Алатки во движење наспроти секундарно глодање на швајцарски стругови

Алатки во движење наспроти секундарно глодање на швајцарски стругови: Оптимизирање на прецизно стругање со CNC

PFT, Шенжен

Апстракт: Струговите од швајцарски тип постигнуваат сложени геометрии на делови користејќи или аксијална алат (интегрирани ротирачки алатки) или секундарно глодање (операции на глодање по стругање). Оваа анализа ги споредува времињата на циклусот, точноста и оперативните трошоци помеѓу двата методи врз основа на контролирани машински проби. Резултатите покажуваат дека аксијалната алатка го намалува просечното време на циклусот за 27% и ја подобрува позиционата толеранција за 15% за карактеристики како што се попречни дупки и рамни отвори, иако почетната инвестиција во алати е за 40% поголема. Секундарното глодање покажува пониски трошоци по дел за количини под 500 единици. Студијата завршува со критериуми за избор врз основа на сложеноста на делот, големината на серијата и барањата за толеранција.

1 Вовед

Швајцарските стругови доминираат во високопрецизното производство на мали делови. Критичната одлука вклучува избор помеѓуалатки во живо(фрезирање/дупчење на машина) исекундарно глодање(наменски операции по обработката). Податоците од индустријата покажуваат дека 68% од производителите даваат приоритет на намалувањето на поставките за сложени компоненти (Смит,J. Manuf. Sci., 2023). Оваа анализа квантификува компромиси во перформансите користејќи емпириски податоци за машинска обработка.

2 Методологија

2.1 Дизајн на тест

• Работни парчиња: оски од не'рѓосувачки челик 316L (Ø8mm x 40mm) со 2x вкрстени дупки Ø2mm + 1x рамна дупка од 3mm.

• Машини:

  • Алатки во живо:Tsugami SS327 (Y-оска)

  • Секундарно глодање:Хардинг Конквест ST + HA5C индексер

• Следени метрики: Време на циклус (секунди), грубост на површината (Ra µm), толеранција на позиција на дупката (± mm).

2.2 Собирање податоци

Обработени се три серии (n = 150 делови по метод). Mitutoyo CMM ги мереше критичните карактеристики. Анализата на трошоците вклучуваше абење на алатот, работна сила и амортизација на машината.

3 резултати

3.1 Споредба на перформансите

*Слика 1: Алатките под напон го намалуваат времето на циклусот, но ги зголемуваат трошоците за алати по дел.*

3.2 Анализа на трошоци и придобивки

• Точка на изедначување: Алатките во погон стануваат исплатливи на ~550 единици (Слика 2).

• Влијание врз точноста: Алатките во движење ги елиминираат грешките при повторно прицврстување, намалувајќи ја варијацијата на Cpk за 22%.

4 Дискусија

Намалување на времето на циклусот: Интегрираните операции на алатката во движење ги елиминираат доцнењата во ракувањето со деловите. Сепак, ограничувањата на моќноста на вретеното го ограничуваат интензивното фрезирање.
Ограничувања на трошоците: Пониските трошоци за алати кај секундарното глодање се погодни за прототипови, но акумулираат работна сила за ракување.
Практична импликација: За медицински/аерокосмички компоненти со толеранции од ±0,015 mm, подвижните алати се оптимални и покрај поголемата почетна инвестиција.

5 Заклучок

Работната обработка со подвижен алат на швајцарски стругови овозможува супериорна брзина и точност за сложени делови со среден до голем волумен (>500 единици). Секундарното глодање останува одржливо за поедноставни геометрии или мали серии. Идните истражувања треба да истражат динамичка оптимизација на патеката на алатот за работна обработка со подвижен алат.