Ако искате да направите повече във вашия CNC проект, наложително е да разберете времето на цикъла на обработка с ЦПУ. Познаването на необходимите изчисления на свой ред ще подобри ефективността и положителните резултати. Прочетете, за да научите повече за такива изчисления на времето на цикъла и техните употреби.
Защо трябва да изчислявате времето за обработка с ЦПУ
Има няколко причини за изчисляване на времената на цикъла на CNC за оптимизиране на процеса:
- Оценка на разходите: Времето на цикъла е право пропорционално на производствените разходи. Той позволява на производителите да определят конкурентни цени, като правят точни оценки на времето.
- Планиране на производството: Правилното планиране на производствения процес помага на производителите да планират работата си и да се приспособят към производителността.
- Разпределение на ресурсите: Необходимостта от други ресурси за всяка работа се определя въз основа на времето, което трябва да се изразходва за обработка. Тези данни помагат за правилното разпределение за спазване на очакваните срокове на проекта.
- Контрол на качеството: Времето за обработка може да се използва за обяснение на осигуряването на качеството. Когато производителността се измерва, става по-лесно за производителите да идентифицират факторите, които могат да повлияят на качеството на продуктите.
Как да изчислим времето на цикъла за CNC обработка, Обръщане, и фрезоване
Времето на цикъла при обработка с ЦПУ се изчислява по възможно най-простия начин, както е подчертано по-долу. Разстоянието е равно на скоростта или скоростта, умножена по времето, или времето е равно на разстоянието, разделено на скоростта или скоростта. За различни процеси като обръщане и фрезоване, формулата е дадена от:
T=f×NL N=1000×Vπ×DN = frac{1000 \пъти V}{\pi times D}N=π×D1000×V
Къде:
- T = Време за обработка
- L = дължина на рязане (мм)
- N = RPM (обороти в минута)
- V= Скорост на рязане (м/мин)
- D = Диаметър на пръта (мм)
- f= Скорост на подаване (мм/об)
Оценка на времето, използвано за обработка при CNC струговане
CNC Turning използва струг за оформяне на части с помощта на режещ инструмент с една точка. За оценка на времето на цикъла на CNC обработка за струговане, използвайте формулата:
T = L / (фураж * Н)
Къде:
- L = Дължина, която е получена от подхода на инструмента + работна дължина + преход на инструмента
- N = Средни обороти в минута, това е N = 1000 * Скорост на рязане / [стр * среден диаметър]
CNC фрезоване на времето за обработка
CNC фрезоването осигурява различни форми като жлебове и повърхности. За фрезоване, скоростта на подаване най-често се определя за всеки зъб. Формулата за времето за смилане е:
T = L / (f * Н)
Къде:
- Работна дължина + инструментален подход + преход на инструмента + принудително разстояние = L
- f = Подаване на оборот (Ft * н)
- N = Средни обороти в минута N = 1000 * скорост на рязане / (стр * д)
Оценка на времето на цикъла чрез CNC пробиване
Процесът на пробиване с ЦПУ помага да се направят кръгли отвори в неподвижен детайл чрез въртене на инструмент. Времето на цикъла за пробиване се отнася до времето, необходимо за завършване на един или няколко отвора. Факторите, влияещи върху времето, включват инструмента за обработка, скорост на подаване, време, и скорост на шпиндела по време на процеса на обработка.
Формулата за изчисляване на времето на цикъла на пробиване с ЦПУ е:
Т = (i * Id) / (v * f)
Къде:
- i = Брой дупки
- Id = Дълбочина на пробиване (в mm)
- v = скорост на шпиндела (в RPM)
- f = Скорост на подаване (в мм/об)
Стъпки за оценка на времето за обработка с ЦПУ
По-долу са стъпките, включени в подходящата оценка на времето на цикъла на CNC обработка:
Използване на CAM софтуер
Софтуерът CAM подобрява функцията за програмиране на цикъла доста впечатляващо. Конкретните оценки на машинните цикли също са възможни в рамките на симулационните среди на софтуера. Такива инструменти помагат на производителите да планират добре производството си. Грешките в реално време се идентифицират лесно, когато програмирането на CNC машини се извършва директно. Системите за управление дават прогнози за времето на цикъла в реално време.
Изчисления, базирани на скорост на подаване и пропуски
Времето на цикъла може да се определи с помощта на скорости на подаване. например, грубо обработване може да се наложи 2 инча в минута и следователно общото време трябва да отговаря на предвиденото изискване. Разходите, свързани със завършване на рязане и смяна на инструменти, също трябва да бъдат взети под внимание.
Как да минимизирате времето на цикъла за CNC обработка
Управлението на времето за цикъл е централно за разходите, тъй като времето за цикъл трябва да бъде оптимизирано, за да бъде възможно най-ниско. По този начин, времето на цикъла влияе върху времето за изпълнение, както и върху общите разходи за обработка. Дори стабилните CNC процеси могат да бъдат повлияни от различни фактори. По този начин, контролирането на променливостта е от решаващо значение за увеличаване на скоростта. въпреки това, някои ограничения могат да попречат на намаляването на времената на цикъла. По-нататък, установено е, че ниските времена на цикъла също могат да навредят на функционалността на частта. Ето най-добрите практики за минимизиране на времето на производствения цикъл.
1. Оптимизирайте оформлението на работилницата
Сложните дизайни отнемат повече време за обработка от простите. Тъй като в дизайна им могат да бъдат включени много ъгли. Всяка форма на престой или време за прехвърляне е много вероятно да забави целия процес. По този начин, намаляването на разстоянията между производствените клетки води до намаляване на времето на цикъла и времето за преход. Само малка промяна може да подобри нивото на производителност.
Освен това, дизайнът на оформлението включва познаване на пространството, материал, и механична операция, която да се използва при проектирането. Чрез използване на симулация на компютъра можете да идентифицирате оформление, което ще намали времето за производство.
2. Наемете опитни оператори
Проучване установи, че уменията на оператора са съществен фактор за изхода при CNC машинната обработка. то; Лесно е за опитни оператори да се справят с оперативни проблеми. Техният опит гарантира постоянно подобряване на процеса по време на програмата. Следователно, намаляването на времето на цикъла изисква опитни оператори. Той също така гарантира правилното завършване на машинните операции поради тяхната ефективност.
3. Оптимизиране на 3D модели
CNC обработката е най-добра, когато става дума за сложност на формата заедно с прецизност. въпреки това, повече сложност на дизайна може да доведе до по-дълги времена на цикъла. Навсякъде, където е възможно да се опрости дизайна, като се запази формата и функцията, печели се време за обработка.
Простотата често е добродетел, защото помага за намаляване на етапите на процедурата. Оптималната последователност на машината играе важна роля за минимизиране на времето на цикъла. Консултацията с опитни дизайнери може да увеличи производството на дизайни по-бързо.
4. Извършете автоматизация на производството
Автоматизацията обикновено дава по-добри резултати от ръчните дейности. Намаляването на човешкия интерфейс може да помогне за подобряване на ефективността. Намаляването на времето за цикъл става възможно чрез използване на високоскоростни CNC машини и CAM софтуер.
Автоматизацията внася предвидимост в процеса и позволява постоянно подобряване. Съоръженията на завода по време на производствения процес осигуряват подходящо време на цикъла. Въпреки че разходите за изпълнение на програмата може да са високи в началото, печалбите са огромни в дългосрочен план.
5. Подобрете производителността на машините
CNC машините не са лишени от предизвикателства, включително проблеми с прегряване и вибрации. Тези условия могат да повлияят отрицателно на производствените характеристики и да увеличат времената на цикъла. Те могат да бъдат отстранени само чрез инспекция и последващи проверки за поддръжка на въпросните конструкции.
Някои стратегии като чести рутинни прегледи, калибровки, и презареждането може да подобри времето на цикъла в по-голяма степен.
Резюме
Изчисляването на времето на цикъла на производство при CNC обработка е доста просто. За това, формулата отчита дължината на обработката, подаване на об, скорост, и много други фактори. Фрезоване, обръщане, и сондажните операции могат да причинят лека промяна в тези изчисления. Поради значителната корелация между времето на цикъла и разходите и времето за изпълнение на всеки CNC проект, намаляването на времето на цикъла води до намаляване на разходите. Идеите за намаляване на времената на цикъла включват автоматизация, поддръжка, и квалифицирани оператори.
Сътрудничество с Tops Precision за обработка с ЦПУ
Някои фактори влияят върху времето на цикъла и аспектите на разходите при обработката с ЦПУ. Най-висока точност е тук, за да ви подкрепи и предостави вашите нужди от обработка с ЦПУ. Ние предоставяме услуги от най-високо ниво. Нашето съоръжение предлага повече от 50 различни материали, подходящи за различни приложения, от които да избирате. Работейки ръка за ръка с разработчиците, нашите специалисти се стремят да увеличат производителността на цикъла и да постигнат по-добри резултати във вашия ограничен бюджет. При спешно запитване за оферта, свържете се с нас и нашият инженер по продажбите ще се свърже с вас след няколко часа.
Често задавани въпроси
1. Why is the “Feed Rate” (f) calculation different for CNC Turning versus CNC Milling?
The feed rate calculation differs because of the fundamental mechanics of the cutting process:
-
CNC струговане: Използва a single-point cutting tool stationary against a rotating workpiece. The feed is expressed simply as feed per revolution (мм/об), meaning the distance the tool advances for every rotation of the part.
-
CNC фрезоване: Използва a multi-flute rotating cutter moving against a stationary workpiece. The feed must be calculated based on the number of teeth (flutes) on the cutter. It is expressed as Feed per minute (mm/min), where f= Feed per tooth(Fτ) X Number of teeth(н) X RPM(Н). This ensures each tooth removes the correct amount of material.
2. How does the “Tool Approach” and “Tool Overtravel” factor into the total cutting length (Л)?
The total effective cutting length (Л) in turning and milling is not just the length of the feature being machined (работна дължина). It must also include the distance the tool travels before and after the feature:
-
Tool Approach: The distance the tool travels from its starting point to the moment it begins cutting материалът. This prevents the tool from dwelling and creating marks on the start surface.
-
Tool Overtravel: The distance the tool travels past the end of the feature. This ensures the entire feature is machined completely and smoothly without leaving a burr or uneven surface at the end cut.
3. What is “Roughing” versus “Finishing,” and how do they affect the estimated cycle time?
-
Грубо: Involves the rapid removal of the majority of the material. Използва a deep cut depth и a high feed rate, but results in a rough surface finish. It consumes the bulk of the cycle time.
- Довършителни работи: Involves the slow removal of a very small amount of material (often <0.5 mm дълбочина). It uses a slow feed rate but results in the final, required dimensional accuracy and smooth surface finish.
Cycle time estimation must account for the sum of both phases: a fast but long roughing time and a slow but brief finishing time.
4. If the CNC program is perfect, why is there still idle time that needs to be minimized?
Even with a perfect program, idle time exists outside the actual metal removal process. Това включва:
-
Tool Change Time: The time it takes for the machine to move the spindle, swap the old tool for a new one from the tool magazine, and return to the workpiece.
-
Rapid Traverse: The time the tool spends moving quickly to the start position of the next cut (non-cutting movement).
- Part Loading/Unloading Time: The time the operator or automation system takes to secure the raw material and remove the finished part.
Optimizing these non-cutting movements is essential for reducing total cycle time.
5. What is the biggest advantage of using CAM Software for cycle time estimation over manual calculation?
The biggest advantage is accuracy and the inclusion of non-cutting movements. While manual formulas calculate the time for specific linear cuts, CAM софтуер:
-
Simulates Toolpaths: It accounts for every curve, ramp, and contour.
- Calculates Non-Cutting Time: It automatically factors in all the necessary rapid traverses, промени на инструмента, and machine acceleration/deceleration times based on the machine’s specific parameters.
This simulation provides a much more precise estimate of the real-world cycle time than simple manual calculations.
6. How does “Machine Performance Enhancement” (поддръжка) reduce cycle time?
Enhancing machine performance through maintenance reduces cycle time by ensuring the machine operates at its peak, programmed parameters:
-
Preventing Overheating: Overheating can force the machine controller to slow down cutting speeds automatically to protect components. Regular checks prevent this.
-
Калибриране: Regular calibration ensures axis movements are accurate, avoiding errors that would require stopping or scrapping the part.
-
Контрол на вибрациите: Поддръжка (напр., checking spindle bearings or balancing tools) minimizes vibration, which allows the operator to safely run the machine at higher, more efficient feed rates and speeds without compromising surface finish or tool life.
