Kā 5 asiņu apstrāde samazina operācijas un uzlabo precizitāti

Izslēdzot Vairākas Uzstādīšanas Ar 5-assu apstrāde

Saprotot 5-assu apstrāde procesu un tā ietekmi uz darba plūsmu

Piecu ass CNC mašīnas ļauj griešanas rīkiem brīvi pārvietoties pa visām piecām asīm vienlaikus, kas nozīmē, ka tās var sasniegt detaļas gandrīz no jebkuras iespējamās virziena. Vairs nav jāapstādina mašīna darba vidū, lai manuāli pielāgotu pozīcijas – kaut ko, kas agrāk prasīja darbības pārtraukšanu, visu atkaluzstādīšanu un tikt galā ar iespējamām noviržu problēmām. Saglabājot visu vienā uzstādījumā, tiek samazināti šie apgrūtinošie darba plūsmas pārtraukumi par aptuveni 63 procentiem, salīdzinot ar vecākām triju asu sistēmām. Pagājušā gada apstrādes pārskati to apstiprina, parādot ievērojamus laika ietaupījumus uzņēmumiem, kas ražo sarežģītas detaļas.

Iestatīšanas laika un operāciju skaita samazinājums caur integrētu pozicionēšanu

Vecmodīga 3 asu apstrāde parasti prasa vairākas uzstādīšanas, lai piekļūtu sarežģītas detaļas visām pusēm. Mēs runājam par 4 līdz 6 uzstādīšanām ļoti sarežģītiem komponentiem. Katru reizi, kad apstājas un pārvieto, tiek iztērēti apmēram 30 līdz 45 minūtes, nemazgājot metālu. Tas ātri pieaug, izgatavojot, piemēram, aviācijas daļu, kur mēs redzam apmēram 165 minūtes, kas zaudētas tikai uzstādīšanā. Tagad paskatīsimies, kas notiek ar 5 asu mašīnām. Šīs mašīnas var apstrādāt lielāko daļu detaļu tikai vienā vai divās uzstādīšanās, samazinot šo laiku līdz apmēram vienai stundai kopā. Šo rezultātu nodrošina iebūvētās pozicionēšanas sistēmas, kas automātiski pielāgo leņķi pēc vajadzības. Tas ļauj meistariem turpināt darbu, neapstājoties sarežģītajām līkņām un dīvainajiem leņķiem. Apsveriet vienu lielu aviācijas uzņēmumu kā pierādījumu. Viņiem izdevās samazināt piecu atsevišķu uzstādīšanu skaitu līdz vienai vienīgai uzstādīšanai. Kāds bija rezultāts? Ievērojams 37 % samazinājums kopējā ražošanas laikā.

Kā automātizācija 5 ass CNC samazina cilvēka kļūdas pārejas laikā

Kad darbinieki manuāli iestata detaļas, viņi tendēti izraisa izlīdzināšanas problēmas apmēram vienu reizi katrā astoņu iestatījumu veidā, saskaņā ar iepriekšējā gada Machinery Efficiency Report nozares datiem. Piecu ass mašīnas samazina šīs problēmas, jo tās pašas veic rīka ceļa izmaiņas un automātiski pagriež apstrādājamos gabalus. Lielākā daļa mūsdienu sistēmu ir aprīkotas ar sadursmes noteikšanas funkcijām, kas nodrošina gludu kustību visās asīs. Daži ražotāji ziņo, ka atkritumu daudzums ir samazinājies gandrīz par 30% sektoros, kur precizitāte ir visvairāk svarīga, piemēram, medicīnas ierīču izgatavošanas laikā. Lai gan automātizēti procesi noteikti palielina precizitāti, joprojām pastāv zināma mācīšanās līkne operatoriem, kuriem vienlaikus jāpārvalda vairākas mašīnas, nevis jākoncentrējas tikai uz vienu iestatījumu.

Detaļas precizitātes un virsmas kvalitātes uzlabošana

5-assu apstrāde paaugstina precizitātes ražošanu, ļaujot nepārtraukti izmantot rīku ar sarežģītām ģeometrijām. Šī funkcija minimizē operatora iejaukšanos, saglabājot ±0,005 mm tolerances, kas ir kritiski aviācijas un medicīnas komponentiem, piemēram, turbīnas lāpstiņām vai ortopēdiskiem implantiem.

Paaugstināta precizitāte un reproducējamība sarežģītās ģeometrijās

Atšķirībā no 3-assu mašīnām, kurām nepieciešama pārpozicionēšana, 5-assu sistēmas saglabā optimālos griešanas leņķus kontūras apstrādes laikā. Ar spirālveida rīka ceļu var apstrādāt turbīnas lāpstiņas aerodinamisko profili (airfoil) vienā iestatē—samazinot izmēru atšķirības par 18% salīdzinājumā ar vairāku posmu procesiem.

Sasniegt ciešākas tolerances, uzlabojot rīka ceļa kontroli

Uzlabota CAM programma optimizē rīka orientāciju, lai novērstu tā novirzi, īpaši dziļo kabatu frēzēšanā. Saglabājot rīka perpendikularitāti pret izliektām virsmām, 5-assu sistēmas samazina hordas kļūdas līkņos par 32%, vienlaikus nodrošinot vienmērīgu virsmas kvalitāti visā ražošanas partijā.

Datu analīze: virsmas apdare uzlabojas līdz 40% salīdzinājumā ar 3-ass sistēmām

Spēja uzturēt ideālu cipšu slodzi un griešanas ātrumu uz saliktiem leņķiem samazina rīku pēdas un pēcapstrādes vajadzības. Automobiļu ražotāji norāda Ra (vidējā raupjuma) vērtības zemāk par 0,8 μm priekš 5 ass apstrādātiem transmisijas korpusiem – uzlabojums par 40% salīdzinājumā ar tradicionāliem 3 ass rezultātiem.

Ražošanas operāciju konsolidācija lielākai efektivitātei

5-ass sistēmās integrētas apgriešanas un frēzēšanas operācijas

Jaunākās 5 ass apstrādes iestatījumi apvieno pagriešanas un frēzēšanas funkcijas, ļaujot veikt vairākas operācijas bez mašīnu maiņas. Kad detaļas vairs nav jāpārvieto starp pagrieztajām un frēzmašīnām, izlīdzināšanas problēmas samazinās. Saskaņā ar Machinery Trends 2024. gada ziņojumā apkopotajiem datiem, šāds iestatījums samazina izlīdzināšanas problēmas par aptuveni 30 %. Detaļām, kurām nepieciešama gan rotācija, gan taisna griešanas trajektorija, visas darbības tiek veiktas vienā paņēmienā. Tas ietaupa laiku un naudu, izvairoties no kļūdām, kas rodas, apstrādājot detaļas tradicionālā ražošanas procesā.

Ražošanas optimizēšana ar mazāku mašīnu pārnešanu un fiksatoriem

Aerospace uzņēmumi, kas strādā ar 5 asiām darbojošām sistēmām, ir novērojuši, ka tos fiksējošo ierīču skaits, ko izmanto, gatavojot turbīnas lāpstiņas, ir samazinājies apmēram par pusi. Šis samazinājums nozīmē mazāk kopumā iestatījumu, kas savukārt samazina gan izgatavošanas ilgumu, gan izmaksas par rīkiem. Piemēram, viens automašīnas detaļu ražotājs ir izdevies samazināt par apmēram 22% katras detaļas izgatavošanas laiku vienkārši tāpēc, ka starp mašīnām bija mazāk pārnešanu. Šīs metodes priekšrocība ir tā, ka tās novērš detaļu bojāšanos, kas notiek pastāvīgi fiksēšanas procesā, vienlaikus saglabājot pozicionēšanas precizitāti – 5 mikroni vai labāk. Iestādēm, kas strādā ar ciešiem toleranču apstākļiem, šāda veida uzlabojumi reāli ietekmē ikdienas darbības.

Tendence: Hibrida tehnoloģiju pieņemšana 5 asiām darbojošās mašīnas augstas ražošanas efektivitātes labā

Arvien vairāk uzņēmumu no ražošanas nozarēm sāk izmantot hibrīda 5 asi savienotus sistēmas, kas apvieno tradicionālo apstrādi ar pievienotās ražošanas iespējām, lai izgatavotu detaļas, kurām nepieciešama minimāla pēcapstrāde. Šīs integrētās platformas samazina procesu skaitu, kas nepieciešams komponenta pabeigšanai, reizēm pat par 40% salīdzinājumā ar iepriekšējo standartu. Reāla lietderības studija no medicīnisko ierīču uzņēmuma parāda, ka šādas sistēmas var samazināt izmaksas – uzņēmums pieredzēja apmēram 15% zemākas darbaspēka izmaksas, kad mašīnas sāka automātiski apmainīt rīkus un izmantot viena programmas uzstādījumu, nevis vairākus. Patiesi interesants ir tendence uz mašīnām, kas kalibrējas pašas. Šī attīstība ir padarījusi ražošanas līnijas efektīvākas starp partijām, samazinot gaidīšanas laiku apmēram par 18% saskaņā ar jaunākiem datiem. Ražotāji atzīst, ka šie uzlabojumi ne tikai samazina izmaksas, bet arī ir būtiski, lai turētos līdzi modernajām ražošanas prasībām.

Ieviešanas laika samazināšana, optimizējot iestatīšanu un fiksatoru izmantošanu

Fiksatoru sarežģītības minimizēšana, dinamiski orientējot apstrādājamo priekšmetu

Fiksatoru sarežģītība ievērojami samazinās, runājot par 5 ass apstrādi, jo mašīna pati pārvieto daļu, kamēr tā strādā pie tās. Tradicionālām 3 ass sistēmām katru reizi, kad tiek mainīta daļas pozīcija, ir nepieciešami dažādi speciāli fiksatori, taču jaunākajām mašīnām ir papildu kustības iespējas divās papildu asīs. Saskaņā ar AMT 2023. gada pētījumu, uzņēmumi var izslēgt apmēram 60 līdz 80 procentus no šiem fiksatoriem sarežģītu formu apstrādē. Kā vienu piemēru var minēt turbīnas lāpstiņas. Agrāk tām bija nepieciešamas aptuveni divpadsmit atsevišķas iestatīšanas ar vecāko aprīkojumu, taču tagad ražotāji iztiek ar vienu līdz trim iestatīšanām, izmantojot universālas skavas, kas darbojas dažādos leņķos.

Izdevumu un laika ietaupījums, samazinot pievienošanas prasības

Vienkāršāka stiprinājuma izmantošana tieši samazina darba stundas un materiālu atlikumus:

• Stiprināšanas laika samazinājums : 50–70% ātrāk uz detaļu (IMTS 2024 Instrumentu efektivitātes ziņojums)
• Stiprinājumu izmaksas : $2500–$15 000 ietaupījums uz vienu sarežģītu projektu, izvairoties no pielāgotiem stiprinājumiem
  Precīzi rotācijas galdi uztur pozicionēšanas precizitāti 5 mikronu robežās dinamiskas pārpozicionēšanas laikā, izslēdzot manuālus mērīšanas soļus starp operācijām.

Sagatavošanas laika samazinājums ar 5-ass apstrādi pateicoties konsolidētiem procesiem

Kad uzņēmumi apvieno urbšanu, frēzēšanu un pabeigšanu vienā iestādē, parasti to ražošanas cikli saīsinās no 30 līdz 60 procentiem. Arī aviācijas nozarē ir redzami ievērojami rezultāti. Viens ražotājs, pārslēdzot uz 5 asu sistēmām, dramatiski samazināja gaidīšanas laiku. Tiem ļoti svarīgajiem komponentiem, kas nepieciešami lidojumiem, kas agrāk aizņēma divas nedēļas, tagad tiek pabeigts nedaudz vairāk nekā vienā nedēļā. Un pat vēl lielāka ietaupījuma var sasniegt, vērojot rīku kustības ražošanas laikā. Haas Automation veiktais testēšanas brauciens parādīja, ka šo ceļu optimizēšana var paātrināt procesus par aptuveni 15 līdz 20 procentiem vienkārši tāpēc, ka mašīnas pavadām mazāk laika, pārvietojoties bez faktiskas darbības ar materiāliem.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kas ir 5 asu apstrāde?

5 asu apstrāde ļauj griešanas rīkiem pārvietoties pa piecām dažādām asīm vienlaikus, ļaujot apstrādāt sarežģītas formas gandrīz jebkurā virzienā.

Kā 5 asu apstrāde samazina iestādes laiku?

Ļaujot lielākajai daļai detaļu apstrādāt tikai vienu vai divas reizes, 5-ass apstrāde ievērojami samazina nepieciešamību pēc manuālas pozicionēšanas, tādējādi samazinot iestādīšanas laiku un kopējās ražošanas izmaksas.

Kāpēc 5-ass CNC tiek uzskatīts par precīzāku?

5-ass CNC mašīnas izmanto modernu CAM programmatūru, lai optimizētu rīka ceļus un uzturētu tolerances, nodrošinot augstāku precizitāti un vienmērīgu virsmas kvalitāti sarežģītās ģeometrijās.

Kā 5-ass apstrāde ietekmē piegādes termiņus?

Minimizējot fiksēšanas sarežģītību un integrējot vairākas operācijas vienā iestādījumā, 5-ass apstrāde ievērojami samazina ražošanas piegādes termiņus.