ניתן לחלק את העיבוד המכני לשתי קטגוריות בהתאם לאצוות הייצור: חתיכה בודדת, זנים מרובים ואצווה קטנה (המכונה ייצור אצווה קטנה). השני הוא מגוון קטן וייצור אצווה גדול. הראשון מהווה 70 ~ 80% מערך התפוקה הכולל של עיבוד מכני והוא הגוף העיקרי.
מדוע יעילות הייצור של אותו מכונה שונה מספר פעמים? המסקנה היא שהמתקן שנבחר עבור מכונת ה-NC אינו מתאים, מה שמפחית משמעותית את יעילות הייצור של מכונת ה-NC. להלן מתארים את הבחירה והיישום הסבירים של מתקנים למכונת NC.
כיצד נוכל לשפר את קצב הניצול של כלי מכונת CNC? באמצעות ניתוח טכני, יש קשר נהדר לשימוש בגופים. על פי נתונים סטטיסטיים חלקיים, שיעור המתקנים הבלתי סבירים שארגונים מקומיים משתמשים בהם עבור כלי מכונת CNC הוא יותר מ-50%. עד סוף 2010, מספר כלי מכונת CNC בסין הגיע לכמעט מיליון, כלומר יותר מ-500,000 היו "בטלים" עקב בחירה בלתי סבירה או יישום לא נכון של מתקנים. מנקודת מבט אחרת, יש הרבה מה לעשות בבחירה ויישום של אביזרי מכונות NC מכיוון שהוא מכיל יתרונות כלכליים פוטנציאליים ניכרים.
זמן ייצור אצווה קטנה (הכנה/המתנה)+זמן עיבוד חומר עבודה מאחר ש"זמן עיבוד חומרי העבודה" של ייצור אצווה קטנות מקוצר, למשך "זמן הייצור (הכנה/המתנה)" יש השפעה מכרעת על מחזור העיבוד. עלינו למצוא דרכים לקצר את זמן הייצור (הכנה/המתנה) כדי לשפר את יעילות הייצור.
1. מומלצים כדלקמן שלושה סוגים של מכונות NC וכלים שניתן לתעדף לייצור אצווה קטנה:
מתקן מודולרי
המתקן המודולרי, או "מתקן אבן בניין", מורכב מסדרה של רכיבי מתקן לכלי מכונות עם עיצובים, פונקציות ומפרטים סטנדרטיים. לקוחות יכולים להרכיב במהירות אביזרי מכונות שונים בהתאם לדרישות העיבוד, ממש כמו "אבני בניין". מכיוון שהמתקן המודולרי חוסך זמן בתכנון וייצור מתקנים ייחודיים, הוא מקצר באופן דרמטי את זמן הכנת הייצור, ובכך למעשה מקצר את מחזור הייצור באצווה קטנה ומשפר את יעילות הייצור. בנוסף, למתקן המודולרי יש גם יתרונות של דיוק מיקום גבוה, גמישות הידוק רבה, מיחזור ושימוש חוזר, חיסכון באנרגיה וחומרים בייצור, עלות שימוש נמוכה וכו'. לכן, ניתן להעדיף מתקנים מודולריים לעיבוד באצווה קטנה, במיוחד כאשר צורת המוצר מורכבת יחסית.
צבת שטוחה משולבת מדויקתPביטולn משולבת צבת לסת שטוחה שייכת ל"הרכבה" של מתקנים מודולריים. בהשוואה לרכיבי מתקן מודולריים אחרים, הם מגוונים יותר, סטנדרטיים, קלים יותר לשימוש ואמינים יותר בהידוק. לכן, הם נמצאים בשימוש נרחב ברחבי העולם. לצבת הלסת השטוחה המשולבת המדויקת יש יתרונות של התקנה מהירה (פירוק), הידוק מהיר וכו', כדי לקצר את זמן הכנת הייצור ולשפר את היעילות של ייצור אצווה קטנה. נכון לעכשיו, טווח ההידוק של צבת לסת שטוחה משולבת מדויקת הנפוץ בעולם הוא 1000 מ"מ, וכוח ההידוק הוא 55000 ק"ג.
בסיס מהדק חלק
בסיס מתקן חלק אינו בשימוש נרחב בסין, אך הוא נמצא בשימוש נפוץ באירופה, אמריקה ומדינות מפותחות אחרות. זהו החלק הדק של בסיס המתקן לאחר השלמת חלק חיבור המיקום בין האלמנט לכלי המכונה ומשטח המיקום של החלק על המתקן. משתמשים יכולים לעבד וליצור מתקנים ייחודיים בהתאם לצרכים שלהם בפועל.
יצוין כי צבת הלסת השטוחה בשילוב הדיוק המוזכר כאן אינם לחיצות מכונה ישנות. למחצני המכונה הישנים יש פונקציות בודדות, דיוק ייצור נמוך, לא ניתן להשתמש בקבוצות, ובעלי חיי שירות קצרים, כך שהם אינם מתאימים לשימוש במכונות CNC ומרכזי עיבוד שבבי. צבת הלסת השטוחה המדויקת המוזכרת כאן היא סדרה של צבת לסת שטוחה חדשה שמקורה באירופה, אמריקה ומדינות תעשייתיות מפותחות נוספות, שתוכננה במיוחד עבור המאפיינים של מכונות CNC ומרכזי עיבוד שבבי. למוצרים כאלה יש גמישות הידוק רבה, דיוק מיקום גבוה והידוק מהיר. ניתן להשתמש בהם בקבוצות ומתאימים במיוחד למכונות CNC ומרכזי עיבוד שבבי.
מהדק מגנט קבוע חשמלי
מתקן מגנט קבוע חשמלי הוא סוג חדש של מתקן שתוכנן עם בורון ברזל ניאודימיום וחומרים מגנטיים קבועים חדשים אחרים כמקור המגנטי והעיקרון של מעגלים מגנטיים מודרניים. שיטות עיבוד רבות מראות כי מתקן המגנט הקבוע החשמלי יכול לשפר משמעותית את יעילות העיבוד המקיפה של כלי מכונות CNC ומרכזי עיבוד שבבי.
תהליך ההידוק וההתרופפות של מהדק המגנט הקבוע החשמלי לוקח רק כשנייה אחת, כך שזמן ההידוק מתקצר משמעותית. רכיבי המיקום וההידוק של מכונות מכונות קונבנציונליות תופסות מקום רב, בעוד שבמגנטים חשמליים קבועים חשמליים אין את האלמנטים תופסי המקום הללו. לכן, בהשוואה למכונות המסורתיות, למנגנוני המגנט הקבוע החשמליים יש טווח הידוק נרחב יותר, מה שמסייע לניצול מלא של שולחן העבודה ומשיכת העיבוד של מכונת CNC ותורם לשיפור יעילות העיבוד המקיפה שלחלקים מסובביםוחלקי עיבוד שבבי. היניקה של מתקן המגנט הקבוע החשמלי היא בדרך כלל 15~18Kgf/cm2, ולכן יש לוודא שהשאיבה (כוח ההידוק) מספיקה כדי להתנגד לכוח החיתוך. בדרך כלל, אזור הספיחה לא צריך להיות פחות מ-30 ס"מ; כוח ההידוק לא יעלה על 450 ק"ג.
2. מתקן מכונת NC מתאים לעיבוד המוני
מחזור עיבוד המוני=זמן המתנה לעיבוד+זמן עיבוד חומר עבודה, זמן הכנת ייצור "זמן המתנה לעיבוד" כולל בעיקר את זמן הידוק היצירה והחלפת הכלים. "זמן הידוק חלקי העבודה" של מתקן כלי המכונה הידני המסורתי יכול להגיע ל-10-30% ממחזור העיבוד ההמוני, כך ש"הידוק חלקי העבודה" הפך לגורם מפתח המשפיע על יעילות הייצור והוא גם האובייקט המרכזי של "פוטנציאל ההקשה" של מתקן כלי המכונה.
לכן, יש להשתמש במתקנים ייחודיים למיקום מהיר והידוק מהיר (התרופפות) לעיבוד המוני, וניתן לתת עדיפות לשלושת הסוגים הבאים של מתקנים למכונות:
מהדק הידראולי/פניאומטי
מהדק הידראולי/פניאומטי הוא מהדק מיוחד המשתמש בלחץ שמן או לחץ אוויר כמקור כוח כדי למקם, לתמוך ולדחס את חלק העבודה באמצעות רכיבים הידראוליים או פנאומטיים. המתקן ההידראולי/פנאומטי יכול לקבוע במדויק ובמהירות את המיקום ההדדי בין חומר העבודה, כלי המכונה והחותך. המתקן מבטיח את דיוק המיקום של חומר העבודה, ודיוק העיבוד גבוה; תהליך המיקום וההידוק מהיר, וחוסך מאוד את זמן ההידוק ושחרור חומר העבודה. יחד עם זאת, יש לו את היתרונות של מבנה קומפקטי, הידוק רב-מצבי, חיתוך כבד במהירות גבוהה, בקרה אוטומטית וכו'.
היתרונות של מתקנים הידראוליים/פנאומטיים הופכים אותם למתאימים לכלי CNC, מרכזי עיבוד שבבי וקווי ייצור גמישים, במיוחד לעיבוד המוני.
מהדק מגנט קבוע חשמלי
מהדק המגנט הקבוע החשמלי הוא בעל יתרונות של הידוק מהיר, הידוק קל רב-מצבי, עיבוד רב-צדדי, הידוק יציב ואמין, חיסכון באנרגיה ושמירה על איכות הסביבה, ובקרה אוטומטית. בהשוואה למכשירי מכונות קונבנציונליים, מתקני מגנט קבוע חשמלי יכולים לקצר משמעותית את זמן ההידוק, להפחית את זמני ההידוק ולשפר את יעילות ההידוק. לכן, הם מתאימים לא רק לייצור אצווה קטנה אלא גם לייצור אצווה גדולה.
בסיס מהדק חלק
בסיס מתקן משטח חלק יכול לקצר ביעילות את מחזור הייצור של מתקנים ייחודיים ולצמצם את זמן הכנת הייצור, כך שבדרך כלל הוא יכול לקצר את מחזור הייצור ההמוני ולשפר את יעילות הייצור. במקביל, ניתן להפחית את עלות הייצור של המתקן המדהים. לכן, בסיס מתקן משטח חלק מתאים לייצור המוני עם מחזורים הדוקים.
השתמש במלחציים באופן סביר כדי לנצל את הפוטנציאל של הציוד
הניסיון מלמד שכדי לשפר את יעילות העיבוד של מכונות NC, לא מספיק "לבחור את הכלים הנכונים" של מכונות NC, אלא גם "להשתמש" במכונות NC.
3. להלן שלוש שיטות סטנדרטיות:
שיטת ריבוי תחנות
העיקרון הבסיסי של שיטת הרב-תחנות הוא לקצר את זמן ההידוק של היחידה ולהאריך את זמן החיתוך המתאים של הכלי על ידי הידוק של מספר חלקי עבודה בו זמנית. MMmulti-stationfixture מתייחס למתקן עם מספר עמדות מיקום והידוק.
עם הפיתוח של כלי מכונת CNC והצורך של המשתמשים לשפר את יעילות הייצור, היישום של מתקנים מרובי תחנות הולך וגדל. עיצוב רב תחנות נפוץ יותר ויותר בתכנון המבני של מתקנים הידראוליים/פנאומטיים, מתקנים מודולריים, מתקנים חשמליים מגנטים קבועים וצבת לסת שטוחה מודולרית מדויקת.
שימוש קבוצתי
את מטרת ההידוק "רב-תחנות" ניתן להשיג גם על ידי הצבת מספר מהדקים על אותו שולחן עבודה. המתקן המעורב בשיטה זו צריך לעבור בדרך כלל "תכנון סטנדרטי וייצור ברמת דיוק גבוהה", אחרת קשה לעמוד בדרישות של עיבוד תהליך מכונת NC.
שיטת השימוש הקבוצתית יכולה לעשות שימוש מלא במהלכו של כלי המכונה NC, דבר המועיל לבלאי המאוזן של חלקי ההילוכים של כלי המכונה. יחד עם זאת, המתקנים הרלוונטיים יכולים לשמש באופן עצמאי למימוש הידוק של מספר חלקים וניתן להשתמש בהם גם במשותף כדי לגלות הידוק של חלקי עבודה בגודל גדול.
שיטת שינוי מהיר מקומית
שיטת השינוי המהיר המקומי משנה במהירות את פונקציית המתקן או את מצב השימוש על-ידי החלפה מהירה של החלקים המקומיים של מתקן המכונה NC (מיקום, הידוק, ערכת כלים ורכיבי הנחייה). לדוגמה, שילוב הלסת השטוחה של השינוי המהיר יכול לשנות את פונקציית ההידוק על ידי שינוי מהיר של הלסת, כגון שינוי החומר הריבועי ההידוק לחומר מוט ההידוק. ניתן לשנות את שיטת ההידוק גם על ידי שינוי מהיר של רכיבי ההידוק, כגון מעבר מהידוק ידני להידוק הידראולי. שיטת השינוי המהיר המקומית משפיעה על זמן החלפה והתאמה של מתקנים ויש לה יתרונות ברורים בייצור אצווה קטנה.
זמן פרסום: 15 בנובמבר 2022