Az egyre versenyképesebb gyártási környezetben a mechanikus alkatrészek megmunkálási költségeinek ellenőrzése kritikus tényezővé vált a versenyképesség fenntartásában. A kiváló mechanikus kialakításnemcsak biztosítja a hatékony alkatrésztermelést, hanem optimalizálja a költségeket is. Ez megköveteli a mérnökök számára, hogy átfogóan mérlegeljék azokat a tényezőket, mint a megmunkálhatóság, az anyag kiválasztása, a folyamat optimalizálása és az erőforrás -felhasználás a teljes tervezési és gyártási folyamat során, megteremtve a teljesítményigény és a gazdasági hatékonyság közötti optimális egyensúlyt. Ez a cikk szisztematikusan bevezeti a költség -ellenőrzési stratégiákat a teljes folyamat során, a tervezéstől a gyártásig, gyakorlati és átfogó útmutatástnyújtva.

I. A tervezés alkalmazása és megvalósítása a gyárthatósághoz (DFM)

1. Tervezési egyszerűsítési elv
A gyárthatóság tervezésének lényege (DFM) Az alkatrészek kialakításának egyszerűsítésében és a felesleges bonyolultság csökkentésében rejlik. A geometria optimalizálása jelentősen csökkentheti a megmunkálásinehézségeket és a szerszám kopását. Például kerülje anehézségeket--hoz-A gépjárművek, például a mély lyukak és a kis belső filé, amelyeknemcsak speciális szerszámokat igényelnek, hanemnövelik a megmunkálási időt és a költségeket. A tervezés során prioritást élvez az olyan formák, amelyeket szabványos eszközökkel lehet megmunkálni, hogy minimalizálják az egyedi eszközök igényét.

2. A folyamat optimalizálási módszerei
A megmunkálási folyamat tervezését a terméktervezés kezdeti szakaszaiban teljes mértékben figyelembe kell venni. Az alkatrész szerkezeti jellemzői és megmunkálási követelményeinek elemzésével és tanulmányozásával meghatározható a legoptimálisabb megmunkálási sorrend és a szorító séma. A párhuzamos fejlesztési modell elfogadásával és a gyártási mérnökök bevonásával a tervezési áttekintésbe korán, a potenciális gyártási kérdések azonosíthatók és megoldhatók a tervezési szakaszban, elkerülve a későbbi tervezési módosításokat és az átdolgozási költségeket.

3. A termelési hatékonyság fejlesztési stratégiái
Több-szerszám egyidejű vágás és több-Az alkatrész -megmunkálás jelentősen javíthatja a termelés hatékonyságát. A szerszámbevitel és a kilépési idő csökkentésével, vagy ezekben az idők igazításával az egyetlen rész megmunkálási ideje hatékonyan lerövidíthető. Például, amikor kis alkatrészeket megmunkál, multi -t használ-Az állomás lámpateste több rész egyszerre történő feldolgozásához több mint 30 -valnövelheti a hatékonyságot% összehasonlítva az egyedülállóval-darab megmunkálás. A DFM végrehajtásának végső célja a magas hozam elérése (alacsony hulladéklerakási sebesség) és a minimális tervezési felülvizsgálatok, ezáltal a költségek elérése-hatékony gyártás.

Ii. Költség-Az anyagválasztás előnye elemzése

1. A Anyagválasztás
Az anyagválasztásnak először meg kell felelnie az alkatrész teljesítménykövetelményeinek, beleértve a mechanikai, fizikai és kémiai tulajdonságokat. Például a sebességváltó -átviteli alkatrészek magasra van szükségük-szilárdság acél a kopásállóság és a fáradtság szilárdságának biztosítása érdekében, míg a korrozív környezetben működő tengely alkatrészek megkövetelik korrózió-ellenálló rozsdamentes acél- Anyag’S teljesítmény közvetlenül meghatározza az összetevőt’S érték- és szolgáltatási élet, és ez a materi kiválasztás elsődleges alapja.

2. Gazdasági megfontolások
Miközben megfelelnek a teljesítmény követelményeinek, a jó megmunkálhatósággal és az olcsó költségekkel rendelkező anyagokat prioritássá kell tenni. Alumíniumötvözetek széles körben használják a CNC marásban, gyors megmunkálási sebességet és minimális szerszám kopást kínálnak, így ideális választás lehet a mechanikai és külső alkatrészek számára. A szabványosított anyagválasztás ésszerűsítheti a beszerzési folyamatokat, csökkentheti a készletfajtát és csökkentheti az általános költségeket. A statisztikák azt mutatják, hogy az anyagi szabványosítás révén a vállalatok 15 -rel csökkenthetik a beszerzési költségeket%-25%-

3. Helyettesítési stratégia
Az alternatív anyagok aktív azonosítása és validálása hatékony módszer a költségek csökkentésére. Például az SKD61 HOT használatával-A Skh51 magas helyett dolgozzon acélból-Speed ​​Steel bizonyos penész alkatrészek előállításához 50 megtakarítást eredményezhet%-70% költségekben a teljesítmény veszélyeztetésenélkül. Az anyagok kiválasztásakornem szabad vakon elérni anagy teljesítményt vagy a magas árat, hanem inkább a legmegfelelőbb anyagot keresse meg az alkatrész tényleges alkalmazási és funkcionális követelményei alapján. Időnként a szerkezeti tervezés optimalizálásával akár a drága anyagokat is le lehet cserélni alacsonyra-költségek.

További tudás, amelyet elolvashat: Átfogó útmutató az anyagtulajdonságokhoz: 11 Kulcsfontosságú különbségek az erő, a merevség, a keménység és még sok más között

Iii. A technológia feldolgozása és az út optimalizálása

1. CNC megmunkálási út A legjobb gyakorlatok
Advanced CAD használatával/A CAM szoftver az eszköz elérési útjának tervezéséhez kulcsfontosságú az optimalizáláshoz CNC megmunkálás- A Modern CAM szoftver teljes mértékben figyelembe veheti a munkadarab geometriáját, a szerszámjellemzőket és a megmunkálási pontossági követelményeket a legoptimalizáltabb eszköz elérési útjának előállításához. A teljesítmény -visszacsatolás -vezérlő technológia valós időben beállítja a takarmány -sebességet vagy az orsó sebességét a vágási erők változásai alapján, a vágási erőket ésszerű tartományon belül tartva, és javítja a megmunkálási hatékonyságot és a szerszám élettartamát.
A modell prediktív kontroll technológiája előrejelzi a változásokat a vágási erőkkel és a vágási hőmérsékletekkel kapcsolatos modellezés során a megmunkálás során, lehetővé téve a megmunkálási paraméterek proaktív beállítását, hogy elkerüljék az anomáliák megmunkálását. Az adaptív vezérlő technológia dinamikusan beállítja a paramétereket a valós alapján-Idő megmunkálási adatok, a megmunkálási stabilitás és a hatékonyság biztosítása.

2. Szerszám kiválasztása és paraméterek optimalizálása
A megfelelő szerszámtípus és geometria kiválasztása a megmunkálási követelmények alapján döntő jelentőségű. Az alumíniumötvözet megmunkálásához általában végzőmalmokat, golyó -malmokat és unalmas vágókat használnak. Anehézséghez azonban speciális eszközökre van szükség--hoz-gépi anyagok, például magas-hőmérsékleti ötvözetek. A vágási paraméterek ellenőrzése közvetlenül befolyásolja a megmunkálási költségeket és a minőséget: A túlzottan magas vágási sebesség felgyorsítja a szerszám kopását, míg a túl alacsony takarmányozási sebesség csökkenti a termelékenységet. A vágási paraméterek kombinációinak optimalizálása olyan módszerekkel, mint például az ortogonális tesztelés, megtalálhatja az optimális egyensúlyt a megmunkálási hatékonyság és a szerszám élettartama között. A CNC programozás során a szerszámválasztást és a vágási paramétereket valós időben, ember alatt meg kell határozni-Gépi interakció, biztosítva mind a megmunkálás minőségét, mind a hatékonyságot.

3. Szerszámkezelés és kiválasztás
A szerszám anyag megválasztása jelentősen befolyásolja a megmunkálási hatékonyságot és a minőséget. A gyémántszerszámoknem megmunkálják anem megmunkálást-vasfémek ésnem-fém anyagok. A PCBN szerszámok edzett acél és öntöttvas megmunkálására alkalmasak. A kerámia szerszámok alkalmasak a magasra-az öntöttvas és a magas sebességű megmunkálása-A hőmérsékleti ötvözetek és a bevont eszközök javíthatják a szerszám élettartamát és a megmunkálási hatékonyságot. Alapvető fontosságú az olyan standard szerszámtulajdonosok kiválasztása, amelyek megfelelnek a szerszámgép -rendszer specifikációinak, hogy biztosítsák az eszköz gyors és pontos telepítését a géporsóba, vagy visszatérjenek a szerszámmagazinba, minimalizálva a szerszámváltási időt.

Iv. Finomított kialakítás és továbbfejlesztett anyaghasználat

1. Tervezési optimalizálási stratégiák
A termékek kialakulásának mélységének csökkentése hatékonyan javíthatja az anyaghasználatot. Az autóalkatrész -gyártó 8 -at ért el% Az anyagfelhasználásnövekedése a tetőtag hátsó kereszttagjának kialakuló mélységének csökkentésével. A megfelelő termék felosztása és összeszerelése tovább javíthatja az anyagok felhasználását. Azáltal, hogy egy terméket kisebb alkatrészekre bontva és az összeszerelés optimalizálásával, az anyaghulladék csökkenthető.
A számítógépes szimuláció és a kísérleti adatok elemzésének felhasználása a termék geometriájának optimalizálására, például anem alkalmazásával-A hagyományos sokszögű vagy ívelt minták magasabb anyaghasználatot érhetnek el. Egyes esetekben a szerkezeti optimalizálás csökkentheti az anyaghasználatot, miközben fenntartja a teljesítményt.

2. Módszerek az anyaghasználati hatékonyság javítására
Az anyagszélesség és a bélyegzett alkatrészek hangmagassága csökkentheti a hulladékot. Több CAE elemzés és optimalizálás a szerszámfelületi tervezési szakaszban biztosítja a minimális üres méretet, miközben megőrzi a termék merevségét, ezáltal javítva az anyaghasználatot.
A beágyazott tervezési technológiát használva az MES rendszer kiválasztja a gyártandó alkatrészeket olyan paraméterek alapján, mint például az anyagtípus, a vastagság és a kézbesítési dátum, és összevonja őket, hogy maximalizálja a lap vagy a cső anyag felhasználását. A fészkelő algoritmus optimalizálásával a gyártó vállalat 70 -rőlnövelte a lap anyaghasználati arányát% 85 -ig%, több mint egymillió jüan megtakarítása az éves anyagköltségekben.

3. A folyamat és a szabványosítás optimalizálása
A folyamat optimalizálása javítja az anyagok felhasználását, csökkenti a speciális anyagi előírásokat,növeli az anyag sokoldalúságát, és csökkenti a készlet- és kezelési költségeket. Az anyaghasználati szabványok és specifikációk meghatározása lehetővé teszi a különböző vastagságú és specifikációkkal rendelkező anyagok egységes tervezését, elkerülve a hulladékot és a megnövekedett kezelési költségeket, amelyeket az anyagi előírások túlzott mértéke okozott.

V. Költség-A felszíni kezelés előnye

1. Költségösszetétel -elemzés
Felszíni kezelési költségek Tartalmazza az anyagköltségeket (vegyszerek, bevonó anyagok stb.), a munkaerőköltségek, a berendezések értékcsökkenése és az energiafogyasztás. Felszíni kezelési költségek elvégzésekor-Az ellátások elemzése, ezeket a tényezőket átfogóan figyelembe kell venni és összehasonlítani a felületkezelés által előidézett teljesítményjavításokkal. Például az galvanizálás javíthatja az alkatrészeket’s korrózióállóság, de 15 -relnövelheti a gyártási költségeket%-25%-

2. Költségoptimalizálási stratégiák
A megfelelő felületi befejezési fokozat kiválasztása elengedhetetlen. A túlzottan magas felszíni befejezési követelmények jelentősennövelhetik a feldolgozási költségeket, míg az ésszerű felületminőségi követelmények megfelelhetnek a funkcionális követelményeknek a költségek ellenőrzése közben. Próbálja meg elkerülni a többféle felületkezelés alkalmazását ugyanarra a részre, mivel ez további feldolgozási lépéseket és költségeket ad hozzá.
Átfogóan vegye figyelembe az egyes részek felületi kezelési követelményeit holisztikus termék szempontjából, és csökkentse a felesleges felületkezelési lépéseket a tervezés és a folyamat optimalizálásával. Például a szerkezeti kialakítás elkerülheti a rejtett belső felületek megmunkálását és felületkezelését, korlátozva a kezelést a kritikus funkcionális felületekre.

3. Döntés-Módszerek és megvalósítás készítése
Állítson be egy eljárást a felszíni kezelés szükségességének felmérésére, hogy egyértelműen meghatározzuk, mikor szükséges a felszíni kezelés. A dekoratív felületkezelésekhez vegye figyelembe a gazdaságosabb alternatívákat. A funkcionális felületkezelésekhez győződjön meg arról, hogy a kezelés minősége megfelel -e a követelményeknek. Maximalizálja a költségeket-A felszíni kezelések hatékonysága szigorú költségszámítás és termelés kezelése révén.
Optimalizálja a folyamat ütemezését az előkészítés és az átfutási idő csökkentése érdekében a felszíni kezelés előtt és után. Intenzív termelési modell elfogadása az ugyanazon felületkezelés igénylését igénylő alkatrészek feldolgozására vonatkozóan-Részfeldolgozási költségek.