زمان چرخه ماشینکاری CNC برای بهره وری تولید حیاتی است

در دنیای تولید دقیق، وقتی قطعات استاندارد نتوانند الزامات خاصی را برآورده کنند،ماشینکاری کنترل عددی کامپیوتر (CNC) به عنوان یک راه حل قدرتمند برای ایجاد قطعات سفارشی ظهور می کنداین فناوری امکان ساخت دقیق قطعات را از مواد مختلف بر اساس طرح های دیجیتال فراهم می کند. برای مهندسان و تولید کنندگان که به طور مستقل پروژه های CNC را انجام می دهند،درک و محاسبه دقیق زمان چرخه ماشینکاری بسیار مهم است که به طور مستقیم بر بهره وری تولید تاثیر می گذارد.، کنترل هزینه ها و جدول زمانی پروژه.

این سناریو را در نظر بگیرید: یک سازنده خودرو به قطعات موتور تخصصی با ابعاد منحصر به فرد و مشخصات مواد نیاز دارد. بدون پیش بینی دقیق زمان چرخه CNC،برنامه های تولید ممکن است با تاخیر روبرو شونداین موضوع اهمیت حیاتی تسلط بر محاسبه زمان چرخه CNC را برای حفظ روند کار تولید بدون مشکل نشان می دهد.

ماشینکاری CNCیک فرآیند تولید است که در آن نرم افزار کامپیوتری از پیش برنامه ریزی شده حرکت تجهیزات تولید را کنترل می کند.این فناوری طرح های مجازی (معمولاً از برنامه های CAD) را به اجزای فیزیکی ساخته شده از مواد خاص تبدیل می کندماشین آلات CNC شامل مواد مختلف از جمله:

• کف سفت
• فوم حکاکی
• پلاستیک های فنولیک
• پلاستیک های مهندسی

در مقایسه با عملیات دستی، ماشینکاری CNC دقت و کارایی برتر را در تولید قطعات منحصر به فرد ارائه می دهد، که به صنایع مختلف از خودرو و هوافضا تا الکترونیک،ارتشبرای تولید حجم بالا از قطعات تخصصی، ماشینکاری CNC راه حل های دقیق و قابل اعتماد را فراهم می کند.

زمان چرخه ماشینکاری CNC به کل مدت زمان مورد نیاز برای تکمیل یک عملیات ماشینکاری واحد اشاره دارد. مهندسان از داده های زمان چرخه برای شناسایی تنگه های تولید استفاده می کنند.در حالی که مدیران تولید برای برنامه ریزی دقیق به این محاسبات متکی هستند. دانش دقیق زمان چرخه مزایای متعددی را ارائه می دهد:

• نقل قول هاي دقيق تر:برآورنده ها می توانند با حسابداری از مدت زمان ماشینکاری واقعی، قیمت های دقیق را ایجاد کنند و از دست دادن زمان پردازش کم ارزش جلوگیری کنند.
• زمان های کوتاه تر:تولید کنندگان می توانند چرخه های تحویل محصول را با بهینه سازی کارایی زمان چرخه کاهش دهند و رضایت مشتری را افزایش دهند.
• کنترل بودجه بهتر:مدیران پروژه می توانند با استفاده از داده های زمان چرخه، تولید را با برنامه های مالی هماهنگ کنند و اطمینان حاصل کنند که پروژه ها در بودجه باقی می مانند.
• جدول زمانی قابل اعتماد تر:تیم ها می توانند با مدیریت موثر زمان چرخه، به مهلت های پروژه برسند و از تاخیر جلوگیری کنند.

فرمول زمان چرخه فاصله برش، سرعت تغذیه و سرعت پیچ را به هم متصل می کند. اپراتورهای CNC این متغیرها را برای تعادل کارایی با کیفیت تنظیم می کنند.بسیاری از متخصصان این محاسبات را در ماشین حساب های تخصصی برای استفاده روزانه برنامه ریزی می کنندعملیات مختلف ماشینکاری نیاز به روش های خاص محاسبه زمان چرخه دارند.

عملیات چرخاندن بستگی به ابعاد قطعه کار و نوع مواد دارد. عملیات فریزینگ تحت تأثیر استراتژی های برش و نرخ حذف مواد است.عملیات رشته سازی دارای ملاحظات منحصر به فرد در مورد زمان چرخه استبا این حال، تمام عملیات از فرمول اساسی پیروی می کنند: زمان ماشینکاری برابر با طول برش تقسیم بر میزان تغذیه است.

تولید کنندگان می توانند زمان چرخه را با بهینه سازی هر مرحله تولید کاهش دهند:

• زمان تنظیم را به حداقل برساند:زمان توقف غیر ضروری را برای بهبود استفاده از تجهیزات حذف کنید.
• بهترین ابزارها را انتخاب کنید:ابزار برش با کارایی بالا سرعت پردازش را تسریع می کند.
• پارامترهای برش را بهینه کنید:تعادل ایده آل بین سرعت و طول عمر ابزار را پیدا کنید.
• مسیرهای ابزار را ساده کنید:فاصله برش کل را کاهش دهید و حرکات غیر برش را به حداقل برسانید.

از طریق تجزیه و تحلیل سیستماتیک زمان چرخه و بهبود، تولید کنندگان می توانند در حالی که کنترل هزینه را حفظ می کنند، بهره وری را افزایش دهند.فرمول زمان چرخه یک روش سازگار برای اندازه گیری و بهبود بهره وری ماشین آلات فراهم می کند.

محاسبه پایه CNC طول (یا فاصله) را با سرعت (یا سرعت) تقسیم می کند. این فرمول اصلی امکان محاسبه زمان ماشینکاری را فراهم می کند و این معادلات اضافی را حاصل می کند:

• RPM = 1000 × سرعت برش (mm/min) / (π × قطر نوار (mm))
• زمان ماشینکاری = طول برش (ملی متر) / (طرح تغذیه در هر چرخش (ملی متر / چرخش) × RPM)

بسته به مشخصات پروژه، تبدیل واحد بین میلی متر و اینچ ممکن است ضروری باشد.

این مثال واحد امپریالیستی را با این پارامترها در نظر بگیرید:

• قطر سوراخ = 1 اینچ
• عمق سوراخ = 0.75 اینچ
• فاصله نزديک شدن = 0.1 اينچ
• سرعت تغذیه = 7 اینچ/دقیقه

محاسبه زمان حفاری (به ثانیه تبدیل می شود):

• زمان حفاری = فاصله حرکت (0.85 اینچ) / سرعت تغذیه (7 اینچ / دقیقه) = 0.12143 دقیقه
• ثانیه = 0.12143 دقیقه × 60 = 7.2858 ثانیه

پس از تعیین زمان حفاری، محاسبه سرعت تغذیه در اینچ در دقیقه (IPM) مستلزم مشتق شدن سرعت پیچ (RPM) است.از آنجا که اکثر دستورالعمل ها نرخ تغذیه را در اینچ در هر چرخش (IPR) و توصیه های سرعت در فوت در دقیقه (SFM) ارائه می دهند، این فرمول ها محاسبه را تکمیل می کنند:

• RPM = 3.82 × SFM / قطر کل
• IPM = RPM × IPR

برای ابزارهایی که میزان تغذیه را در هر دندان مشخص می کنند، فرمول به موارد زیر تطبیق می یابد:

• IPR = IPT × تعداد لبه های برش

این فرمول ها به طور مستقیم برای اکثر عملیات اعمال می شوند، به جز زمانی که قطر در طول ماشینکاری تغییر می کند.سرعت سطح ثابت باعث می شود که RPM با تغییرات قطر تغییر کند، که نیاز به محاسبه های جداگانه RPM و IPM برای هر پاس چرخش دارد.

آسیاب سازی ایجاد سوراخ، شکاف های مارپیچی، یا سطوح صاف بر روی هواپیماهای عمودی، شیب دار یا افقی. برای عملیات آسیاب سازی،تخمین زمان ممکن است نیاز به اندازه گیری سرعت تغذیه در هر دندان داشته باشد، تعداد دندان ها، یا لبه های برش.

با استفاده از فرمول اصلی (زمان ماشینکاری = طول برش (ملی متر) / (طرح تغذیه در هر چرخش (ملی متر / چرخش) × RPM) ، زمان آسیاب CNC به صورت زیر محاسبه می شود:

مشخصات محاسبه شامل:

• طول برش (ملی متر) = فاصله مورد نیاز + طول قطعه + ارتفاع ابزار + رویکرد ابزار
• خوراک در هر چرخش (mm/rev) = تعداد دندان ها × خوراک در هر دندان
• RPM = 1000 × سرعت برش / (π × قطر بار (ملی متر))

دقت در این اندازه گیری ها تخمین های بهینه زمان ماشینکاری را تضمین می کند.

فرمول زمان چرخه چرخش نیز از معادله اساسی حاصل می شود: زمان ماشینکاری = طول برش (mm) / (غذای در هر چرخش (mm / rev) × RPM). مشخصات محاسبه شامل:

• طول = رویکرد ابزار + طول قطعه + عبور ابزار × تعداد عبور
• متوسط RPM = 1000 × سرعت برش / (π × متوسط قطر بار (ملی متر))

چرخش شکل های چرخشی (اغلب پیچیده) را با استفاده از ابزار تک نقطه ای در چرخ ها ایجاد می کند. این فرآیند شامل دو حرکت متمایز است:

1. حرکت اصلی:چرخش قطعه کار
2. حرکت ثانویه:خوراک

درک محاسبات زمان چرخه امکان بهبود عملیاتی را از طریق بهینه سازی فرآیند فراهم می کند.هر مرحله ماشینکاری CNC بر کل زمان چرخه تاثیر می گذارداین اجزای شامل:

• زمان تنظیم:مدت زمان کل برای اتصال قطعات و تنظیم ابزار برش قبل از شروع عملیات.
• تغییر ابزار:زمان مورد نیاز برای تغییر بین ابزارهای متعدد. تغییر ابزار خودکار ناکارآمدی های تغییر دستی را از بین می برد.
• ماشینکاری:هر حرکت ابزار و چرخش پیچ به زمان چرخه اضافه می شود. سرعت پردازش بستگی به ماده قطعه کار، پارامترهای برش و پیچیدگی مسیر ابزار دارد.
• حرکت سریع و موقعیت:زمان تغییر موقعیت ابزار بین عملیات
• زمان اقامت:توقف های عمدی برای اطمینان از مسیر دقیق ابزار، جلوگیری از گرم شدن بیش از حد ابزار و بهبود کیفیت برش از طریق پاکسازی تراشه.
• تخلیه قطعه کار:مدت زمان برداشتن قطعات نهایی از ماشین آلات

زمان غیر تولیدی ٫ از جمله تاخیر، بارگذاری فایل CAD، و گرم کردن ماشین ٫ همچنین به زمان چرخه کل کمک می کند.شناسایی و رسیدگی به این ناکارآمدی ها منجر به عملکرد بهتر زمان چرخه می شود.