في عالم التصنيع الدقيق، عندما لا تلبي المكونات القياسية متطلبات محددة،الجهاز الآلي التحكم العددي الحاسوبي (CNC) يظهر كحل قوي لإنشاء أجزاء مخصصةهذه التكنولوجيا تمكن من تصنيع المكونات بدقة من مواد مختلفة على أساس التصاميم الرقمية للمهندسين والمصنعين الذين يقومون بمشاريع CNC بشكل مستقل.فهم وتحديد دقة أوقات دورة التصنيع يصبح أمراً حاسماً، التحكم في التكاليف، وخطوط زمنية للمشروع.
فكر في هذا السيناريو: مصنع السيارات يتطلب مكونات محرك متخصصة ذات أبعاد وفريدة ومواصفات المواد.الجداول الزمنية للإنتاج قد تواجه تأخيراتهذا يؤكد أهمية حيوية لإتقان حسابات وقت دورة CNC للحفاظ على سير العمل السلس في الإنتاج.
تعتبر معالجة CNC عملية تصنيع تتحكم فيها برامج الكمبيوتر المبرمجة مسبقاً في حركة معدات الإنتاج.هذه التكنولوجيا تحول التصاميم الافتراضية (عادة من برامج CAD) إلى مكونات مادية مصنوعة من مواد محددةمعالجة CNC تستوعب مواد متنوعة بما في ذلك:
- رغوة صلبة
- رغوة النحت
- البلاستيك الفينوليك
- البلاستيك الهندسي
بالمقارنة مع العمليات اليدوية، تقديم معالجة CNC دقة متفوقة وكفاءة في إنتاج مكونات فريدة من نوعها، خدمة الصناعات التي تتراوح من السيارات والفضاء إلى الإلكترونيات،العسكريةفي مجالات التطبيقات الطبية والأمنية. لإنتاج كميات كبيرة من الأجزاء المتخصصة ، توفر معالجة CNC حلول موثوقة ودقيقة.
يشير وقت دورة معالجة CNC إلى المدة الإجمالية اللازمة لإكمال عملية معالجة واحدة. يستخدم المهندسون بيانات وقت الدورة لتحديد اختناقات الإنتاج ،في حين أن مديري الإنتاج يعتمدون على هذه الحسابات لجدول زمني دقيقالمعرفة الدقيقة بوقت الدورة تقدم فوائد متعددة:
- اقتباسات أكثر دقة:يمكن للمقدرين إنشاء عروض أسعار دقيقة من خلال احتساب فترات المعالجة الفعلية ، مما يمنع الخسائر من أوقات المعالجة التي تم تخفيضها.
- أوقات تسليم أقصريمكن للمصنعين تقليل دورات تسليم المنتجات من خلال تحسين كفاءة وقت الدورة، وتعزيز رضا العملاء.
- تحسين مراقبة الميزانية:يمكن لمديري المشاريع مواءمة الإنتاج مع الخطط المالية باستخدام بيانات وقت الدورة، مما يضمن أن المشاريع تبقى ضمن الميزانية.
- جدول زمني أكثر موثوقية:يمكن للفرق الوفاء بالمواعيد النهائية للمشروع من خلال إدارة وقت الدورة الفعالة، وتجنب التأخيرات.
صيغة وقت الدورة تربط مسافة القطع ومعدل التغذية وسرعة الغزل. يقوم مشغلو CNC بتعديل هذه المتغيرات لتحقيق التوازن بين الكفاءة والجودة.العديد من المهنيين يبرمجون هذه الحسابات في الآلات الحاسبة المتخصصة للاستخدام اليوميتتطلب عمليات معالجة مختلفة أساليب محددة لحساب وقت الدورة.
عمليات التحويل تعتمد على أبعاد قطعة العمل ونوع المواد. تؤثر عمليات الطحن على استراتيجيات القطع ومعدلات إزالة المواد.عمليات الخيوط تقدم اعتبارات فريدة من نوعها في وقت الدورةومع ذلك، تتبع جميع العمليات الصيغة الأساسية: وقت التصنيع يساوي طول القطع مقسوما على معدل التغذية.
يمكن للمصنعين تقليل أوقات الدورة من خلال تحسين كل مرحلة من مراحل الإنتاج:
- تقليل وقت الإعداد:القضاء على وقت التوقف غير الضروري لتحسين استخدام المعدات.
- اختر الأدوات المثلى:أدوات القطع عالية الكفاءة تسرع سرعة المعالجة.
- تحسين معايير القطع:ابحث عن التوازن المثالي بين السرعة وطول عمر الأداة
- أسهل مسارات الأدوات:تقليل المسافة الإجمالية للقطع وتقليل الحركات غير القطعية.
من خلال تحليل وقت الدورة المنهجي وتحسينها، يمكن للمصنعين تحسين الإنتاجية مع الحفاظ على السيطرة على التكاليف.صيغة وقت الدورة توفر منهجية متسقة لقياس وتحسين كفاءة التصنيع.
الحساب الأساسي لـ CNC يقسم الطول (أو المسافة) إلى السرعة (أو السرعة). تمكن هذه الصيغة الأساسية من حسابات وقت التصنيع وتستخرج هذه المعادلات الإضافية:
- RPM = 1000 × سرعة القطع (mm/min) / (π × قطر البار (mm))
- وقت التصنيع = طول القطع (ملم) / (الإمداد لكل دورة (ملم / rev) × RPM)
اعتماداً على مواصفات المشروع، قد يكون من الضروري تحويل الوحدات بين المليمترات والبوصات.
فكر في مثال الوحدة الإمبراطورية مع هذه المعايير:
- قطر الثقب = 1 بوصة
- عمق الثقب = 0.75 بوصة
- مسافة الاقتراب = 0.1 بوصة
- سرعة التغذية = 7 بوصة / دقيقة
حساب وقت الحفر (يتم تحويله إلى ثوان):
- وقت الحفر = مسافة الحركة (0.85 بوصة) / سرعة التغذية (7 بوصات / دقيقة) = 0.12143 دقيقة
- الثواني = 0.12143 دقيقة × 60 = 7.2858 ثانية
بعد تحديد وقت الحفر ، يحتاج حساب معدل التغذية في بوصات في الدقيقة (IPM) إلى استنتاج سرعة الغزل (RPM).بما أن معظم الكتب توفر معدلات تغذية في بوصات لكل دورة (IPR) وتوصيات السرعة في أقدام السطح في الدقيقة (SFM)، هذه الصيغ تكمل الحساب:
- RPM = 3.82 × SFM / القطر الإجمالي
- IPM = RPM × IPR
بالنسبة للأدوات التي تحدد معدل التغذية لكل سن، تُعدّل الصيغة إلى:
- IPR = IPT × عدد حواف القطع
تطبق هذه الصيغ مباشرة على معظم العمليات، باستثناء عندما يتغير القطر أثناء التصنيع.سرعة السطح الثابتة تسبب تغيرات في الدورانات مع تغيرات في القطر، مما يتطلب حسابات منفصلة لدورات الدوران و IPM لكل مرور في الدوران.
يخلق الطحن فتحات أو أخاديد ملفوفة أو أسطح مسطحة على المستويات العمودية أو الميمنة أو الأفقية.قد يتطلب تقدير الوقت قياس معدل تغذية لكل سن معرفة عدد الأدوات المحددةعدد الأسنان أو حواف القطع
باستخدام الصيغة الأصلية (وقت التصنيع = طول القطع (ملم) / (الإمدادات لكل دورة (ملم / rev) × RPM) ، يحسب وقت طحن CNC على النحو التالي:
تشمل مواصفات الحسابات:
- طول القطع (ملم) = المسافة المطلوبة + طول القطعة + مسافة الجهاز + مقربة الجهاز
- تغذية لكل دورة (mm/rev) = عدد الأسنان × تغذية لكل سن
- RPM = 1000 × سرعة القطع / (π × قطر البار (ملم))
يضمن الدقة في هذه القياسات تقديرات أفضل للوقت المعدني.
صيغة زمن دورة الدوران أيضا مشتقة من المعادلة الأساسية: زمن التصنيع = طول القطع (ملم) / (الإمدادات لكل دورة (ملم / rev) × RPM). تشمل مواصفات الحساب:
- الطول = وصول الأداة + طول القطعة + مسافة الأداة × عدد الممرات
- متوسط الدوران في الدقيقة = 1000 × سرعة القطع / (π × متوسط قطر البار (ملم))
يخلق التحويل أشكالًا تدورية (غالباً ما تكون معقدة) باستخدام أدوات نقطة واحدة على المحولات. وتتضمن العملية حركتين متميزتين:
- الحركة الأساسية:دوران القطعة
- الحركة الثانوية:الغذاء
فهم حسابات وقت الدورة يسمح بتحسينات تشغيلية من خلال تحسين العمليات.كل خطوة معالجة CNC تؤثر على وقت الدورة الإجماليوتشمل هذه المكونات:
- وقت الإعداد:المدة الإجمالية لتثبيت قطع العمل وتهيئة أدوات القطع قبل بدء العمليات.
- تغييرات الأدوات:الوقت المطلوب للتبديل بين أدوات متعددة. تغير الأدوات التلقائي يلغي عدم كفاءة التغيير اليدوي.
- التصنيع:كل حركة أداة وتناوب الموديل يضيف إلى وقت الدورة. وتعتمد سرعة المعالجة على مادة القطعة المعدة ومعلمات القطع وتعقيد مسار الأداة.
- تحركات سريعة وموقع:وقت إعادة وضع الأداة بين العمليات
- وقت الإقامة:توقف متعمد يضمن اتباع مسار الأداة بدقة ، ومنع ارتفاع درجة حرارة الأداة ، وتحسين جودة القطع من خلال إزالة الشريحة.
- تفريغ قطعة العمل:مدة إزالة المكونات النهائية من الآلات.
الوقت غير المنتج بما في ذلك التأخير، وتحميل ملفات CAD، وتسخين الجهاز يساهم أيضا في إجمالي وقت الدورة.تحديد وتصدي هذه عدم الكفاءة يؤدي إلى تحسين أداء وقت الدورة.