Στο όλο και πιο ανταγωνιστικό περιβάλλον παραγωγής, ο έλεγχος του κόστους κατεργασίας για τα μηχανικά μέρη έχει καταστεί ένας κρίσιμος παράγοντας για τη διατήρηση της ανταγωνιστικότητας. Εξαιρετικός μηχανικός σχεδιασμός όχι μόνο εξασφαλίζει αποτελεσματική παραγωγή μέρους αλλά και βελτιστοποιεί το κόστος. Αυτό απαιτεί από τους μηχανικούς να εξετάζουν διεξοδικά παράγοντες όπως η δυνατότητα μηχανικής, η επιλογή υλικού, η βελτιστοποίηση της διαδικασίας και η αξιοποίηση των πόρων καθ 'όλη τη διάρκεια της διαδικασίας σχεδιασμού και κατασκευής, χτυπώντας τη βέλτιστη ισορροπία μεταξύ των απαιτήσεων απόδοσης και της οικονομικής αποδοτικότητας. Αυτό το άρθρο εισάγει συστηματικά στρατηγικές ελέγχου κόστους σε όλη τη διαδικασία, από το σχεδιασμό έως την κατασκευή, παρέχοντας πρακτική και ολοκληρωμένη καθοδήγηση.

I. Εφαρμογή και εφαρμογή σχεδιασμού για παρασκευή (DFM)

1. Αρχή απλούστευσης σχεδιασμού
Ο πυρήνας του σχεδιασμού για την παραγωγή (DFM) βρίσκεται στην απλούστευση του σχεδιασμού του μέρους και στη μείωση της περιττής πολυπλοκότητας. Η βελτιστοποίηση της γεωμετρίας μπορεί να μειώσει σημαντικά τη δυσκολία μηχανικής κατεργασίας και τη φθορά των εργαλείων. Για παράδειγμα, αποφύγετε δύσκολο-να-Χαρακτηριστικά μηχανών όπως βαθιές τρύπες και μικρά εσωτερικά φιλέτα, τα οποία όχι μόνο απαιτούν εξειδικευμένα εργαλεία αλλά και αυξάνουν το χρόνο μηχανικής κατεργασίας και το κόστος. Κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, δώστε προτεραιότητα σε σχήματα που μπορούν να επεξεργαστούν χρησιμοποιώντας τυπικά εργαλεία για να ελαχιστοποιηθούν η ανάγκη για προσαρμοσμένα εργαλεία.

2. Μέθοδοι βελτιστοποίησης διαδικασίας
Ο σχεδιασμός της διαδικασίας μηχανικής επεξεργασίας θα πρέπει να εξετάζεται πλήρως κατά τα αρχικά στάδια του σχεδιασμού του προϊόντος. Με την ανάλυση και τη μελέτη των διαρθρωτικών χαρακτηριστικών και των απαιτήσεων κατεργασίας του τμήματος, μπορεί να προσδιοριστεί η βέλτιστη ακολουθία μηχανικής κατεργασίας και σύσφιξη. Με την υιοθέτηση ενός μοντέλου παράλληλης ανάπτυξης και με τη συμμετοχή των μηχανικών κατασκευής σε αναθεωρήσεις σχεδιασμού νωρίς, τα πιθανά θέματα παραγωγής μπορούν να εντοπιστούν και να επιλυθούν κατά τη διάρκεια της φάσης σχεδιασμού, αποφεύγοντας τις μεταγενέστερες τροποποιήσεις σχεδιασμού και το κόστος επανεξέτασης.

3. Στρατηγικές βελτίωσης της αποδοτικότητας παραγωγής
Πολλαπλών-Εργαλείο ταυτόχρονη κοπή και πολλαπλά-Η μηχανική κατεργασία μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα της παραγωγής. Με τη μείωση των χρόνων εισαγωγής εργαλείων και εξόδου ή ευθυγράμμιση αυτών των χρόνων, ο χρόνος κατεργασίας για ένα μόνο μέρος μπορεί να μειωθεί αποτελεσματικά. Για παράδειγμα, κατά τη μηχανική κατεργασία μικρών τμημάτων, χρησιμοποιώντας ένα multi-Το εξάρτημα σταθμού για την επεξεργασία πολλαπλών εξαρτημάτων ταυτόχρονα μπορεί να αυξήσει την αποτελεσματικότητα κατά περισσότερο από 30% σε σύγκριση με το single-Μικρή μηχανική κατεργασία. Ο απώτερος στόχος της εφαρμογής του DFM είναι η επίτευξη υψηλής απόδοσης (χαμηλό επιτόκιο) και ελάχιστες αναθεωρήσεις σχεδιασμού, επιτυγχάνοντας έτσι το κόστος-αποτελεσματική κατασκευή.

Ii. Κόστος-Ανάλυση οφέλους της επιλογής υλικών

1. Βασικές αρχές του Επιλογή υλικού
Η επιλογή υλικού πρέπει πρώτα να πληροί τις απαιτήσεις απόδοσης του στοιχείου, συμπεριλαμβανομένων των μηχανικών, φυσικών και χημικών ιδιοτήτων. Για παράδειγμα, τα μέρη μετάδοσης εργαλείων απαιτούν υψηλή-Χάλυβα αντοχής για να εξασφαλιστεί η αντοχή στη φθορά και η αντοχή κόπωσης, ενώ τα εξαρτήματα άξονα που λειτουργούν σε διαβρωτικά περιβάλλοντα απαιτούν διάβρωση-ανθεκτικός ανοξείδωτος χάλυβα. Ένα υλικό’η απόδοση καθορίζει απευθείας το στοιχείο’S Value and Service Life και είναι η πρωταρχική βάση για την επιλογή υλικού.

2. Οικονομικές εκτιμήσεις
Ενώ η ικανοποίηση των απαιτήσεων απόδοσης, πρέπει να δοθεί προτεραιότητα σε υλικά με καλή ικανότητα μηχανικής και χαμηλό κόστος. Κράματα αργιλίου χρησιμοποιούνται ευρέως στην άλεση του CNC, προσφέροντας γρήγορες ταχύτητες κατεργασίας και ελάχιστη φθορά εργαλείων, καθιστώντας τους μια ιδανική επιλογή για μηχανικά και εξωτερικά εξαρτήματα. Η τυποποιημένη επιλογή υλικού μπορεί να εξορθολογίσει τις διαδικασίες προμηθειών, να μειώσει την ποικιλία αποθεμάτων και να μειώσει το συνολικό κόστος. Οι στατιστικές δείχνουν ότι μέσω της τυποποίησης υλικών, οι εταιρείες μπορούν να μειώσουν το κόστος των προμηθειών κατά 15%-25%.

3. Στρατηγική υποκατάστασης
Ο ενεργός εντοπισμός και επικύρωση εναλλακτικών υλικών είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για τη μείωση του κόστους. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας το SKD61 ζεστό-Εργαστείτε χάλυβα αντί για SKH51 Υψηλή-Χάλυβα ταχύτητας για την κατασκευή ορισμένων εξαρτημάτων μούχλας μπορεί να εξοικονομήσει 50%-70% σε κόστος χωρίς να διακυβεύεται η απόδοση. Κατά την επιλογή των υλικών, δεν πρέπει να επιδιώκει τυφλά υψηλή απόδοση ή υψηλή τιμή, αλλά μάλλον να αναζητήσει το καταλληλότερο υλικό που βασίζεται στις πραγματικές εφαρμογές και τις λειτουργικές απαιτήσεις του τμήματος. Μερικές φορές, μέσω της βελτιστοποίησης του δομικού σχεδιασμού, είναι ακόμη δυνατό να αντικατασταθούν τα ακριβά υλικά με χαμηλά-Κόστος.

Περισσότερες γνώσεις που θα μπορούσατε να διαβάσετε: Περιεκτικός οδηγός για τις ιδιότητες των υλικών: 11 βασικές διαφορές μεταξύ της αντοχής, της ακαμψίας, της σκληρότητας και άλλων

Iii. Τεχνολογία επεξεργασίας και βελτιστοποίηση διαδρομής

1. Βέλτιστες πρακτικές διαδρομής κατεργασίας CNC
Χρήση προηγμένου CAD/Το λογισμικό Cam για τον σχεδιασμό της διαδρομής εργαλείων είναι το κλειδί για τη βελτιστοποίηση CNC κατεργασία. Το σύγχρονο λογισμικό CAM μπορεί να εξετάσει πλήρως τη γεωμετρία του τεμαχίου, τα χαρακτηριστικά εργαλείων και τις απαιτήσεις ακρίβειας κατεργασίας για τη δημιουργία της πιο βελτιστοποιημένης διαδρομής εργαλείων. Η τεχνολογία ελέγχου ανάδρασης ισχύος ρυθμίζει τον ρυθμό τροφοδοσίας ή την ταχύτητα της ατράκτου σε πραγματικό χρόνο με βάση τις αλλαγές στις δυνάμεις κοπής, τη διατήρηση των δυνάμεων κοπής σε ένα λογικό εύρος και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της μηχανικής κατεργασίας και της ζωής των εργαλείων.
Η τεχνολογία προγνωστικού ελέγχου μοντέλου προβλέπει αλλαγές κατά τη μηχανική κατεργασία με μοντέλα κατασκευής που σχετίζονται με τις δυνάμεις κοπής και τις θερμοκρασίες κοπής, επιτρέποντάς του να προσαρμόζει προληπτικά τις παραμέτρους κατεργασίας για να αποφευχθεί η κατεργασία των ανωμαλιών. Η προσαρμοστική τεχνολογία ελέγχου ρυθμίζει δυναμικά τις παραμέτρους με βάση το πραγματικό-Χρόνος επεξεργασίας δεδομένων, εξασφαλίζοντας τη σταθερότητα και την αποτελεσματικότητα της κατεργασίας.

2. Επιλογή εργαλείων και βελτιστοποίηση παραμέτρων
Η επιλογή του κατάλληλου τύπου εργαλείου και γεωμετρίας με βάση τις απαιτήσεις κατεργασίας είναι ζωτικής σημασίας. Για την κατεργασία κράματος αλουμινίου, χρησιμοποιούνται συνήθως οι ελαιοτριβεία, τα άκρα των σφαιρών και οι βαρετοί κοπτήρες. Ωστόσο, απαιτούνται εξειδικευμένα εργαλεία για δύσκολα-να-υλικά μηχανής όπως υψηλά-κράματα θερμοκρασίας. Ο έλεγχος των παραμέτρων κοπής επηρεάζει άμεσα το κόστος μηχανικής κατεργασίας και την ποιότητα: υπερβολικά υψηλές ταχύτητες κοπής επιταχύνουν τη φθορά των εργαλείων, ενώ οι υπερβολικά χαμηλοί ρυθμοί τροφοδοσίας μειώνουν την παραγωγικότητα. Η βελτιστοποίηση των συνδυασμών παραμέτρων κοπής μέσω μεθόδων όπως η ορθογώνια δοκιμή μπορεί να βρει τη βέλτιστη ισορροπία μεταξύ της αποτελεσματικότητας της μηχανικής κατεργασίας και της ζωής του εργαλείου. Κατά τη διάρκεια του προγραμματισμού CNC, η επιλογή εργαλείων και οι παράμετροι κοπής πρέπει να καθορίζονται σε πραγματικό χρόνο, υπό τον άνθρωπο-αλληλεπίδραση μηχανής, εξασφαλίζοντας τόσο την ποιότητα όσο και την απόδοση μηχανικής κατεργασίας.

3. Διαχείριση και επιλογή εργαλείων
Η επιλογή του υλικού εργαλείων επηρεάζει σημαντικά την αποτελεσματικότητα και την ποιότητα της μηχανικής κατεργασίας. Τα εργαλεία διαμαντιών είναι κατάλληλα για κατεργασία μη-σιδηρούχα μέταλλα και μη-Μεταλλικά υλικά. Τα εργαλεία PCBN είναι κατάλληλα για τη μηχανική κατεργασία του σκληρού χάλυβα και του χυτοσιδήρου. Τα κεραμικά εργαλεία είναι κατάλληλα για υψηλά-ταχύτητα κατεργασίας από χυτοσίδηρο και ψηλά-Τα κράματα θερμοκρασίας και τα επικαλυμμένα εργαλεία μπορούν να βελτιώσουν τη διάρκεια ζωής του εργαλείου και την απόδοση μηχανικής κατεργασίας. Είναι ζωτικής σημασίας να επιλέξετε τυποποιημένους κατασκευαστές εργαλείων που ταιριάζουν με τις προδιαγραφές του συστήματος εργαλείων για να εξασφαλίσετε γρήγορη και ακριβή εγκατάσταση του εργαλείου στον άξονα του μηχανήματος ή να επιστρέψετε στο περιοδικό εργαλείων, ελαχιστοποιώντας το χρόνο αλλαγής του εργαλείου.

Iv. Εξυπηρετημένος σχεδιασμός και βελτιωμένη χρήση υλικών

1. Στρατηγικές βελτιστοποίησης σχεδιασμού
Η μείωση του βάθους διαμόρφωσης των προϊόντων μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τη χρήση του υλικού. Ένας κατασκευαστής ανταλλακτικών αυτοκινήτων πέτυχε ένα 8% Αύξηση της αξιοποίησης υλικών μειώνοντας το βάθος σχηματισμού του πίσω μέλους του οροφή. Η κατάλληλη υποδιαίρεση προϊόντων και ο σχεδιασμός συναρμολόγησης μπορούν να βελτιώσουν περαιτέρω τη χρήση υλικών. Με το σπάσιμο ενός προϊόντος σε μικρότερα εξαρτήματα και τη βελτιστοποίηση της συναρμολόγησης τους, τα υλικά απόβλητα μπορούν να μειωθούν.
Χρησιμοποιώντας την προσομοίωση υπολογιστών και την ανάλυση πειραματικών δεδομένων για τη βελτιστοποίηση της γεωμετρίας του προϊόντος, όπως με την χρήση μη-Τα παραδοσιακά πολυγωνικά ή καμπύλα σχέδια μπορούν να επιτύχουν υψηλότερη αξιοποίηση υλικών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η δομική βελτιστοποίηση μπορεί ακόμη και να μειώσει τη χρήση υλικού διατηρώντας παράλληλα την απόδοση.

2. Μέθοδοι για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της χρήσης υλικού
Η μείωση του πλάτους του υλικού και του βήματος των σφραγισμένων εξαρτημάτων μπορούν να μειώσουν τα θραύσματα. Πολλαπλές αναλύσεις και βελτιστοποιήσεις του CAE κατά τη διάρκεια της φάσης σχεδιασμού επιφάνειας DIE εξασφαλίζουν ελάχιστο μέγεθος κενού, διατηρώντας παράλληλα την ακαμψία των προϊόντων, βελτιώνοντας έτσι τη χρήση υλικών.
Χρησιμοποιώντας την ένθετη τεχνολογία σχεδιασμού, το σύστημα MES επιλέγει εξαρτήματα που πρέπει να παραχθούν με βάση παραμέτρους όπως ο τύπος υλικού, το πάχος και η ημερομηνία παράδοσης και τα φωλιάζουν μαζί για να μεγιστοποιήσουν τη χρήση υλικού φύλλου ή σωλήνα. Με τη βελτιστοποίηση του αλγορίθμου φωλιάσματος, μια εταιρεία παραγωγής αύξησε το ποσοστό αξιοποίησης των υλικών φύλλων από 70% σε 85%, εξοικονομώντας πάνω από ένα εκατομμύριο γιουάν σε ετήσιο κόστος υλικών.

3. Διαδικασία και βελτιστοποίηση της τυποποίησης
Η βελτιστοποίηση της διαδικασίας βελτιώνει την αξιοποίηση των υλικών, μειώνει τις εξειδικευμένες προδιαγραφές υλικών, αυξάνει την ευελιξία των υλικών και μειώνει το κόστος αποθεμάτων και διαχείρισης. Η καθιέρωση προτύπων και προδιαγραφών χρήσης υλικών επιτρέπει τον ενοποιημένο σχεδιασμό υλικών διαφορετικών πάχους και προδιαγραφών, αποφεύγοντας τα απόβλητα και το αυξημένο κόστος διαχείρισης που προκαλείται από την υπερβολική κατάσταση των υλικών προδιαγραφών.

V. Κόστος-Ανάλυση οφέλους της επιφανειακής θεραπείας

1. Ανάλυση σύνθεσης κόστους
Κόστος επιφανείας Συμπεριλάβετε τα δαπάνες υλικού (χημικά, υλικά επικάλυψης, κ.λπ.), το κόστος εργασίας, η απόσβεση του εξοπλισμού και η κατανάλωση ενέργειας. Κατά τη διεξαγωγή ενός κόστους επιφανειακής θεραπείας-Ανάλυση παροχών, αυτοί οι παράγοντες πρέπει να εξεταστούν διεξοδικά και να συγκριθούν με τις βελτιώσεις απόδοσης που προκαλείται από την επιφανειακή θεραπεία. Για παράδειγμα, η ηλεκτροκίνηση μπορεί να βελτιώσει ένα μέρος’S Corrosion Resistance, αλλά μπορεί να αυξήσει το κόστος κατασκευής κατά 15%-25%.

2. Στρατηγικές βελτιστοποίησης κόστους
Η επιλογή του κατάλληλου βαθμού τερματισμού επιφάνειας είναι κρίσιμη. Οι υπερβολικά υψηλές απαιτήσεις φινιρίσματος επιφάνειας μπορούν να αυξήσουν σημαντικά το κόστος επεξεργασίας, ενώ οι λογικές απαιτήσεις ποιότητας επιφάνειας μπορούν να ικανοποιήσουν τις λειτουργικές απαιτήσεις ενώ ελέγχουν το κόστος. Προσπαθήστε να αποφύγετε την εφαρμογή πολλαπλών διαφορετικών επιφανειακών θεραπειών στο ίδιο μέρος, καθώς αυτό προσθέτει πρόσθετα βήματα και κόστος επεξεργασίας.
Εξετάστε λεπτομερώς τις απαιτήσεις επεξεργασίας επιφανείας κάθε μέρους από μια ολιστική προοπτική του προϊόντος και μειώστε τα περιττά βήματα επεξεργασίας επιφάνειας μέσω του σχεδιασμού και της βελτιστοποίησης της διαδικασίας. Για παράδειγμα, ο δομικός σχεδιασμός μπορεί να αποφύγει τη μηχανική κατεργασία και την επιφανειακή θεραπεία των κρυφών εσωτερικών επιφανειών, περιορίζοντας τη θεραπεία σε κρίσιμες λειτουργικές επιφάνειες.

3. Απόφαση-Κάνοντας μέθοδοι και εφαρμογή
Καθιέρωση μιας διαδικασίας για την αξιολόγηση της αναγκαιότητας της επιφανειακής θεραπείας για να καθοριστεί σαφώς πότε απαιτείται η επιφανειακή θεραπεία. Για διακοσμητικές επιφανειακές θεραπείες, εξετάστε πιο οικονομικές εναλλακτικές λύσεις. Για λειτουργικές επιφανειακές επεξεργασίες, βεβαιωθείτε ότι η ποιότητα της θεραπείας πληροί τις απαιτήσεις. Μεγιστοποιήστε το κόστος-Αποτελεσματικότητα των επιφανειακών θεραπειών μέσω της αυστηρής λογιστικής και διαχείρισης της παραγωγής.
Βελτιστοποιήστε τον προγραμματισμό των διαδικασιών για τη μείωση του χρόνου προετοιμασίας και της ανάκαμψης πριν και μετά την επιφανειακή θεραπεία. Η υιοθέτηση ενός εντατικού μοντέλου παραγωγής για τη συγκέντρωση της επεξεργασίας εξαρτημάτων που απαιτούν την ίδια επιφανειακή επεξεργασία μπορεί να μειωθεί ανά-Κόστος επεξεργασίας μέρους.