Dans le monde de la fabrication axée sur la précision, lorsque les composants standard ne répondent pas à des exigences spécifiques,L'usinage par commande numérique par ordinateur (CNC) devient une solution puissante pour créer des pièces personnaliséesCette technologie permet la fabrication précise de composants à partir de divers matériaux sur la base de dessins numériques.La compréhension et le calcul précis des temps de cycle d'usinage deviennent essentiels, ce qui a une incidence directe sur l'efficacité de la production., le contrôle des coûts et les délais des projets.
Considérez ce scénario: un constructeur automobile a besoin de composants moteurs spécialisés aux dimensions et aux spécifications uniques.les horaires de production pourraient être retardésCela souligne l'importance vitale de maîtriser les calculs de temps de cycle CNC pour maintenir des flux de travail de production en douceur.
L'usinage CNC est un procédé de fabrication dans lequel un logiciel informatique préprogrammé contrôle le mouvement des équipements de production.Cette technologie transforme les conceptions virtuelles (généralement issues de programmes de CAO) en composants physiques fabriqués à partir de matériaux spécifiquesL'usinage CNC peut accueillir divers matériaux, notamment:
- Mousse rigide
- Mousse de sculpture
- Plastiques phénoliques
- Plastiques de génie
Comparé aux opérations manuelles, l'usinage CNC offre une précision et une efficacité supérieures dans la production de composants uniques, au service d'industries allant de l'automobile et de l'aérospatiale à l'électronique,militairesPour la production en volume élevé de pièces spécialisées, l'usinage CNC fournit des solutions fiables et de précision.
Le temps de cycle d'usinage CNC fait référence à la durée totale nécessaire pour effectuer une seule opération d'usinage.Alors que les directeurs de production s'appuient sur ces calculs pour une planification préciseLa connaissance précise du temps de cycle offre de multiples avantages:
- Citations plus précises:Les estimateurs peuvent créer des devis précis en tenant compte des durées d'usinage réelles, évitant ainsi les pertes dues à des temps de traitement sous-estimés.
- Des délais plus courts:Les fabricants peuvent réduire les cycles de livraison des produits en optimisant l'efficacité du temps de cycle, ce qui améliore la satisfaction des clients.
- Un meilleur contrôle budgétaire:Les chefs de projet peuvent aligner la production sur les plans financiers en utilisant des données sur le temps de cycle, ce qui garantit que les projets restent dans le budget.
- Des délais plus fiables:Les équipes peuvent respecter les délais du projet grâce à une gestion efficace du temps de cycle, évitant les retards.
La formule du temps de cycle relie la distance de coupe, la vitesse d'alimentation et la vitesse de la broche. Les opérateurs CNC ajustent ces variables pour équilibrer l'efficacité avec la qualité.Beaucoup de professionnels programment ces calculs dans des calculatrices spécialisées pour une utilisation quotidienne.Les différentes opérations d'usinage nécessitent des méthodes spécifiques de calcul du temps de cycle.
Les opérations de tournage dépendent des dimensions de la pièce et du type de matériau.Les opérations de filtrage présentent des considérations uniques en matière de temps de cycleCependant, toutes les opérations suivent la formule fondamentale: le temps d'usinage est égal à la longueur de coupe divisée par la vitesse d'alimentation.
Les fabricants peuvent réduire les temps de cycle en optimisant chaque phase de production:
- Minimiser le temps de configuration:Éliminez les temps d'arrêt inutiles pour améliorer l'utilisation des équipements.
- Sélectionnez les outils optimaux:Les outils de coupe à haut rendement accélèrent les vitesses de traitement.
- Optimiser les paramètres de coupe:Trouvez l'équilibre idéal entre la vitesse et la longévité des outils.
- Rationalisez les chemins d'outils:Réduire la distance totale de coupe et minimiser les mouvements non coupeurs.
Grâce à une analyse et à une amélioration systématiques du temps de cycle, les fabricants peuvent améliorer leur productivité tout en maintenant un contrôle des coûts.La formule du temps de cycle fournit une méthodologie cohérente pour mesurer et améliorer l'efficacité de l'usinage.
Le calcul CNC de base divise la longueur (ou la distance) par la vitesse (ou la vitesse).
- RPM = 1000 × vitesse de coupe (mm/min) / (π × diamètre de barre (mm))
- Temps d'usinage = longueur de coupe (mm) / (alimentation par tour (mm/rev) × tours par minute)
Selon les spécifications du projet, des conversions d'unités entre millimètres et pouces peuvent être nécessaires.
Considérez cet exemple d'unité impériale avec ces paramètres:
- Diamètre du trou = 1 pouce
- La profondeur du trou = 0,75 pouce
- Distance d'approche = 0,1 pouces
- Rate d'alimentation = 7 pouces/minute
Calcul du temps de forage (converti en secondes):
- Temps de forage = distance de déplacement (0,85 pouce) / vitesse d'alimentation (7 pouces/minute) = 0,12143 minutes
- Les secondes = 0,12143 minutes × 60 = 7,2858 secondes
Après avoir déterminé le temps de forage, le calcul de la vitesse d'alimentation en pouces par minute (IPM) nécessite une dérivation de la vitesse de la broche (RPM).Étant donné que la plupart des manuels fournissent des vitesses d'alimentation en pouces par révolution (IPR) et des recommandations de vitesse en pieds de surface par minute (SFM), ces formules complètent le calcul:
- RPM = 3,82 × SFM / diamètre total
- Le nombre de tours par minute (RPM)
Pour les outils spécifiant le taux d'alimentation par dent, la formule s'adapte à:
- IPR = IPT × Nombre de bords de coupe
Ces formules s'appliquent facilement à la plupart des opérations, sauf lorsque le diamètre change pendant l'usinage.la vitesse de surface constante provoque une variation des tours par seconde avec les changements de diamètre, ce qui nécessite des calculs séparés de VPM et de MIP pour chaque virage.
Le fraisage crée des fentes, des rainures hélicoïdales ou des surfaces plates sur des plans verticaux, inclinés ou horizontaux.L'estimation du temps peut nécessiter de mesurer la vitesse d'alimentation par dent, en connaissant le nombre de flûtes de l'outil spécifique., le nombre de dents, ou les bords de coupe.
En utilisant la formule originale (temps d'usinage = longueur de coupe (mm) / (alimentation par révolution (mm/rev) × RPM)), le temps de fraisage CNC est calculé comme suit:
Les spécifications de calcul comprennent:
- Longueur de coupe (mm) = distance requise + longueur de la pièce + dépassement de l'outil + approche de l'outil
- Le nombre de dents par roulement (mm/rev) = nombre de dents × nombre de dents par roulement
- RPM = 1000 × vitesse de coupe / (π × diamètre de barre (mm))
La précision de ces mesures assure des estimations optimales du temps de traitement.
La formule du temps de cycle de tournage dérive également de l'équation fondamentale: temps d'usinage = longueur de coupe (mm) / (alimentation par révolution (mm/rev) × RPM).
- Longueur = Approche de l'outil + Longueur de la pièce + Survol de l'outil × Nombre de passages
- RPM moyen = 1000 × vitesse de coupe / (π × diamètre moyen de barre (mm))
Le tournage crée des formes rotatives (souvent complexes) à l'aide d'outils à un seul point sur les tours.
- Le mouvement principal:Rotation de la pièce
- Le mouvement secondaire:Alimentation pour animaux
La compréhension des calculs de temps de cycle permet des améliorations opérationnelles grâce à l'optimisation des processus.Chaque étape d'usinage CNC a une incidence sur le temps total du cycle. L'optimisation de chaque composant minimise la durée globaleCes composantes comprennent:
- Temps de mise en place:Durée totale de fixation des pièces et de configuration des outils de coupe avant le début des opérations.
- Les changements d' outil:Les changements d'outils automatiques éliminent les inefficacités du changement manuel.
- Machinerie de traitement:Chaque mouvement de l'outil et la rotation de la broche augmentent le temps de cycle.
- Les mouvements rapides et le positionnement:Il est temps de repositionner l'outil entre les opérations.
- Temps de séjour:Des pauses délibérées assurent le suivi précis du chemin de l'outil, empêchent la surchauffe de l'outil et améliorent la qualité de la coupe grâce à l'écartement des copeaux.
- Déchargement de la pièce:Durée du retrait des pièces finies des machines.
Le temps non productif, y compris les retards, le chargement des fichiers CAO et l'échauffement de la machine, contribuent également au temps total du cycle.L'identification et la lutte contre ces inefficacités conduisent à une meilleure performance du temps de cycle.