في مجال التصنيع التنافسي اليوم، تطورت مدة دورة معالجة CNC من مجرد معيار فني إلى عامل حاسم يحدد نجاح السوق وكفاءة التكلفة.عندما يقدم المنافسون طلبات معالجة CNC متطابقة مع أوقات تسليم أقصر وأسعار أقل، والفرق غالبا ما يكمن في إتقانهم لتحسين وقت الدورة.
وقت دورة معالجة CNC يمثل المدة الإجمالية اللازمة لإكمال عملية معالجة واحدة أو أكثر ،يشمل كل مرحلة من تحميل قطعة العمل وتغيير الأدوات إلى القطع الفعلي والفحص النهائيالتحليل الدقيق وتحسين هذه المقاييس يؤثر بشكل مباشر على جداول التسليم وتكاليف الإنتاج.
العديد من المتغيرات تؤثر على وقت الدورة، بما في ذلك خصائص المواد، وتعقيد الجزء، ومتطلبات الدقة، ومعدات وأدوات CNC المحددة المستخدمة.تحسين فعال يتطلب نهجاً شاملاً يعالج كل هذه العوامل في وقت واحد.
يعتمد حساب وقت الدورة الدقيق على نماذج رياضية مصممة خصيصًا لعمليات معالجة محددة (الطحن والتحويل والحفر وما إلى ذلك).هذه النماذج تتضمن مبادئ فيزيائية أساسية وعلاقات هندسية للتنبؤ بفترات المعالجة.
تظهر العلاقة الأساسية أن وقت المعالجة يختلف مباشرة مع مسافة سفر الأداة وبالعكس مع سرعة القطع.وبالتالي فإن تحسين مسارات الأدوات وزيادة سرعات القطع توفر طرق فعالة لتقليل وقت الدورةصيغة الحساب الأساسية هي:
- T: وقت التصنيع
- L: مسافة سفر الأداة
- f: معدل التغذية
- N: سرعة الفولاذ
يتطلب هذا النموذج المبسط تعديلًا لعمليات محددة. يجب أن تأخذ حسابات الطحن بعين الاعتبار أدوات الأدوات والإمدادات لكل سن.أثناء عمليات التحويل تحتاج إلى النظر في قطر قطعة العمل وعمق القطع.
في عمليات الطحن، يشتمل حساب معدل التغذية على عدد الأدوات:
إن حساب مسافة سفر الأداة (L) أكثر تعقيداً ، حيث يأخذ بعين الاعتبار طول القطعة ، ومسافة السفر ، وعدد الممرات ، ومسافة الاقتراب:
عمليات الدوران باستخدام أدوات نقطة واحدة تتبع حسابات مماثلة لمسافة سفر الأداة. يختلف حساب سرعة الغزل:
يعتمد وقت دورة الحفر على مواصفات الأداة ومعدل التغذية وسرعة الغزل:
- i: عدد الثقوب
- Id: عمق الحفر (ملم)
- v: سرعة الغزل (/دقيقة)
- f: سرعة التغذية (mm/rev)
طريقة تقدير بديلة تقسم إجمالي وقت المدخلات إلى كمية الإنتاج:
في حين أن ضغط وقت الدورة يقلل من التكاليف ويحسن أداء التسليم ، فقد يؤدي الحد المفرط من وظائف الجزء أو يتجاوز قدرات المعدات.وتشمل نهج التحسين الموصى بها:
| الاستراتيجية | التنفيذ |
|---|---|
| تحسين مساحة العمل | تبسيط تخطيط أرضيات المصانع لتقليل أوقات النقل بين العمليات |
| خبرة المشغل | الاستفادة من الفنيين المهرة لحل مشاكل العملية والتحسين المستمر |
| تبسيط التصميم | القضاء على التعقيد الهندسي غير الضروري في النماذج ثلاثية الأبعاد لتقليل إعدادات الأدوات |
| أتمتة العمليات | تنفيذ حلول البرمجيات الروبوتية لتحميل / تفريغ وحلول برمجيات CAM المتقدمة |
| صيانة المعدات | معايرة منتظمة والصيانة الوقائية للحفاظ على أعلى أداء للجهاز |
- تحسين معايير القطع: سرعة التوازن ومعدل التغذية والعمق لتحقيق أقصى قدر من إزالة المواد مع الحد الأدنى من ارتداء الأدوات
- تقليل وقت التثبيت: تنفيذ أنظمة تغيير الأدوات السريعة وتثبيت قطعة العمل
- توحيد تسلسل التصنيع: الجمع بين العمليات باستخدام أدوات متعددة الوظائف
- برمجة مسار الأدوات المتقدمة: استخدام برنامج CAM للمسارات القطعية الفعالة
- معالجة عالية السرعة: استخدام أدوات خاصة واستراتيجيات قطع
في حين أن النماذج الرياضية توفر تقديرات لفترة الدورة، فإن المتغيرات في العالم الحقيقي مثل مهارة المشغل، وتذبذب الآلة، والتأثيرات الحرارية، والوقت المتوقف غير المتوقع تؤثر بشكل كبير على الأداء الفعلي.النهج المتوازن الذي يأخذ في الاعتبار كل من الحسابات النظرية والقيود العملية يعطي نتائج مثالية.
وقت دورة الإنتاج يشمل جميع الأنشطة من الإعداد الأولي إلى الفحص النهائي، بما في ذلك تغيير الأدوات، ومعالجة القطعة، والمعالجة النشطة.التقدير الدقيق ضروري لتوقعات التكاليف وتخطيط الإنتاج.
نظرًا لأن الوقت يرتبط ارتباطًا مباشرًا بتكاليف الإنتاج ، فإن تقليل وقت الدورة يقلل في نفس الوقت من تكاليف الأجزاء ويحسن جداول التسليم ، مما يعزز القدرة التنافسية للسوق.
تشمل المدخلات الرئيسية طول التصنيع ومعلمات السرعة ومعدلات التغذية وسرعات الدوران ، على الرغم من أن المتطلبات المحددة تختلف حسب نوع العملية.
الصيغة تجمع بين وقت القطع، ومدة تغيير الأدوات، ووقت التجاوز السريع مقسمة على كمية الجزء.وقت القطع نفسها مشتقة من أبعاد قطعة العمل مقسمة على نتاج معدل التغذية وسرعة الغزل.
نعم، يمكن للوراقات البيانية المهيكلة أن تعمل الحسابات تلقائياً من خلال دمج معايير التصنيع وتطبيق الصيغ المناسبة لتحديد المكونات الزمنية الفردية ومدة الدورة الإجمالية.