Czas cyklu rzadko udaje się skrócić za pomocą jednej radykalnej zmiany w programie. Częściej wynika to z dziesiątek drobnych decyzji: płaszczyzny rozstawu ustawionej wyżej niż to konieczne, wiertła pracującego w trybie staczania, podczas gdy mogłoby wykonać operację w jednym przejściu, narzędzia wywołanego dwukrotnie lub strategii zgrubnej obróbki, która nie jest dostosowana do danego elementu.

W produkcji liczy się każda sekunda. Oszczędzenie jednej minuty przy zamówieniu obejmującym 500 sztuk pozwala uwolnić 8 godzin i 20 minut mocy produkcyjnej maszyny.

Dla zespołów zajmujących się optymalizacją czasów cyklu obróbki CNC punktem wyjścia jest cały proces. Obejmuje on załadunek, pomiary sondą, obróbkę skrawaniem, szybkie pozycjonowanie, wymianę narzędzi, kontrolę jakości oraz rozładunek. Najlepsze wyniki osiąga się zazwyczaj poprzez ograniczenie wielu drobnych czynników powodujących opóźnienia, przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa, stabilności i powtarzalności procesu.

Co obejmuje czas trwania cyklu CNC

Niektóre zakłady mierzą czas cyklu od jego rozpoczęcia do zakończenia programu CNC. Jest to przydatna wartość odnosząca się do samej maszyny, ale może nie uwzględniać powtarzających się czynności wykonywanych wokół maszyny.

Aby przeprowadzić praktyczną analizę czasu cyklu, należy zapisać:

• Załadunek i rozładunek
• Ustawianie przesunięcia roboczego i sondowanie
• Czas cięcia
• Szybkie ruchy, ruchy łączące i pozycjonujące
• Wymiana narzędzi
• Kontrola w trakcie cyklu
• Rozliczanie transakcji kartowych
• Powtarzające się czynności operatora

Po pierwsze, czas poświęcony na programowanie i konfigurację można rejestrować oddzielnie. Każde zadanie powtarzane dla każdego elementu należy uwzględnić w kalkulacji na sztukę.

Przed wprowadzeniem zmiany i po niej należy stosować tę samą metodę pomiaru. Szacunki oparte na zasadzie „ CAM ”, ustawienia timerów kontrolnych oraz odczyty stopera mogą się różnić, dlatego należy jasno określić punkt odniesienia. W przypadku zadania produkcyjnego należy zmierzyć czas wykonania kilku kolejnych części, zamiast wybierać najszybszy cykl z całej zmiany.

1. Zmierzyć rzeczywisty cykl produkcyjny

Wybierz zlecenie, w którym liczy się wynik. Część produkowana seryjnie, charakteryzująca się dużą roczną wielkością produkcji, długim cyklem produkcyjnym lub niską marżą, zazwyczaj stanowi lepszy wybór niż element produkowany jednorazowo.

Podziel cykl na sensowne etapy. 14-minutowy etap może obejmować sześć minut obróbki zgrubnej, trzy minuty obróbki wykańczającej, dwie minuty wiercenia i sondowania, jedną minutę wymiany narzędzi oraz dwie minuty czynności związanych z obsługą.

Ta analiza wskazuje zespołowi największą szansę. 10-procentowa poprawa wydajności sześciominutowej operacji obróbki zgrubnej jest warta znacznie więcej niż zaoszczędzenie jednej sekundy podczas pojedynczej wymiany narzędzia.

Do przydatnych dowodów należą:

• Rzeczywisty czas pracy maszyny
• CAM-szacowany czas
• Czas poświęcony na cięcie w powietrzu
• Obciążenie wrzeciona podczas głównych operacji
• Trwałość narzędzia i powód jego wymiany
• Odpady i przeróbki
• Wyniki pomiarów wymiarowych i oceny wykończenia powierzchni
• Interwencje operatora

Nagrania wideo mogą okazać się przydatne przy krótkich, powtarzalnych zadaniach. Często ujawniają one przerwy, zbędne czynności i niepotrzebne ruchy, które łatwo przeoczyć, gdy operator obsługuje kilka maszyn jednocześnie.

2. Ograniczenie ruchów niezwiązanych z cięciem bez utraty bezpieczeństwa przed kolizjami

Ruchy nie związane z cięciem mogą przynieść znaczące oszczędności, ale należy je skracać dopiero po dokładnym odwzorowaniu całego ustawienia.

Środowisko symulacji „ CAM ” powinno obejmować półfabrykat, imadło lub uchwyt, zaciski, szczęki, śruby, podpory oraz wszelkie inne obiekty, do których narzędzie lub uchwyt mogą dotrzeć. Zespoły narzędziowe muszą również charakteryzować się realistyczną geometrią uchwytu i długościami pomiarowymi. Tam, gdzie to możliwe, symulacja powinna przedstawiać półfabrykat w stanie, w jakim znajduje się on w danym momencie procesu, zamiast zakładać, że wszystkie wcześniejsze operacje już oczyściły ten obszar.

Wysokość, która nie koliduje z gotowym elementem, może mimo to spowodować, że uchwyt znajdzie się w zacisku. Ruch łączący, który nad modelem wydaje się bezpieczny, może przeciąć materiał, który nie został jeszcze usunięty. Dlatego właśnie modelowanie uchwytu obrabianego ma kluczowe znaczenie podczas dostosowywania ruchów szybkich i cofania.

Zrozum, w jaki sposób maszyna wykonuje szybkie ruchy

Ścieżka wyświetlana przez urządzenie do wyznaczania trasy będzie odzwierciedlać rzeczywistość tylko wtedy, gdy założenia dotyczące ruchu będą zgodne z budową maszyny i systemem sterowania.

Zachowanie funkcji G00 jest zróżnicowane. W niektórych maszynach osie są koordynowane wzdłuż prostej ścieżki. W innych każda oś porusza się z własną prędkością posuwu szybkiego i może dotrzeć do punktu docelowego w innym momencie. Wynikowy ruch narzędzia może przebiegać po ścieżce nieliniowej lub z ostrym zakrętem między zaprogramowanymi punktami.

Na przykład w dokumentacji firmy Haas dotyczącej szybkiego ruchu G00 wyjaśniono, że ruch szybki zazwyczaj nie przebiega po jednej linii prostej, a osie mogą zakończyć swoje ruchy w różnym czasie. Dla porównania, w dokumentacji firmy Haas dotyczącej ruchu liniowego G01 stwierdzono, że zaprogramowane osie docierają do punktu docelowego jednocześnie. Inne sterowniki mogą oferować liniowe lub nieliniowe tryby szybkiej interpolacji, w zależności od konfiguracji maszyny.

W przypadku gdy rzeczywista ścieżka G00 budzi wątpliwości, możliwe rozwiązania obejmują:

• Oddzielenie ruchu w osi Z od ruchów w osiach X i Y
• Zastosowanie odpowiedniego ruchu G01 z dużym posuwem w obszarze krytycznym
• Wykorzystanie funkcji liniowej szybkiej, specyficznej dla danego sterownika
• Dostosowanie wpisu „ CAM ” tak, aby odzwierciedlał znane zachowanie maszyny
• Zachowanie większego prześwitu w okolicy zacisków i pozostałego materiału

Te ustawienia zależą od konkretnej maszyny i systemu sterowania. Pozycja G01 z dużym posuwem może być wolniejsza niż prawdziwy ruch szybki, ale pozwala uzyskać ścieżkę interpolowaną, która jest bardziej zgodna z zaprogramowaną linią. Należy jej używać wyłącznie wtedy, gdy pozwalają na to maszyna, postprocesor i procedury obowiązujące w zakładzie.

Niektóre elementy sterujące posiadają również parametry, które mają wpływ na szybką interpolację. Mogą to być ustawienia na poziomie producenta maszyny lub serwomechanizmu, a nie zwykłe opcje programowania. Należy je skonsultować z producentem maszyny lub autoryzowanym serwisem, zamiast traktować je jako szybką regulację na hali produkcyjnej.

Po zapoznaniu się z konfiguracją i zachowaniem ruchu należy przejrzeć:

• Globalne wysokości prześwitu, które mogą stać się lokalnymi wysokościami prześwitu
• Całkowite cofnięcie się między pobliskimi punktami orientacyjnymi
• Długie fragmenty wprowadzające i końcowe
• Wielokrotne powroty do tego samego punktu
• Łącza przebiegające przez obszary, które zostały już oczyszczone
• Polecenia Dwell pozostałe po fazie weryfikacji
• Ścieżki narzędzia, które ponownie obrabiają już oczyszczony materiał
• Narzędzia wywołane więcej niż raz bez uzasadnionej przyczyny

Każdy zmodyfikowany ruch należy przetestować zgodnie ze standardową procedurą bezpieczeństwa obowiązującą w warsztacie, w tym poprzez symulację, pracę w trybie pojedynczego bloku, ograniczenie prędkości szybkiego ruchu oraz wizualną weryfikację, jeśli jest to wskazane.

3. Należy dobrać strategię obróbki zgrubnej do elementu, materiału i narzędzia

Frezowanie wysokowydajne, adaptacyjne oczyszczanie i frezowanie dynamiczne pozwalają na szybkie usuwanie materiału przy zachowaniu stosunkowo stałego styku frezu z materiałem. Techniki te zazwyczaj łączą niewielką promieniową głębokość skrawania, głębsze skrawanie osiowe oraz prędkość posuwu dostosowaną do zmniejszania grubości wiórów.

Strategie te są szczególnie przydatne w sytuacjach, gdy konwencjonalne ścieżki narzędzia powodowałyby wielokrotne zagłębianie się frezu w narożnikach. Sprawdzają się one również w przypadku twardszych materiałów i stopów podatnych na utwardzanie obróbcze, gdzie stabilny kontakt z materiałem i odpowiednia grubość wiórów pomagają kontrolować nagrzewanie się, tarcie oraz nagłe zmiany obciążenia.

Przewodnik firmy CloudNC dotyczący frezowania o wysokiej wydajności omawia podstawowe zależności między stykiem promieniowym, głębokością osiową i grubością wióra. Wprowadzenie firmy Harvey Performance do frezowania trochoidalnego wyjaśnia również zalety tej metody, a także ograniczenia związane z maszyną, oprogramowaniem i oprzyrządowaniem, które należy wziąć pod uwagę.

Zwracaj uwagę na wąskie szczeliny i małe frezy

Ścieżka trochoidalna jest dłuższa niż ścieżka bezpośredniego rowkowania. W przypadku stosunkowo dużej kieszeni większy posuw i głębsze cięcie osiowe mogą z nawiązką zrekompensować tę dodatkową odległość. W miarę jak element staje się węższy, powtarzający się ruch pętlowy może trwać dłużej niż w przypadku prostszej strategii.

Małe narzędzia stanowią dodatkowe ograniczenie. Charakteryzują się mniejszą sztywnością rdzenia i są bardziej wrażliwe na bicie, drgania oraz nierównomierne obciążenie. Kompensacja zmniejszenia grubości wiórów może skutkować wysokim zaprogramowanym posuwem, jednak frez i maszyna nadal muszą charakteryzować się wystarczającą sztywnością i przyspieszeniem, aby można było go niezawodnie osiągnąć.

W tym zakresie wielkości elementu i średnicy narzędzia operacja frezowania rampowego na całej szerokości, bezpośrednie frezowanie rowków lub frez zaprojektowany specjalnie do frezowania pełnego rowka mogą zakończyć się szybciej. Wynik zależy od materiału, głębokości rowka, geometrii frezu, dynamiki maszyny oraz odprowadzania wiórów.

Porównanie dynamicznych i tradycyjnych ścieżek narzędzia przedstawione w magazynie „The Practical Machinist” stanowi przydatną ilustrację. W artykule porównano kilka narzędzi z węglika spiekanego oraz narzędzi z płytkami wymiennymi, zamiast zakładać, że dynamiczna ścieżka narzędzia zawsze będzie najszybsza.

Porównaj HEM z narzędziami o wysokim posuwie i narzędziami z wymiennymi ostrzami

Frezy o dużym posuwie charakteryzują się płytkimi cięciami osiowymi, małymi kątami natarcia i dużym posuwem na ząb. W przypadku odpowiednich elementów frez o dużym posuwie, poruszający się po stosunkowo prostej ścieżce, może osiągać lepsze wyniki niż standardowy frez trzpieniowy poruszający się po długiej, adaptacyjnej ścieżce obróbki.

Frezy trzpieniowe z wymiennymi płytkami mogą również osiągać wyższe wydajności skrawania na maszynach o mocy i sztywności pozwalających na ich stosowanie. Rozwiązanie to może być szczególnie atrakcyjne, gdy operacja pozwala na zastosowanie narzędzia o większej średnicy, a istotny jest koszt w przeliczeniu na jedną krawędź skrawającą.

W przypadku otwartych, łatwo dostępnych obszarów frez czołowy lub skorupowy pozwala na znacznie szybsze usuwanie materiału niż obróbka tej samej powierzchni za pomocą mniejszego frezu trzpieniowego. W poradniku firmy Sandvik Coromant dotyczącym frezowania z dużym posuwem opisano korzyści w zakresie wydajności wynikające z małych kątów natarcia, natomiast w poradniku dotyczącym frezowania czołowego wyjaśniono, w jaki sposób wybór frezu zmienia się w zależności od głębokości skrawania, stabilności i wymagań dotyczących powierzchni.

Wybierając strategię obróbki zgrubnej, należy porównać:

• Rzeczywisty czas pracy maszyny
• Współczynnik usuwania materiału
• Trwałość narzędzia
• Koszt narzędzia na jeden element
• Obciążenie wrzeciona
• Przyspieszenie maszyny i wydajność sterowania
• Odprowadzanie wiórów
• Konieczność obróbki wygładzającej
• Pozostały przydział na wykończenie

Krótsza symulacja w programie „ CAM ” stanowi przydatny dowód, ale nie jest to wynik ostateczny. Uruchom najbardziej obiecujące opcje na komputerze i porównaj kompletne, stabilne cykle.

4. Dostosuj parametry cięcia w oparciu o dane empiryczne

Posuwy i prędkości są oczywistymi czynnikami wpływającymi na czas cyklu, choć samo zwiększenie wartości nadpisania posuwu rzadko stanowi trwałe rozwiązanie.

Należy zacząć od danych dotyczących narzędzi i zidentyfikować aktualne ograniczenie. Może to być moc wrzeciona, drgania, ugięcie narzędzia, mocowanie obrabianego przedmiotu, odprowadzanie wiórów, doprowadzanie chłodziwa lub przyspieszenie maszyny.

Recenzja:

• Rzeczywista grubość chipa
• Obciążenie wrzeciona
• Wzór zużycia narzędzia
• Hałas i drgania
• Kształt chipa
• Kierunek przepływu i ciśnienie płynu chłodzącego
• Ruch części
• Wykończenie powierzchni
• Odchylenie charakterystyki
• Moc i moment obrotowy silnika

Zmieniaj po jednej istotnej zmiennej na raz. W zależności od operacji może to być posuw na ząb, prędkość obrotowa wrzeciona, głębokość wcięcia promieniowego, głębokość wcięcia osiowego lub geometria frezu.

Należy zwrócić szczególną uwagę na kompensację zmniejszania grubości wiórów. Lekkie cięcie promieniowe wymaga zaprogramowania wyższego posuwu, aby utrzymać zamierzoną maksymalną grubość wiórów, jednak posuw ten musi być realistyczny z punktu widzenia narzędzia i maszyny. Krótkie przemieszczenia i ścieżki o ostrych zakrętach mogą nigdy nie osiągnąć zaprogramowanej wartości, ponieważ maszyna spędza znaczną część operacji na przyspieszaniu i zwalnianiu.

Rejestruj czas cyklu wraz z trwałością narzędzia i jakością. Dwie minuty oszczędności szybko się tracą, gdy zmiana parametrów skrawania powoduje dodatkową wymianę narzędzia, gorszą jakość wykończenia lub konieczność ponownej obróbki.

Artykuł firmy CloudNC poświęcony ustawianiu parametrów cięcia CNC zawiera więcej szczegółowych informacji na temat równoważenia czasu cyklu, obciążenia narzędzia i ograniczeń procesowych.

5. Zwiększ sztywność, zanim zwiększysz prędkość narzędzia

Słaba konstrukcja maszyny wymusza stosowanie konserwatywnych parametrów skrawania. Większa sztywność pozwala skrócić czas cyklu bez konieczności wprowadzania znaczących zmian w ogólnej metodzie obróbki.

Należy stosować najkrótszy praktycznie możliwy wysięg narzędzia, odpowiedni uchwyt oraz największą średnicę frezu, na jaką pozwala dany element. Mocowanie powinno znajdować się jak najbliżej obszaru cięcia, a cienkie lub giętkie odcinki należy w miarę możliwości podparć.

Na taką samą uwagę zasługuje system mocowania obrabianych elementów. Dobrze zaprojektowane szczęki miękkie, modułowe uchwyty oraz systemy punktu zerowego zapewniające powtarzalność mogą poprawić stabilność, jednocześnie ograniczając powtarzające się czynności związane z ustawianiem. Ułatwiają one również odtworzenie warunków, w których uzyskano sprawdzone parametry skrawania.

Często trzeba wybierać między dostępnością a sztywnością. Frez o dużym zasięgu pozwala uniknąć ponownego ustawiania, ale jego mniejsza stabilność może spowolnić każdy przejście. Druga operacja z użyciem krótkiego, sztywnego narzędzia może skrócić całkowity czas procesu.

6. Ograniczenie liczby zmian narzędzi i powtarzających się operacji

Pojedyncza wymiana narzędzia może zająć zaledwie kilka sekund. Program zawierający wiele powtarzających się lub zbędnych wymian może spowodować znaczną utratę wydajności w trakcie realizacji partii produkcyjnej.

Należy sprawdzić, czy jedno narzędzie może wykonać kilka powiązanych operacji bez pogorszenia jakości procesu. W zależności od tolerancji i konstrukcji narzędzia:

• Jedna frezarka czołowa może służyć zarówno do obróbki zgrubnej, jak i wykańczającej elementów o niewielkim znaczeniu
• Narzędzie wielofunkcyjne może służyć do wiercenia i fazowania
• Odpowiednia wiertarka może wyeliminować konieczność wiercenia otworów punktowych
• Frez płaski może służyć do zgrubnej i wykańczającej obróbki dużych powierzchni
• Jedno narzędzie może obrobić kilka części, zanim zostanie uruchomione kolejne narzędzie

Ważna jest również kolejność operacji. Grupowanie czynności według narzędzi może ograniczyć liczbę powtarzających się wezwań, zwłaszcza gdy kilka elementów jest mocowanych w jednym uchwycie.

Należy przygotować narzędzia z wyprzedzeniem poza maszyną i mieć pod ręką sprawdzone zestawy narzędziowe gotowe do powtarzalnych zadań. Maszyna nie powinna czekać, podczas gdy ktoś szuka uchwytu, montuje zestaw narzędziowy lub mierzy element zamienny.

Konsolidacja narzędzi nadal wymaga rozsądnej oceny. Specjalistyczne narzędzie do wykańczania może zapewnić odpowiednią jakość powierzchni, kontrolę wymiarów oraz przewidywalną trwałość narzędzia. Należy porównać oszczędności z ryzykiem, zamiast rezygnować z narzędzi tylko po to, by skrócić listę narzędzi.

7. Skróć cykle wiercenia dzięki odpowiedniemu wiertłu i logice cofania

Tworzenie otworów może wiązać się z większą liczbą ruchów, których można uniknąć, niż zakłada wielu programistów. Operacje pozycjonowania, wiercenia punktowego i cofania narzędzia do płaszczyzny o dużym prześwicie są często przejmowane z poprzedniego programu bez ponownego rozważenia ich stosowności w kontekście aktualnego narzędzia i konfiguracji.

Ocena wiercenia wiertłami z węglika spiekanego w warunkach produkcyjnych

W przypadku maszyn o sztywnej konstrukcji, wykonujących setki lub tysiące identycznych otworów, węglik spiekany powinien stanowić punkt odniesienia, w stosunku do którego uzasadnione jest stosowanie stali szybkotnącej (HSS).

Stal szybkotnąca (HSS) nadal sprawdza się przy niewielkich nakładach pracy, mniej sztywnych maszynach oraz w niektórych trudnych zastosowaniach. Jednak w przypadku stabilnej produkcji stosowanie stali HSS wyłącznie ze względu na to, że jest ona dobrze znana, może powodować powstawanie plam, wyżłobień, spowolnienie szybkości wcinania oraz konieczność częstszej wymiany narzędzi.

Wiele nowoczesnych wierteł z węglika spiekanego może rozpoczynać wiercenie bezpośrednio, bez konieczności wykonywania oddzielnego wiercenia wstępnego, o ile pozwala na to konstrukcja wiertła, powierzchnia wejściowa oraz wymagania dotyczące dokładności. Mogą one również wiercić w jednym przejściu, bez stosowania techniki „pecking”, o ile głębokość otworu, dopływ chłodziwa i odprowadzanie wiórów są odpowiednie.

Wiercenie z podnoszeniem wiertła powinno rozwiązać rzeczywisty problem związany z kontrolą wiórów. Wielokrotne wycofywanie wiertła z otworu i ponowne wprowadzanie go wydłuża czas cyklu i może zwiększać zużycie narzędzia. W wytycznych firmy Harvey Performance dotyczących wierteł z węglika spiekanego zaleca się stosowanie cykli wiercenia z podnoszeniem wiertła tylko wtedy, gdy wymaga tego dane zastosowanie. W przewodniku dotyczącym podłoży wierteł ze stali szybkotnącej (HSS), kobaltu i węglika spiekanego znajdują się dalsze szczegółowe informacje na temat wyboru odpowiedniego podłoża.

Przed usunięciem operacji punktowej lub punktowej należy sprawdzić:

• Zalecenia dla producentów narzędzi
• Kąt wejścia i stan powierzchni
• Bicie wiertła
• Sztywność uchwytu
• Stosunek głębokości otworu do jego średnicy
• Ciśnienie i przepływ płynu chłodzącego
• Kształt wióra i jego odprowadzanie
• Położenie otworu, rozmiar i wykończenie
• Warunki zakończenia obróbki i wymagania dotyczące zadziorów

W przypadku prac na dużą skalę należy porównać koszt jednego gotowego otworu, a nie cenę zakupu jednego wiertła. Droższe wiertło z węglika spiekanego może okazać się znacznie tańsze, jeśli skraca czas cyklu i pozwala na obróbkę większej liczby elementów.

Należy stosować lokalne wysokości cofnięcia między grupami otworów

Odstępu niezbędnego do przejścia przez zacisk nie trzeba zachowywać między każdym otworem.

Rozważmy rząd dziesięciu otworów oddzielonych zaciskami. Wiertło może potrzebować tylko niskiej płaszczyzny cofania podczas przemieszczania się między pierwszymi trzema otworami. Następnie może powrócić do wyższej płaszczyzny, aby przekroczyć zacisk, opuścić się z powrotem do niższej wysokości cofania dla kolejnej grupy i powtórzyć tę sekwencję.

W sterownikach wykorzystujących znane gotowe cykle G98 i G99, kod G99 powoduje powrót wiertła do płaszczyzny R, natomiast kod G98 — do wyższego punktu początkowego. Dokumentacja firmy Haas dotycząca kodu G98 przedstawia właśnie ten rodzaj ruchu nad zaciskiem czołowym; firma Haas udostępnia również praktyczny przewodnik po kodach G98, G99 i płaszczyznach R. Sposób działania sterownika i składnia mogą się różnić, dlatego należy sprawdzić metodę dla konkretnej maszyny.

Takie lokalne podejście pozwala uniknąć podnoszenia narzędzia powyżej najwyższego zacisku po każdym nawierceniu. W przypadku płyty zawierającej dziesiątki lub setki otworów oszczędność może być znaczna.

Ta sama zasada dotyczy czynności kontrolnych. Należy przeanalizować zduplikowane pomiary, odległe punkty podejścia oraz powtarzające się kontrole, które nie mają wpływu na kolejną decyzję osoby odpowiedzialnej za kontrolę. Należy zachować te czynności kontrolne, które zapewniają bezpieczeństwo procesu, a wyeliminować te, które nie wnoszą żadnych dodatkowych informacji.

8. Zmniejszyć liczbę przygotowań

Każde ponowne zaciskanie wiąże się z dodatkowymi czynnościami manipulacyjnymi, sondowaniem i kolejną możliwością wystąpienia odchyleń.

O ile pozwala na to dany element i sprzęt, łączenie operacji może skrócić cykl produkcyjny i zmniejszyć całkowity czas realizacji. Możliwe opcje to:

• Obróbka większej liczby powierzchni w układzie 3+2
• Korzystanie z uchwytu z czwartą osią
• Trzymanie kilku części naraz
• Projektowanie miękkich szczęk zapewniających lepszy dostęp
• Włączenie czynności dodatkowej do głównej operacji
• Wykorzystanie sondowania do utrzymania wspólnego punktu odniesienia

W artykule firmy CloudNC poświęconym wycinaniu elementu w ramach jednej operacji 5-osiowej omówiono bardziej szczegółowo zalety i wady tego rozwiązania.

Mniejsza liczba operacji nie gwarantuje szybszego przebiegu procesu. Indeksowanie, dłuższe narzędzia, skomplikowane uchwyty oraz ograniczony odprowadzanie wiórów mogą zniwelować te oszczędności.

9. Symuluj rzeczywistą konfigurację i zweryfikuj rzeczywisty cykl

Symulacja jest najbardziej przydatna, gdy odzwierciedla całe środowisko obróbki.

Należy uwzględnić maszynę, materiał, zestaw narzędzi, uchwyty i zaciski. W przypadkach, w których system CAM to umożliwia, należy stosować materiał w trakcie produkcji, tak aby sprawdzanie połączeń odbywało się w odniesieniu do faktycznie pozostałej ilości materiału.

Symulacja pracy maszyny powinna również odzwierciedlać zachowanie po wykonaniu polecenia oraz zachowanie układu sterowania. Wykres przebiegu, na którym widoczna jest wyraźna prosta linia, nie świadczy o tym, że maszyna wykona ruch G00 wzdłuż tej linii. Należy uwzględnić specyficzne dla danego układu sterowania zachowanie podczas ruchów szybkich, odwijanie elementów obrotowych, pozycje wymiany narzędzi oraz ograniczenia maszyny.

Gdy poprawiony program trafi do maszyny, należy zastosować standardową procedurę testową obowiązującą w zakładzie. Należy monitorować:

• Obciążenie wrzeciona
• Hałas i drgania
• Odprowadzanie wiórów
• Zużycie narzędzi
• Ruch części
• Wymiary
• Wykończenie powierzchni
• Rzeczywisty czas cyklu

Porównaj czas obrobowy z szacunkami programu CAM . Duża różnica może wskazywać na ograniczenia przyspieszenia, przetwarzanie sterowania, czas rozruchu wrzeciona, sposób wymiany narzędzi lub opcjonalne zatrzymania, których szacunki programu CAM nie uwzględniają w pełni.

Należy prowadzić zwięzły rejestr zmian, w którym odnotowuje się, co zostało zmienione, powód zmiany, poprzedni czas cyklu, nowy czas cyklu oraz wszelki wpływ na trwałość narzędzi lub jakość. Rejestr ten pozwala na powtórzenie udanych zmian oraz łatwe cofnięcie nieudanych prób.

10. Ujednolicić najbardziej znany proces

Skrócenie czasu cyklu może stracić na znaczeniu, gdy następna zmiana załaduje stary program lub wykona narzędzie w inny sposób.

Zapisz zatwierdzoną wersję programu w:

• Arkusz prawidłowej konfiguracji
• Szczegóły dotyczące narzędzia i uchwytu
• Długości miarowe
• Informacje o rozgrywkach
• Kompensacje za pracę
• Wymagania dotyczące kontroli
• Sprawdzone parametry cięcia
• Przewidywany czas trwania cyklu
• Zdjęcia, na których wyeliminowano niejasności

W przypadku powtarzających się elementów należy utrzymywać jeden, kontrolowany, najlepiej znany program. Należy unikać polegania na kopiach przechowywanych na poszczególnych maszynach lub w folderach osobistych.

W przypadku rodzin części należy określić metody wielokrotnego zastosowania dotyczące doboru narzędzi, mocowania detalu, obróbki zgrubnej oraz zarządzania odległościami bezpieczeństwa. Należy pozostawić programiście swobodę uwzględnienia różnic w geometrii, materiale i możliwościach maszyny.

W przypadku zmian dotyczących oprzyrządowania, wielkości partii, materiału lub maszyny należy ponownie przeanalizować proces. Sprawdzony program stanowi solidną podstawę, choć jego założenia muszą nadal odpowiadać kolejnej serii produkcyjnej.

Gdzie sprawdza się programowanie typu „ CAM ”

Czas programowania i czas cyklu maszyny to różne wielkości, ale wzajemnie na siebie oddziałują. Program utworzony w pośpiechu CAM może zawierać konserwatywne ustawienia domyślne, duże odległości bezpieczeństwa, zduplikowane operacje lub strategię zgrubnego obróbki przejętą z innego elementu.

CAM Assist umożliwia generowanie strategii obróbki i ścieżek narzędzia w ramach istniejących procesów roboczych programu „ CAM ”, zapewniając programistom szybszy punkt wyjścia dla wielu zadań frezowania. Programista może wówczas skupić się na szczegółach decydujących o rzeczywistej wydajności maszyny, takich jak mocowanie detalu, dobór narzędzia, parametry skrawania, ruchy szybkie, symulacja i weryfikacja.

Aby uzyskać szerszy obraz dostępności wrzecion, w przewodniku CloudNC dotyczącym zwiększania wydajności obróbki CNC bez konieczności zakupu nowych maszyn omówiono łącznie kwestie programowania, konfiguracji, planowania oraz wykorzystania maszyn.

Oblicz wartość krótszego cyklu

Wystarczy wykonać proste obliczenie pojemności:

Liczba godzin pracy maszyn w skali roku = liczba sekund zaoszczędzonych na jednej części × roczna ilość ÷ 3 600

Oszczędność 45 sekund na każdym z 12 000 wyprodukowanych elementów pozwala zwolnić 150 godzin pracy maszyn rocznie.

Czas ten można wykorzystać na realizację dodatkowych zamówień, skrócenie czasu realizacji, zmniejszenie liczby późnych zmian lub przeprowadzenie większej liczby planowych konserwacji. Jego wartość ekonomiczna zależy od tego, co maszyna jest w stanie wyprodukować w dzięki zaoszczędzonym czasowi.

Obliczenie to pomaga również w ustalaniu priorytetów. Niewielka poprawa w przypadku elementu produkowanego w dużych ilościach może mieć większą wartość niż radykalne zmniejszenie zużycia w przypadku części wytwarzanej dwa razy w roku.

Podsumowanie

Najbardziej wiarygodne skrócenie czasu cyklu wynika ze zrozumienia, jakie czynności maszyna wykonuje w trakcie całego procesu.

Zmierz rzeczywisty czas trwania cyklu. Opracuj model mocowania przed zmniejszeniem prześwitów. Sprawdź, w jaki sposób sterownik realizuje ruchy szybkie. Porównaj metodę HEM z opcjami pełnego rowkowania, wysokiego posuwu, frezowania indeksowego i czołowego. Sprawdź, czy wiercenie wiertłem z węglików spiekanych pozwala wyeliminować powstawanie plam i wgłębień. Stosuj duży prześwit tylko wtedy, gdy wymaga tego konfiguracja.

Następnie należy przetestować wprowadzoną zmianę na maszynie i sprawdzić wynik pod kątem jakości, trwałości narzędzia oraz stabilności procesu.

Minuta rzadko mija w jednym miejscu. Zazwyczaj rozkłada się na tuzin drobnych decyzji, powtarzających się w każdym aspekcie. Jeśli poprawimy wystarczająco wiele z nich, uwolniony potencjał stanie się znaczący.

‍