در دنیای تولید ، ماشینکاری کنترل عددی رایانه (CNC) به عنوان یک روش بسیار دقیق و کارآمد برای تولید طیف گسترده ای از قطعات شناخته می شود. من به عنوان تأمین کننده قطعات ماشینکاری CNC ، دست اول شاهد بوده ام که چگونه پیچیدگی این قسمت ها می تواند به میزان قابل توجهی بر هزینه آنها تأثیر بگذارد. در این وبلاگ ، من به عوامل مختلف مربوط به پیچیدگی بخشی و نحوه بالا رفتن یا پایین آمدن هزینه های کلی ماشینکاری CNC می پردازم.
پیچیدگی طراحی
یکی از جنبه های اصلی که به پیچیدگی قطعات ماشینکاری CNC کمک می کند ، خود طراحی است. یک طراحی ساده و ساده با اشکال هندسی اساسی مانند سیلندرها ، مکعب ها و سطوح مسطح نسبتاً آسان و سریع برای ماشین است. این قطعات نیاز به عملیات ماشینکاری کمتری و زمان کمتری در دستگاه CNC دارند. به عنوان مثال ، یک میله استوانه ای اساسی با قطر یکنواخت و هیچ ویژگی خاصی را نمی توان در یک دوره کوتاه ماشینکاری کرد. برنامه نویسی برای چنین بخشی نیز نسبتاً ساده است ، زیرا عمدتاً شامل چرخاندن عملیات بر روی تراش CNC است.
از طرف دیگر ، بخشی با طراحی پیچیده ، مانند یکی با منحنی های پیچیده ، حفره های عمیق یا چندین ویژگی متقابل ، مجموعه ای کاملاً جدید از چالش ها را ارائه می دهد. ماشینکاری این هندسه های پیچیده نیاز به مهارت های پیشرفته برنامه نویسی و اغلب تنظیمات متعدد در دستگاه CNC دارد. هر راه اندازی زمان را به فرآیند ماشینکاری اضافه می کند ، زیرا اپراتور نیاز به تنظیم دستگاه ، ایمن کردن قطعه کار و اطمینان از تراز مناسب دارد. علاوه بر این ، ممکن است ابزارهای برش به طور مکرر تغییر کنند تا ویژگی های مختلف قسمت را در خود جای دهند. به عنوان مثال ، بخشی با هر دو موضوع داخلی و خارجی ، به همراه یک سطح محوطه ، به انواع مختلفی از ابزارهای برش برای عملیات نخ ، چرخش و فرز نیاز دارد.
پیچیدگی طراحی نیز بر انتخاب مواد تأثیر می گذارد. برخی از طرح های پیچیده ممکن است به مواد با کارایی بالا نیاز داشته باشند که می توانند در برابر فشارهای ماشینکاری مقاومت کنند و نیازهای عملکردی قسمت را برآورده کنند. این مواد غالباً گران تر از مواد استاندارد هستند. به عنوان مثال ، آلیاژهای درجه هوافضا - درجه مورد استفاده در اجزای پیچیده موتور بسیار گرانتر از فولاد معمولی یا آلومینیوم هستند.
الزامات تحمل
تحمل به انحراف مجاز از ابعاد مشخص شده یک قسمت اشاره دارد. تحمل های محکم اغلب برای قطعاتی که باید دقیقاً با سایر اجزای سازگار باشند یا عملکردهای مهم را انجام دهند ، مورد نیاز است. دستیابی به تحمل های محکم در ماشینکاری CNC یک کار چالش برانگیز است که مستقیماً بر هزینه تأثیر می گذارد.
هنگام ماشینکاری قطعات با تحمل های محکم ، دستگاه CNC باید دقیق تر کالیبره شود. ابزارهای برش باید در شرایط عالی باشند و فرایند ماشینکاری باید با دقت مورد بررسی قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که ابعاد قسمت در محدوده تحمل مشخص باقی می ماند. این امر با استفاده از ابزارهای اندازه گیری دقیق مانند ماشین های اندازه گیری مختصات (CMM) نیاز به بررسی های مکرر دارد. هر بررسی با کیفیت زمان را به فرایند تولید اضافه می کند و به پرسنل ماهر برای کار با تجهیزات اندازه گیری نیاز دارد.
علاوه بر این ، تحمل های محکم ممکن است سرعت ماشینکاری را محدود کند. برای اطمینان از صحت ، ممکن است سرعت برش و سرعت خوراک کاهش یابد که به نوبه خود باعث افزایش زمان ماشینکاری می شود. به عنوان مثال ، بخشی با تحمل 0.001 اینچ پوند در مقایسه با بخشی با تحمل 0.01 اینچ پوند ، به دستگاه بسیار طولانی تر می شود. افزایش زمان ماشینکاری ، همراه با مراحل کنترل کیفیت اضافی ، هزینه تولید قطعات با تحمل های محکم را افزایش می دهد.
الزامات پایان سطح
سطح سطح یک قسمت دیگر عامل مهم دیگری است که می تواند تحت تأثیر پیچیدگی آن قرار بگیرد و تأثیر مستقیمی بر هزینه دارد. یک سطح صاف صاف اغلب برای قطعاتی که با سایر سطوح مانند یاتاقان یا مهر و موم یا به دلایل زیبایی شناسی در تماس هستند ، مورد نیاز است.
قطعات پیچیده ممکن است دارای سطوح نامنظم باشند که اتمام آن دشوار است. دستیابی به یک سطح با کیفیت بالا در این قسمت ها ممکن است به عملیات نهایی اضافی مانند سنگ زنی ، جلا دادن یا لپ زدن نیاز داشته باشد. این فرآیندهای نهایی وقت است - مصرف کننده و اغلب به تجهیزات تخصصی و اپراتورهای ماهر نیاز دارد. به عنوان مثال ، بخشی با یک سطح بافت یا کانتور شده ممکن است برای دستیابی به پایان مورد نظر ، صیقلی باشد ، که مقدار قابل توجهی از هزینه نیروی کار را به تولید اضافه می کند.
علاوه بر این ، انتخاب ابزارهای برش و پارامترهای ماشینکاری نیز می تواند بر سطح سطح تأثیر بگذارد. برای قطعاتی که هندسه های پیچیده ای دارند ، ممکن است لازم باشد از ابزارهای برش دقیق تر و دقیق تر برای دسترسی به مناطق سخت و دسترسی استفاده شود. این ابزارها ممکن است سریعتر از بین بروند و منجر به هزینه های بیشتر ابزار شود. شما می توانید برخی از قسمت های ما را با الزامات نهایی خاص ، مانندقطعات DIY CNC AA5024 صیقلیبشر
مقدار تولید
مقدار قطعات تولید شده نیز با پیچیدگی قطعات در تعیین هزینه در تعامل است. برای تولید کم حجم قطعات پیچیده ، هزینه هر قسمت به طور معمول زیاد است. این امر به این دلیل است که زمان تنظیم و هزینه برنامه نویسی در تعداد کمی از قسمت ها پخش می شود. سرمایه گذاری اولیه در برنامه نویسی دستگاه CNC ، تنظیم وسایل و آزمایش فرآیند ماشینکاری قابل توجه است. به عنوان مثال ، اگر فقط به چند قطعه از یک قسمت بسیار پیچیده مورد نیاز باشد ، هزینه برنامه نویسی و راه اندازی ممکن است بخش بزرگی از کل هزینه در هر قسمت را به خود اختصاص دهد.
با این حال ، با افزایش مقدار تولید ، هزینه هر قسمت کاهش می یابد. هزینه های ثابت مرتبط با تنظیم و برنامه نویسی در تعداد بیشتری از قسمت ها پخش می شود. علاوه بر این ، با حجم تولید بالاتر ، بهینه سازی فرآیند ماشینکاری امکان پذیر می شود ، که می تواند منجر به کاهش زمان ماشینکاری و کاهش هزینه های ابزار شود. به عنوان مثال ، اگر دسته بزرگی از قطعات پیچیده را تولید کنیم ، می توانیم در ابزارهای برش کارآمدتر یا سیستم های کنترل خودکار سرمایه گذاری کنیم ، که می تواند باعث افزایش بهره وری و کاهش هزینه کلی در هر قسمت شود.
انتخاب مواد
انتخاب مواد برای یک قسمت ماشینکاری CNC از نزدیک با پیچیدگی آن ارتباط دارد. همانطور که قبلاً ذکر شد ، قطعات پیچیده ممکن است به مواد با کارایی بالا نیاز داشته باشند. این مواد نه تنها هزینه مواد اولیه بالاتری دارند بلکه در هنگام ماشینکاری چالش هایی نیز دارند.
برخی از مواد برای ماشینکاری دشوارتر از سایرین هستند. به عنوان مثال ، فولادهای سخت شده یا آلیاژهای تیتانیوم از استحکام و سختی بالایی برخوردار هستند و همین امر باعث می شود که آنها در برابر برش مقاوم شوند. ماشینکاری این مواد نیاز به ابزارهای برش تخصصی دارد که می تواند در برابر نیروهای برش زیاد و گرمای تولید شده در طی فرآیند مقاومت کند. این ابزارهای برش گران تر هستند و در مقایسه با آنهایی که برای ماشینکاری مواد نرم تر استفاده می شوند ، طول عمر کمتری دارند.
شکل مواد نیز مهم است. برای قطعات پیچیده ، ممکن است ما نیاز به استفاده از خالی های قبل از ماشین آلات یا فرجدها داشته باشیم تا اطمینان حاصل شود که مواد اولیه از شکل و اندازه مناسب برای شروع استفاده می کنند. این مواد از پیش پردازش شده اغلب گران تر از میله ها یا برگه های استاندارد هستند.
هزینه های ابزاری
ابزار سازی بخش مهمی از فرآیند ماشینکاری CNC است و پیچیدگی قطعات به طور مستقیم بر هزینه های ابزار تأثیر می گذارد. قطعات پیچیده ممکن است به ابزارهای برش سفارشی نیاز داشته باشند تا ویژگی های منحصر به فرد خود را انجام دهند. این ابزارهای سفارشی برای طراحی و ساخت گران هستند ، زیرا باید دقیقاً متناسب با هندسه قسمت باشد.
علاوه بر ابزارهای سفارشی ، تعداد تغییرات ابزار مورد نیاز در هنگام ماشینکاری یک قسمت پیچیده نیز بر هزینه تأثیر می گذارد. هر تغییر ابزار به زمان نیاز دارد و این باعث کاهش بهره وری کلی دستگاه CNC می شود. علاوه بر این ، هزینه سایش ابزار و جایگزینی برای قطعات پیچیده بیشتر است. ابزارهای برش هنگام ماشینکاری در هندسه های پیچیده در معرض استرس و سایش بیشتری قرار می گیرند و نیاز به تعویض بیشتر دارند.
به عنوان مثال ، بخشی با مشخصات داخلی پیچیده ممکن است به یک آسیاب انتهایی مخصوص طراحی شده برای رسیدن و ماشینکاری در حفره های عمیق نیاز داشته باشد. هزینه این آسیاب انتهای سفارشی ، همراه با هزینه تعویض آن در هنگام پوشیدن ، به هزینه کلی ماشینکاری قسمت می افزاید.
پایان
من به عنوان تأمین کننده قطعات ماشینکاری CNC ، می فهمم که پیچیدگی قطعات تأثیر عمیقی بر هزینه دارد. پیچیدگی طراحی ، الزامات تحمل ، الزامات سطح سطح ، کمیت تولید ، انتخاب مواد و هزینه های ابزار همه در قیمت نهایی یک بخش ماشینکاری شده CNC نقش دارد.
برای مدیریت مؤثر هزینه ها ، برای تأمین کنندگان و مشتریان بسیار مهم است که درک روشنی از این عوامل داشته باشند. مشتریان باید در مرحله طراحی با تأمین کنندگان همکاری نزدیک داشته باشند تا طراحی قسمت ، الزامات تحمل تعادل را بهینه کنند و بیشترین هزینه را انتخاب کنند. از طرف دیگر ، تأمین کنندگان نیاز به بهبود مداوم فرآیندهای ماشینکاری خود ، سرمایه گذاری در فناوری پیشرفته و آموزش پرسنل خود برای کنترل قطعات پیچیده تر دارند.
اگر به قطعات ماشینکاری CNC نیاز دارید ، چه ساده و چه پیچیده ، ما در اینجا هستیم تا راه حل های با کیفیت بالا را برای شما فراهم کنیم. ما تخصص و تجربه ای برای رسیدگی به طیف گسترده ای از پیچیدگی های بخشی داریم. لطفاً برای بحث در مورد الزامات خاص خود و شروع مذاکره تهیه ، با ما تماس بگیرید.
منابع
- Dornfeld ، D. ، Minis ، I. ، & Shi ، X. (2006). کتابچه راهنمای ماشینکاری با ابزارهای برش. مطبوعات CRC.
- Kalpakjian ، S. ، & Schmid ، Sr (2010). مهندسی و فناوری تولید. پیرسون
- Groover ، MP (2010). اصول تولید مدرن: مواد ، فرآیندها و سیستم ها. ویلی
