Yn seiliedig ar flynyddoedd lawer o brofiad difa chwilod ymarferol ar y safle, gan ddechrau o egwyddorion torri offer metel, ynghyd â ffactorau megis deunydd offer, paramedrau torri, ymyl sychwr, ongl arweiniol, dull prosesu ac offeryn cyfansawdd, cyflwynir chwe dull optimeiddio i lleihau costau torri. Pwrpas gwella effeithlonrwydd cynhyrchu.
01
Rhagymadrodd
Mae datblygiad cyflym diwydiant gweithgynhyrchu fy ngwlad wedi creu buddion economaidd enfawr i'n gwlad a hyd yn oed y byd. Wrth i gystadleuaeth y farchnad ddod yn fwyfwy ffyrnig, mae lleihau costau a gwella effeithlonrwydd wedi dod yn faterion y mae'n rhaid i bob menter eu hwynebu. Er mwyn lleihau costau yn effeithiol a chynyddu effeithlonrwydd, mae angen dadansoddi cyfansoddiad costau cynhyrchu. Mae cost cynhyrchu yn cynnwys tair rhan: deunyddiau uniongyrchol, llafur uniongyrchol a gorbenion gweithgynhyrchu. Mae deunyddiau uniongyrchol yn cyfeirio at wrthrychau llafur yn y broses gynhyrchu, sy'n cael eu prosesu'n gynhyrchion lled-orffen neu'n gynhyrchion gorffenedig, ac mae eu gwerth defnydd wedyn yn dod yn werth defnydd arall. Mae llafur uniongyrchol yn cyfeirio at yr adnoddau dynol a ddefnyddir yn y broses gynhyrchu, y gellir eu cyfrifo yn ôl cyflogau, costau lles, ac ati. Mae costau gweithgynhyrchu yn cyfeirio at gyfleusterau megis ffatrïoedd, peiriannau, cerbydau ac offer, deunyddiau a deunyddiau ategol a ddefnyddir yn y broses gynhyrchu. Mae rhan o'u defnydd wedi'i gynnwys yn y gost trwy ddibrisiant, a'r rhan arall yw trwy gynnal a chadw, mae costau sefydlog, defnydd o ddeunydd peiriant a defnydd deunydd ategol wedi'u cynnwys yn y gost. Mae'r erthygl hon yn gwneud y gorau o nifer o ddulliau defnyddio offer i leihau costau defnyddio offer a gwella effeithlonrwydd prosesu, a thrwy hynny gyflawni effaith arbed costau defnyddio offer peiriant.
02
Newid deunydd offer i wella effeithlonrwydd prosesu
Mae deunyddiau offer a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys y canlynol: dur cyflym, carbid, cerameg, CBN a PCD. Mae gan CBN a PCD galedwch uwch, ymwrthedd gwisgo uchaf, ac mae eu deunyddiau'n gymharol frau. Mae gan ddur cyflym y caledwch gorau, ond mae ei galedwch yn isel iawn ac mae ei wrthwynebiad gwisgo yn wael.
Mae dur cyflym yn ddur aloi carbon uchel. Y prif elfennau aloi yw twngsten, cromiwm, molybdenwm, cobalt, vanadium ac alwminiwm, ac ati, ac mae'n cynnwys llawer iawn o carbidau. Mae gan offer torri dur cyflym wydnwch uchel a chaledwch cymharol isel. Y manteision yw eu bod yn rhad, mae ganddynt blastigrwydd uchel, a gallant brosesu bron pob deunydd. Nhw oedd y prif ddeunyddiau a ddefnyddiwyd mewn offer torri cynnar. Yr anfanteision yw eu bod yn gofyn am ofynion uwch ar weithredwyr a bod angen llafur llaw arnynt. Mae miniogi, ac mae'r cyflymder torri y gall deunyddiau dur cyflym ei wrthsefyll yn isel iawn. Er enghraifft, mae deunydd y darn gwaith yn 45 dur, y caledwch yw 250HBW, y cyflymder torri yw 30 ~ 60m / min, ac mae'r effeithlonrwydd torri yn isel.
Ar hyn o bryd, y deunydd offer a ddefnyddir amlaf yw carbid wedi'i orchuddio. Mae caledwch a gwrthiant gwres offer carbid wedi'u gorchuddio yn well na rhai offer dur cyflym. Gall wrthsefyll cyflymder torri uwch, gyda chyflymder torri yn amrywio o 100 i 300m / min[1].
Gan gymryd y cylch allanol o droi rhannau dur fel enghraifft, os defnyddir offer troi carbid i ddisodli offer troi dur cyflym, gellir cynyddu'r cyflymder torri o 50m / min i 180m / min, a chynyddir yr effeithlonrwydd gan fwy na 3 gwaith, ac mae gan offer carbid offer torri uwch hefyd. bywyd. Nid oes angen miniogi offer troi carbid gyda llafnau y gellir eu newid, dim ond ailosod y llafn, ac nid oes angen i'r gweithredwr feddu ar sgiliau miniogi.
Yn ogystal ag offer torri dur a charbid cyflym, mae yna hefyd cerameg, CBN a PCD. Mae gan y tri deunydd hyn gyflymder torri uwch - mwy na 1000m / min, ond mae eu hystod ymgeisio yn gyfyngedig. Defnyddir cerameg a CBN fel arfer i brosesu darnau gwaith haearn bwrw a darnau gwaith dur gyda chaledwch uchel uwchlaw 50HRC. Defnyddir PCD fel arfer i brosesu alwminiwm, plastig, pren a charbid, ond ni all brosesu rhannau haearn bwrw [2].
Gan gymryd torwyr melino aloi alwminiwm fel enghraifft, cyflymder torri torwyr melino dur cyflym yw 120 ~ 300m / min. Y cyflymder torri a argymhellir ar gyfer torwyr melino carbid brand Mapal HP615 yw 700m/munud, tra gellir defnyddio torwyr melino wedi'u gwneud o ddeunydd PCD. Y cyflymder torri yw 1500 ~ 2000m / min.
03
Effaith torri paramedrau ar fywyd offer ac effeithlonrwydd cynhyrchu
Er mwyn gwella effeithlonrwydd peiriannu a bywyd offer, mae angen penderfynu a yw'r paramedrau torri yn rhesymol a dadansoddi effaith pob paramedr torri ar fywyd ac effeithlonrwydd offer. Mae paramedrau torri yn cynnwys cyflymder torri (cyflymder llinol), cyflymder bwydo a swm torri cefn, a elwir hefyd yn dair elfen dorri.
3.1 Cyflymder torri vc
Y berthynas rhwng cyflymder torri vc a chyflymder gwerthyd yw vc=πDn/1000, lle D yw diamedr effeithiol yr offeryn/darn gwaith (uned: mm), ac n yw cyflymder yr offeryn peiriant (uned: r/min ). Pan fydd y cyflymder torri yn rhy uchel, bydd traul ystlys yn cynyddu a bydd ansawdd wyneb y darn gwaith yn dirywio. Pan fydd y cyflymder torri yn hynod o uchel, bydd y mewnosodiad hefyd yn cael ei ddadffurfio plastig. Dangosir cromlin dylanwad cyflymder torri ar fywyd offer yn Ffigur 1.
llun
Ffigur 1 Cromlin effaith cyflymder torri ar fywyd offer
3.2 Cyflymder porthiant vf
Fformiwla cyfrifo cyflymder porthiant yw vf=fZZnn, fZ yw'r porthiant offer (uned yw mm/z), Zn yw nifer yr ymylon torri effeithiol (uned yw unedau), n yw'r cyflymder offer peiriant (uned yw r/munud). Os yw'r cyflymder bwydo yn rhy uchel, bydd y sglodion yn afreolus, a bydd ansawdd yr arwyneb wedi'i beiriannu yn dirywio. Mae'r pŵer torri yn uchel, a bydd y sglodion yn effeithio ar yr offeryn neu'r wyneb wedi'i beiriannu. Dangosir cromlin dylanwad cyflymder porthiant ar fywyd offer yn Ffigur 2.
llun
Ffigur 2 Cromlin effaith cyflymder porthiant ar fywyd offer
3.3 Swm y cefn ap cyllell
Mae'r swm torri cefn yn cyfeirio at y gwahaniaeth rhwng yr arwyneb heb ei dorri a'r arwyneb torri. Dangosir cromlin dylanwad y swm torri cefn ar fywyd yr offeryn yn Ffigur 3.
llun
Ffigur 3 Cromlin dylanwad swm torri cefn ar fywyd offer
Ymhlith y tri ffactor torri, mae cyflymder torri, cyflymder bwydo a swm ymgysylltu cefn i gyd yn cael effaith ar fywyd offer. Effaith y swm torri cefn yw'r lleiaf, mae'r cyflymder bwydo yn cael mwy o effaith na'r swm torri cefn, ac mae'r cyflymder torri yn cael yr effaith fwyaf ar fywyd y llafn.
Er mwyn cael y bywyd offeryn uchaf, cyfeiriad y paramedrau optimeiddio yw: gwneud y mwyaf o'r ymgysylltiad cefn i leihau nifer y pasiau offer; gwneud y mwyaf o'r gyfradd bwydo i leihau'r amser torri; lleihau'r cyflymder torri i gael y bywyd offer gorau.
Er mwyn gwella effeithlonrwydd roughing, gallwch ddechrau trwy optimeiddio faint o dorri cefn. Os oes llawer o lwybrau offer, cynyddwch faint o dorri cefn a lleihau'r llwybr offer, neu gynyddu faint o dorri cefn, lleihau'r cyflymder torri, a gwella bywyd offer. , cynyddu'r cyflymder bwydo a sicrhau effeithlonrwydd prosesu.
3.4 Enghreifftiau o geisiadau
Dangosir y fflans a gynhyrchir gan ffatri prosesu rhannau automobile yn Ffigur 4. Mae'r datrysiad prosesu presennol yn aneffeithlon, ac mae angen optimeiddio paramedrau torri amrywiol i wella bywyd offer ac effeithlonrwydd cynhyrchu.
llun
Ffigur 4 Fflans
Optimeiddio'r cynllun prosesu trwy gynyddu faint o dorri cefn, lleihau llwybrau offer, a lleihau cyflymder torri. Cyn optimeiddio, roedd y llwybrau offer yn niferus ac yn anhrefnus, ond ar ôl optimeiddio, roedd y llwybrau offer yn glir, fel y dangosir yn Ffigurau 5 a 6. Dangosir y paramedrau cyn ac ar ôl optimeiddio yn Nhabl 1. Ar ôl optimeiddio, mae bywyd yr offeryn wedi'i gynyddu o 15 rhan i 31 rhan.
llun
Ffigur 5 Optimeiddio'r llwybr offer blaen
llun
Ffigur 6 Llwybr offer wedi'i optimeiddio
Tabl 1 Paramedrau cyn ac ar ôl optimeiddio
llun
Y ffactor sy'n mesur perfformiad torri'r llafn yw'r cyflymder torri. Mae'r system CNC yn darllen cyflymder gwerthyd. Mae llawer o raglenwyr ond yn ystyried y cyflymder wrth ddylunio rhaglenni ac yn anwybyddu'r ffactor diamedr. Fodd bynnag, mewn peiriannu gwirioneddol, mae'r ffactor diamedr hefyd yn cael mwy o effaith. Gan gymryd troi fel enghraifft, pan fo diamedr y darn gwaith D yn 50mm a chyflymder yr offeryn peiriant n yn 1000r/munud, mae'r cyflymder llinellol vc=157m/munud. Pan fo diamedr y darn gwaith D yn 100mm a chyflymder yr offeryn peiriant n yn 1000r/munud, mae'r cyflymder llinellol vc=314m/munud.
Yn ôl y sampl offer, mae'r cyflymder torri o 314m / min yn uchel iawn, yn agos at y terfyn y gall y llafn carbid ei wrthsefyll. Gall cyflymder torri uchel gyflymu proses gwisgo'r offeryn a lleihau bywyd gwasanaeth yr offeryn.
Gellir gweld o hyn, ar gyfer yr un cyflymder offer peiriant, diamedrau gwahanol weithfannau, a chyflymder torri offer, pan fo bywyd yr offer yn rhy isel, gallwch wirio a yw'n cael ei achosi gan fod y cyflymder torri yn rhy uchel.
04
Dylanwad ymyl wiper ar effeithlonrwydd torri
Mae gan y llafn sychwr ongl blaen sy'n cynnwys 3 i 9 arc gyda radiws gwahanol, a gall y radiws arc gyrraedd mwy na 900mm. Mae'r berthynas rhwng ffiled tip offer, swm porthiant ac ansawdd wyneb yn
Rmax＝fn²/8r(1)
Rmax (sychu ymyl)=Rmax/² (2)
Yn y fformiwla, fn yw'r swm porthiant (mm/r); r yw radiws ffiled blaen yr offer (mm); Rmax yw'r gwahaniaeth uchder rhwng brig a chafn yr arwyneb torri (mm).
Mae'r dull hwn yn addas ar gyfer gorffen troi neu ddiflas. Nid oes gan yr offeryn sychwr ei hun swyddogaeth bwydo cyflym. Fodd bynnag, yn ôl y fformiwla flaenorol, gellir casglu mai nodweddion yr offeryn sychwr yw: pan fo'r paramedrau prosesu yr un fath, gellir cynyddu ansawdd wyneb yr offeryn sychwr 1 gwaith; pan fydd ansawdd yr wyneb yr un fath, gellir cynyddu cyflymder bwydo'r offeryn sychwr 1 amser. .
Pan fydd angen yr un ansawdd arwyneb, gellir defnyddio cyflymder bwydo uwch wrth ddefnyddio offer sychwyr.
Gan gymryd prosesu wyneb diwedd y gragen allbwn fel enghraifft o welliant effeithlonrwydd, y deunydd workpiece yw QT500 ac mae angen y gwerth garwedd arwyneb Ra Llai na neu'n hafal i 1.6μm. Er mwyn gwella'r amser beicio, defnyddiwyd llafn sychwr. Ar y rhagosodiad o fodloni'r un gofynion garwedd arwyneb, cynyddwyd y cyflymder bwydo o 0.36mm/r i 0.5mm/r. Roedd y gwerth garwedd arwyneb mesuredig Ra=1.33μm, ac roedd bywyd y llafn yr un peth. Dangosir y paramedrau prosesu amrywiol sy'n defnyddio mewnosodiadau troi cyffredin a mewnosodiadau sychwyr yn Nhabl 2. Dangosir wyneb diwedd y gragen allbwn ar ôl optimeiddio yn Ffigur 7.
Tabl 2 Paramedrau prosesu amrywiol mewnosodiadau troi cyffredin a mewnosodiadau sychwyr
llun
llun
Ffigur 7 Wyneb diwedd cragen allbwn wedi'i optimeiddio
05
Effaith prif ongl gwyro ar effeithlonrwydd torri
Crybwyllwyd y porthiant fesul dant yn y cyflwyniad byr blaenorol i'r cysyniad o gyflymder porthiant. Mae rhai brandiau o samplau offer yn argymell yr hecs trwch sglodion uchaf fel y paramedr torri yn lle'r porthiant fesul dant. Oherwydd yr hyn sy'n pennu'r swm porthiant yw'r hecs trwch sglodion uchaf ac ongl arweiniol Kr yr offeryn. Y fformiwla trosi yw hecs=fzsinKr.
Pan fo'r prif ongl gwyro yn 90 gradd, fz=hex, mae trwch sglodion uchaf yr offeryn yr un fath â'r porthiant fesul dant. Wrth i'r prif ongl gwyro leihau, gellir cynyddu'r cyflymder bwydo.
Gan gymryd y torrwr melino ysgwydd sgwâr (gweler Ffigur 8) fel enghraifft, nifer y dannedd ZN o'r torrwr melino ysgwydd sgwâr 90 gradd yw 5 ffliwt, n=1000r/min, hecs=0.2mm , fz=0.2mm/z, cyflymder bwydo offer peiriannol vf =0.2×5×1000=1000 (mm/mun).
llun
a) Diagram strwythur torrwr melino ysgwydd sgwâr
llun
b) Gwrthrychau corfforol
Ffigur 8 90 gradd torrwr melino ysgwydd sgwâr
Torrwr melino wyneb ongl arweiniol 45 gradd (gweler Ffigur 9) Mae gan ZN 5 ffliwt, n=1000r/munud, hecs=0.2mm, fz=hecs /sin45 gradd {{8} }.282mm/z, yna cyflymder bwydo'r teclyn peiriant vf=0.282 × 5×1000=1410 (mm/min).
llun
a) Diagram strwythur o dorrwr melino wyneb
llun
b) Gwrthrychau corfforol
Ffigur 9 45 gradd torrwr melino ysgwydd sgwâr
Torrwr melino wyneb ongl arweiniol 10 gradd (gweler Ffigur 10) Mae gan ZN 5 ymyl, n=1000r/munud, hecs=0.2mm, fz= hecs/sin10 gradd {{8} }.156mm/z, yna cyflymder bwydo'r offeryn peiriant vf=1.156 × 5×1000=5780 (mm/min).
llun
a) Arwydd
llun
b) Gwrthrychau corfforol
Ffigur 10 10 gradd torrwr melino ysgwydd sgwâr
I grynhoi, ar yr un cyflymder cylchdroi o'r un math o lafn, y lleiaf yw'r prif ongl gwyro, yr uchaf yw'r cyflymder bwydo y gellir ei ddefnyddio. Mae'n werth nodi bod y torrwr melino ysgwydd sgwâr 90 gradd yn dwyn grym rheiddiol yn bennaf, ac mae'r grym echelinol yn agosáu at sero. Wrth i'r prif ongl gwyro leihau, gan gymryd y prif ongl gwyro torrwr melino 10 gradd fel enghraifft, mae'n bennaf yn dwyn grym echelinol. Mae'r grym rheiddiol yn fach iawn. Y lleiaf yw'r prif ongl gwyro, y mwyaf yw'r duedd dirgryniad a'r uchaf yw'r pŵer a ddefnyddir.
06
Dylanwad dulliau prosesu ar effeithlonrwydd torri
Mae'r llwybr offer torri hefyd yn cael effaith fawr ar effeithlonrwydd peiriannu. Er enghraifft, mae dull melino deinamig poblogaidd yn ddiweddar yn ddull melino trochoidal effeithlon gyda chyfaint torri cefn mawr a lled torri bach. Y gwahaniaeth o felino trochoidal confensiynol yw bod y broses melino deinamig yn cadw'n gaeth at y hecs trwch sglodion cyson. Mae ganddo gyfradd tynnu metel uchel. Gan y gall melino deinamig sicrhau grym torri cyson wrth dorri offer, mae'r cyflymder prosesu yn gyflym ac yn sefydlog.
Cymryd melino cyfuchlin allanol y corff falf fel enghraifft i ddangos effaith dulliau prosesu ar effeithlonrwydd torri. Mae'r darn gwaith wedi'i wneud o ddur di-staen. Yr anhawster yw bod cymhareb hyd-i-ddiamedr yr offeryn yn cyrraedd 4 gwaith y diamedr, sy'n achosi dirgryniad wrth brosesu. Roedd y cynllun gwreiddiol yn defnyddio torwyr melino ysgwydd sgwâr y gellir eu hadnewyddu, a arweiniodd at ddirgryniad torri mawr oherwydd y gymhareb agwedd fawr. Methu prosesu fel arfer. Wedi'i optimeiddio i ddefnyddio melinau diwedd carbid, gallu torri cefn mawr, lled torri bach, a dull melino deinamig. Dangosir efelychiad llwybr offer melino deinamig yn Ffigur 11, a dangosir y paramedrau cymharu yn Nhabl 3.
llun
Ffigur 11 Efelychu llwybr offer melino deinamig
Tabl 3 Cymhariaeth Paramedr
llun
07
Gwella effeithlonrwydd peiriannu gydag offer cyfansawdd
Ar gyfer cynhyrchion cyfaint uchel, defnyddir offer cyfansawdd fel arfer i wella effeithlonrwydd cynhyrchu, megis driliau chamfer, offer diflas cyfansawdd (gweler Ffigur 12), ac ati.
llun
Ffigur 12 Offeryn diflas cyfansawdd
Mae offer cyfansawdd yn defnyddio un offeryn i brosesu camau gwaith lluosog, sy'n gwella effeithlonrwydd prosesu ac yn arbed amser newid offer offer lluosog. Mae gan offer torri cyfansawdd lawer o ddiffygion hefyd. Yr anfantais fwyaf yw nad ydynt yn gyffredinol. Dim ond ar gyfer darn penodol o waith y mae'r offer torri wedi'u cynllunio ac ni ellir eu defnyddio'n gyffredinol gyda darnau gwaith eraill [3].
08
Casgliad
Mae'r erthygl hon yn darparu chwe ffordd o wneud y gorau o offer torri, a all ddarparu arweiniad ar gyfer gwella effeithlonrwydd cynhyrchu a lleihau costau. Dylai'r dull optimeiddio offer fod yn hyblyg ac mae angen ei wneud yn ymarferol. Cyn optimeiddio, mae angen dadansoddi'r broses dagfa, gwneud y gorau o'r offeryn mewn modd wedi'i dargedu, a deall y pwyntiau allweddol i ddatrys y broblem yn unol â'r amodau cynhyrchu penodol.
