, medžiagų švaistymas ir gamybos vėlavimai. Veiksmingesnis būdas yra atlikti gaminamumo projekto (DFM) peržiūrą ankstyvajame projektavimo etape, leidžiant inžinierių komandoms įvertinti detalės geometriją, įrankių prieinamumą, tolerancijas, medžiagas ir apdirbimo maršrutus.
„TIRAPID“ gali padėti įvertinti CNC metalo apdirbimo projektus, atsižvelgdama į detalės geometriją, apdirbimo procesus ir gamybos galimybes. Brangių projektavimo ypatybių nustatymas prieš gamybą leidžia įmonėms atlikti tikslinius koregavimus ir pagerinti apdirbimo efektyvumą, kartu išlaikant funkcinius ir kokybės reikalavimus.
Išvada
CNC metalinių detalių apdirbimo sąnaudų mažinimas prasideda nuo projektavimo proceso, o ne vien dėl mažesnių medžiagų kainų ar apdirbimo įkainių derybų. Geometrijų supaprastinimas, tinkamų medžiagų parinkimas, pagrįstų tolerancijų nustatymas, nustatymų sumažinimas iki minimumo ir procesų planavimas pagal gamybos apimtį gali sumažinti bendras gamybos sąnaudas.
DFM analizės integravimas į ankstyvuosius produkto kūrimo etapus padeda gamintojams pašalinti nereikalingas apdirbimo operacijas ir sukurti dizainus, kurie geriau atitinka realaus pasaulio gamybos reikalavimus.
