У все більш конкурентоспроможному виробничому середовищі контроль витрат на обробку механічних деталей став критичним фактором у підтримці конкурентоспроможності. Відмінна механічна конструкція не лише забезпечує ефективне виробництво частини, але й оптимізує витрати. Це вимагає від інженерів всебічно розглянути такі фактори, як обробка, вибір матеріалів, оптимізація процесів та використання ресурсів у всьому процесі проектування та виробництва, вражаючи оптимальний баланс між вимогами ефективності та економічною ефективністю. Ця стаття систематично вводить стратегії контролю витрат протягом усього процесу, від проектування до виробництва, надання практичних та всебічних настанов.

I. Застосування та впровадження дизайну для виробництва (DFM)

1. Принцип спрощення проектування
Ядро дизайну для виробництва (DFM) полягає в спрощенні дизайну частини та зменшення непотрібної складності. Оптимізація геометрії може значно зменшити труднощі з обробкою та зношування інструментів. Наприклад, уникайте складних-до-Основні машини, такі як глибокі отвори та невеликі внутрішні філе, які потребують не лише спеціалізованих інструментів, але й збільшують час та витрати на обробку. Під час проектування пріоритетні форми, які можна обробляти за допомогою стандартних інструментів, щоб мінімізувати потребу в спеціальних інструментах.

2. Методи оптимізації процесів
Планування обробки процесів повинно бути повністю розглянуто на початкових етапах дизайну продуктів. Аналізуючи та вивчаючи структурні характеристики та вимоги до обробки частини, можна визначити найбільш оптимальну схему обробки та схему затискання. Приймаючи модель паралельної розробки та залучаючи виробничих інженерів до оглядів дизайну, потенційні проблеми з виготовленням можна визначити та вирішити на етапі проектування, уникаючи пізніших модифікацій дизайну та витрат на переробку.

3. Стратегії підвищення ефективності виробництва
Багаторазовий-Інструмент Одночасне різання та багаторазове-Частина обробка може значно підвищити ефективність виробництва. Зменшуючи введення інструменту та час виходу або вирівнюючи ці часи, час обробки для однієї частини може бути ефективно скорочений. Наприклад, під час обробки невеликих деталей, використовуючи мульти-Станція кріплення для обробки декількох деталей одночасно може підвищити ефективність більш ніж на 30% порівняно з одиноким-Обробка шматка. Кінцева мета реалізації DFM - досягти високого врожаю (Низька швидкість брухту) і мінімальні зміни дизайну, тим самим досягаючи витрат-ефективне виробництво.

Ii. Вартість-Аналіз вигоди відбору матеріалів

1. Основні принципи Вибір матеріалу
Вибір матеріалу повинен спочатку відповідати вимогам продуктивності компонента, включаючи механічні, фізичні та хімічні властивості. Наприклад, деталі передачі передач потребують високих-Сила сталі для забезпечення стійкості до зносу та міцності на втому, тоді як потрібні деталі вала, що працюють у корозійних умовах корозія-стійка нержавіюча сталь. Матеріал’S продуктивність безпосередньо визначає компонент’S значення та термін служби та є основною основою для вибору матеріалу.

2. Економічні міркування
Незважаючи на те, що відповідає вимогам продуктивності, матеріали з хорошою обробкою та низькою вартістю повинні бути пріоритетні. Алюмінієві сплави широко використовуються в фрезеруванні з ЧПУ, пропонуючи швидку швидкість обробки та мінімальний знос інструментів, що робить їх ідеальним вибором для механічних та зовнішніх деталей. Стандартизований вибір матеріалів може впорядкувати процеси закупівель, зменшити різноманітність запасів та знизити загальні витрати. Статистика показує, що завдяки стандартизації матеріалів компанії можуть зменшити витрати на закупівлю на 15%-25%.

3. Стратегія заміщення
Активно ідентифікація та перевірка альтернативних матеріалів є ефективним способом зменшення витрат. Наприклад, використання SKD61 HOT-Робота вмирати сталь замість SKH51 High-Швидкість сталі для виготовлення певних деталей цвілі може заощадити 50%-70% в витратах без шкоди для ефективності. Вибираючи матеріали, не слід сліпо забезпечити високу продуктивність або високу ціну, а скоріше шукати найбільш підходящий матеріал на основі фактичного застосування та функціональних вимог деталі. Іноді завдяки оптимізації конструкційної конструкції навіть можна замінити дорогі матеріали низькими-коштують один.

Більше знань, які ви могли прочитати: Вичерпний посібник з властивостей матеріалу: 11 ключові відмінності між силою, жорсткістю, твердістю та ін.

Iii. Технологія обробки та оптимізація шляхів

1. Найкращі практики обробки ЧПУ
Використання розширеного CAD/Програмне забезпечення CAM для планування шляхів інструментів є ключовим для оптимізації Обробка ЧПУ. Сучасне програмне забезпечення CAM може повністю розглянути геометрію заготовки, характеристики інструментів та вимоги до точності обробки для створення найбільш оптимізованого шляху інструменту. Технологія управління зворотним зв'язком потужності регулює швидкість подачі або швидкість шпинделя в режимі реального часу на основі змін сил різання, зберігання сил у розумному діапазоні та підвищення ефективності обробки та терміну експлуатації інструментів.
Модель технологія прогнозування контролю прогнозує зміни під час обробки шляхом побудови моделей, пов'язаних із силами різання та скороченням температури, що дозволяє проактивно регулювати параметри обробки, щоб уникнути обробки аномалій. Технологія адаптивного управління динамічно налаштовує параметри на основі реальних-Час обробки даних, забезпечення стабільності та ефективності обробки.

2. Вибір інструменту та оптимізація параметрів
Вибір відповідного типу інструменту та геометрії на основі вимог до обробки має вирішальне значення. Для обробки алюмінієвих сплавів, кінцевих млинів, кулькових млинів та нудних різаків зазвичай використовуються. Однак для важких інструментів потрібні спеціалізовані інструменти-до-машинні матеріали, такі як високі-Температурні сплави. Контроль параметрів різання безпосередньо впливає на вартість обробки та якість: надмірно високі швидкості різання прискорюють зношування інструментів, тоді як надмірно низькі показники подачі знижують продуктивність. Оптимізація комбінацій параметрів різання за допомогою таких методів, як ортогональне тестування, може знайти оптимальний баланс між ефективністю обробки та терміном експлуатації інструментів. Під час програмування ЧПУ, параметри вибору інструментів та різання повинні визначатися в режимі реального часу, під людською-Взаємодія машини, забезпечення як якості обробки та ефективності.

3. Управління та вибір інструментів
Вибір матеріалу інструменту суттєво впливає на ефективність та якість обробки. Діамантові інструменти підходять для обробкиnon-залізні метали і не-Металеві матеріали. Інструменти PCBN підходять для обробки загартованої сталі та чавуну. Керамічні інструменти підходять для високих-Швидкість обробки чавуну та високої-Температурні сплави та інструменти з покриттям можуть підвищити термін експлуатації інструментів та ефективність обробки. Важливо вибрати стандартні власники інструментів, які відповідають специфікаціям системи верстатів, щоб забезпечити швидку та точну установку інструменту в веретен машини або повернутися до журналу інструменту, мінімізуючи час зміни інструменту.

Iv. Удосконалений дизайн та вдосконалене використання матеріалів

1. Стратегії оптимізації дизайну
Зменшення глибини утворення продуктів може ефективно покращити використання матеріалу. Виробник автомобільних деталей досяг 8% Збільшення використання матеріалів за рахунок зменшення глибини утворення заднього поперечного елемента панелі на даху. Відповідний підрозділ продукту та конструкція складання можуть додатково покращити використання матеріалів. Розбиваючи продукт на менші компоненти та оптимізуючи їх збірку, матеріальні відходи можуть бути зменшені.
Використання комп'ютерного моделювання та експериментального аналізу даних для оптимізації геометрії продукту, наприклад, використовуючи Non-Традиційні багатокутні або вигнуті конструкції можуть досягти більш високого використання матеріалів. У деяких випадках структурна оптимізація може навіть зменшити використання матеріалів, зберігаючи продуктивність.

2. Методи підвищення ефективності використання матеріалів
Зменшення ширини матеріалу та крок штампованих деталей може зменшити брухт. Кілька аналізів CAE та оптимізації під час фази проектування поверхні штампу забезпечують мінімальний порожній розмір при підтримці жорсткості продукту, тим самим покращуючи використання матеріалів.
Використовуючи вкладену технологію дизайну, система MES вибирає деталі, що підлягають виробленню на основі таких параметрів, як тип матеріалу, товщина та дата доставки, а також гніздо їх разом, щоб максимально використовувати матеріал листа або трубки. Оптимізуючи свій алгоритм гніздування, виробнича компанія збільшила швидкість використання листових матеріалів з 70% до 85%, заощаджуючи понад мільйон юанів у щорічних матеріальних витратах.

3. Оптимізація процесу та стандартизації
Оптимізація процесів покращує використання матеріалів, зменшує спеціалізовані специфікації матеріалу, збільшує універсальність матеріалу та зменшує витрати на запаси та управління. Встановлення стандартів та технічних характеристик використання матеріалів дозволяє уніфікувати планування матеріалів різної товщини та технічних характеристик, уникаючи відходів та збільшення витрат на управління, спричинених надмірністю матеріальних специфікацій.

V. Вартість-Аналіз вигоди поверхневої обробки

1. Аналіз складання витрат
Витрати на поверхневу обробку Включіть матеріальні витрати (Хімічні речовини, покриття матеріалів тощо.), витрати на оплату праці, амортизація обладнання та споживання енергії. При проведенні вартості поверхневої обробки-Аналіз вигод, ці фактори повинні бути всебічно розглянуті та порівняно з покращеннями продуктивності, спричиненими поверхневою обробкою. Наприклад, електропляція може покращити частину’s корозічна стійкість, але це може збільшити виробничі витрати на 15%-25%.

2. Стратегії оптимізації витрат
Вибір відповідного класу обробки поверхні має вирішальне значення. Надмірно високі вимоги до обробки поверхні можуть значно збільшити витрати на обробку, тоді як розумні вимоги до якості поверхні можуть відповідати функціональним вимогам, контролюючи витрати. Намагайтеся уникати застосування декількох різних поверхневих процедур до однієї частини, оскільки це додає додаткових етапів та витрат на обробку.
Всебічно розглянемо вимоги до обробки поверхні кожної частини з цілісної точки зору продукту та зменшіть непотрібні етапи обробки поверхні за допомогою оптимізації проектування та процесів. Наприклад, структурна конструкція може уникнути обробки та поверхневої обробки прихованих внутрішніх поверхонь, обмежуючи обробку критичних функціональних поверхонь.

3. Рішення-Методи та реалізація
Встановіть процес оцінки необхідності поверхневої обробки, щоб чітко визначити, коли необхідна обробка поверхні. Для декоративних поверхневих процедур розглянемо більш економічні альтернативи. Для функціональних поверхневих обробки переконайтеся, що якість лікування відповідає вимогам. Максимізуйте вартість-Ефективність поверхневих обробки за допомогою суворого обліку витрат та управління виробництвом.
Оптимізуйте планування процесів, щоб зменшити час підготовки та повороту до та після поверхневої обробки. Прийняття інтенсивної виробничої моделі для централізації обробки деталей, що потребують однакової поверхневої обробки, може зменшитись за-Витрати на обробку частин.