In het concurrentiële productielandschap van vandaag is de CNC-bewerkingscyclustijd van een louter technische parameter geëvolueerd tot een cruciale factor die het succes van de markt en de kostenefficiëntie bepaalt.Wanneer concurrenten identieke CNC-bewerkingsopdrachten leveren met kortere levertijden en lagere prijzen, ligt het verschil vaak in hun beheersing van cyclustijdoptimalisatie.
de totale duur van de CNC-bewerkingscyclus die nodig is om een of meer bewerkingen te voltooien,omvat alle fasen van het laden van het werkstuk en het vervangen van het gereedschap tot het daadwerkelijk snijden en de eindinspectieEen nauwkeurige analyse en optimalisatie van deze maatstaf heeft een directe invloed op zowel de leveringsschema's als de productiekosten.
Meerdere variabelen hebben invloed op de cyclustijd, waaronder de materiaal eigenschappen, de complexiteit van het onderdeel, de precisievereisten en de specifieke CNC-apparatuur en gereedschappen die worden gebruikt.Effectieve optimalisatie vereist een holistische aanpak die alle factoren tegelijkertijd aanpakt.
Een nauwkeurige berekening van de cyclustijd berust op wiskundige modellen die zijn afgestemd op specifieke bewerkingen (frezen, draaien, boren, enz.).Deze modellen bevatten fundamentele fysische principes en geometrische relaties om verwerkingstermijnen te voorspellen.
De basisverhouding toont aan dat de bewerkingstijd rechtstreeks varieert met de afstand die het gereedschap aflegt en omgekeerd met de snij snelheid.Het optimaliseren van werktuigpaden en het verhogen van de snijtijden bieden dus effectieve methoden om de cyclustijd te verkortDe fundamentele berekeningsformule is:
- T: Bewerkingstijd
- L: Reisafstand van het gereedschap
- f: Voerpercentage
- N: Spindelomzet
Dit vereenvoudigde model vereist aanpassingen voor specifieke bewerkingen.Bij het draaien moet rekening worden gehouden met de diameter van het werkstuk en de snijdiepte.
Bij freesbewerkingen wordt bij de berekening van de toevoersnelheid rekening gehouden met het aantal fluiten van het gereedschap:
De berekening van de werktuigverplaatsingsafstand (L) is complexer en houdt rekening met de lengte van het werkstuk, de afstand die over het werkstuk moet worden afgelegd, het aantal passages en de benaderingsafstand:
Het draaien met een enkelpuntgereedschap is volgens vergelijkbare berekeningen voor de gereedschapsafstand.
De tijd van de boorcyclus is afhankelijk van de specificaties van het gereedschap, de voersnelheid en de spindelsnelheid:
- i: Aantal gaten
- Id: diepte van de boor (mm)
- v: spindel snelheid (/min)
- f: Invoer snelheid (mm/rv)
Een alternatieve schattingsmethode omvat het delen van de totale inputtijd door de productiemengte:
Hoewel de compressie van de cyclustijd de kosten verlaagt en de leveringsprestaties verbetert, kan een overmatige reductie de functionaliteit van het onderdeel in gevaar brengen of de capaciteit van de apparatuur overschrijden.Aanbevolen optimalisatiebenaderingen zijn::
| Strategie | Uitvoering |
|---|---|
| Werkruimte optimaliseren | Stroomlijnen van de werkvloer om de doorvoertijden tussen de activiteiten te minimaliseren |
| Kennis van de exploitant | Het gebruik van vakbekwame technici voor het oplossen van problemen en de continue verbetering van processen |
| Ontwerp vereenvoudiging | Elimineren van onnodige geometrische complexiteit in 3D-modellen om gereedschapsinstellingen te verminderen |
| Automatisering van processen | Implementatie van robot-laden/ontladen en geavanceerde CAM-softwareoplossingen |
| Onderhoud van apparatuur | Regelmatige kalibratie en preventief onderhoud om de maximale prestaties van de machine te handhaven |
- Optimalisatie van snijparameters: balans snelheid, voersnelheid en diepte voor maximale materiaalverwijdering met minimale slijtage van gereedschap
- Verkorting van de installatietijd: implementatie van snel wisselende gereedschaps- en werkstukklemsystemen
- Consolidatie van de bewerkingsreeks: combinatie van werkzaamheden met behulp van multifunctioneel gereedschap
- Geavanceerde toolpath programmering: Gebruik CAM software voor efficiënte snijbanen
- Hoge snelheidsbewerking: gebruik van gespecialiseerde spindels en snijstrategieën
Hoewel wiskundige modellen schattingen van de cyclustijd geven, hebben variabelen uit de echte wereld, zoals de vaardigheid van de bediener, machinevibratie, thermische effecten en onverwachte downtime, een aanzienlijke invloed op de werkelijke prestaties.Een evenwichtige aanpak waarbij zowel theoretische berekeningen als praktische beperkingen in aanmerking worden genomen, levert optimale resultaten op.
De productiecyclustijd omvat alle activiteiten van de eerste installatie tot de eindinspectie, met inbegrip van gereedschapswisselingen, de behandeling van het werkstuk en de actieve bewerking.Een nauwkeurige schatting is essentieel voor de kostenprojectie en de productieplanning.
Aangezien de tijd rechtstreeks verband houdt met de productiekosten, vermindert de vermindering van de cyclustijd tegelijkertijd de kosten van onderdelen en verbetert het de leveringsschema's, waardoor het concurrentievermogen op de markt wordt verbeterd.
Belangrijkste ingangen zijn bewerkingslengte, snelheidsparameters, voersnelheden en rotatiesnelheden, hoewel de specifieke vereisten per type operatie variëren.
De formule combineert snijtijd, duur van gereedschapswisseling en snelle doorlooptijd gedeeld door de hoeveelheid onderdelen.De snijtijd zelf is afgeleid van de afmetingen van het werkstuk gedeeld door het product van de voersnelheid en de spindel snelheid.
Ja, gestructureerde spreadsheets kunnen berekeningen automatiseren door bewerkingsparameters op te nemen en passende formules toe te passen om individuele tijdscomponenten en de totale cyclusduur te bepalen.