Пасля 30 з лішнім гадоў на апрацоўчым цэху — пішу тэхналагічныя лісты, карэкціроўка налад на 2 раніца, і тлумачачы маладому інжынеру, чаму яго старанна спланаваны маршрут атрымаў дэфармаваную дэталь - я магу сказаць вам гэта: планаванне працэсу апрацоўкі - гэта не дакументацыя.
Гэта сістэматычны план бітвы, які вырашае, ці ўдзельнічае частка ў талерантнасці, па бюджэце, і своечасова.
Я бачыў занадта шмат новых інжынераў-тэхнолагаў, якія заходзілі ў офіс, выбраць машыну, запішыце некалькі аперацый, і назавіце гэта планам працэсу.
Праз шэсць тыдняў, яны задаюцца пытаннем, чаму першая частка адмова 40%, чаму час цыклу ўдвая перавышае ацэнку, і чаму майстар цэха іх ненавідзіць. Прычына простая: яны прапусцілі асноўную логіку.
У ГЭТЫ тэхн, мы стварылі праграмы дакладнай апрацоўкі для сотняў кліентаў у аўтамабільнай прамысловасці, матацыкл, і прамысловых структурных кампанентаў.
У гэтым кіраўніцтве выкладзены сем асноўных прынцыпаў канструкцыі, якія ляжаць у аснове спецыфікацыі цвёрдага працэсу апрацоўкі - ад азначэнняў тэхналагічнага блока да разліку ланцужка дапушчальных адхіленняў.
1. Разуменне асноўных вузлоў працэсу апрацоўкі
Перад распрацоўкай маршруту працэсу, важна адрозніваць асноўныя вузлы працэсу апрацоўкі: аперацыя, налада, становішча, крок, і праходзяць. Гэтыя тэрміны цесна звязаны, але яны не ўзаемазаменныя.
А таксама аперацыя звычайна вызначаецца бесперапыннай часткай вытворчага працэсу, які выконваецца з нарыхтоўкай, рабочы, і працоўнае месца практычна не змянілася.
Гэта важны блок для планавання вытворчасці, тэхналагічная дакументацыя, і разлік кошту.
У рамках аперацыі, адзін або некалькі налады можа спатрэбіцца. Наладка адносіцца да таго, што дэталь заціскаецца і размяшчаецца пэўным чынам.
Калі нарыхтоўка перастаўлена або зноў заціснута, звычайна ствараецца новая ўстаноўка.
Кожная дадатковая ўстаноўка ўводзіць яшчэ адну магчымасць для памылкі пазіцыянавання, таму звядзенне да мінімуму непатрэбных налад з'яўляецца важнай практычнай задачай.
А працоўнае становішча адносіцца да розных месцаў, у якіх нарыхтоўка апрацоўваецца, калі ўстаноўка прыстасавання або машыны дазваляе выкарыстоўваць некалькі пазіцый без поўнай змены ўстаноўкі.
А крок апрацоўкі гэта пэўная частка аперацыі, у якой апрацоўваецца паверхня, рэжучы інструмент, і асноўныя ўмовы рэзкі застаюцца па сутнасці нязменнымі.
Пры вялікім прыпуску трэба здымаць у некалькі надрэзаў, кожны асобны праход рэзкі - гэта a пас.
Гэта адрозненне мае значэнне, таму што планаванне працэсу - гэта, па сутнасці, арганізацыя гэтых адзінак у кантраляваную паслядоўнасць.
Добра структураваны маршрут працэсу робіць вытворчыя інструкцыі больш зразумелымі, памяншае непатрэбную апрацоўку, і забяспечвае лепшую аснову для разліку часу апрацоўкі і кошту вытворчасці.
2. Суадносіце план працэсу з аб'ёмам вытворчасці
Універсальна аптымальнага працэсу апрацоўкі не існуе. Правільны працэс у значнай ступені залежыць ад тып вытворчасці і чаканы аб'ём.
На працягу прататып, суцэльны, і вытворчасць з нізкім аб'ёмам, гнуткасць звычайна мае большую каштоўнасць, чым максімальная аўтаматызацыя.
Станкі з ЧПУ агульнага прызначэння, стандартныя рэжучыя інструменты, рэгуляваныя свяцільні, і гнуткае мацаванне часта больш эканамічнае, чым дарагі спецыяльны інструмент.
Працэс можа ў большай ступені залежаць ад зандзіравання, ручная праверка ўстаноўкі, і першая праверка.
На працягу сярэднесерыйная вытворчасць, баланс змяняецца.
Апрацоўка з ЧПУ становіцца ўсё больш прывабнай, у той час як вылучаныя свяцільні, модульная аснастка, прадусталяваныя інструменты, і стандартызаванае мацаванне можа значна скараціць час наладкі. Мэта складаецца ў тым, каб дасягнуць паўтаральнасці без занадта вялікай гібкасці.
На працягу буйнасерыйная вытворчасць, працягласць цыкла і стабільнасць працэсу становяцца дамінуючымі меркаваннямі.
Выдзеленыя свяцільні, шматстанцыйнае абсталяванне, высокапрадукцыйная аснастка, аўтаматызаваная загрузка, і стандартызаваныя ўмовы рэзкі могуць апраўдаць іх першапачатковыя інвестыцыі, таму што кошт інструментаў размяркоўваецца па вялікай колькасці дэталяў.
| Вытворчы тып | Тыповая стратэгія працэсу | Галоўны прыярытэт |
| Прататып / нізкая гучнасць | Гнуткае ЧПУ, стандартны інструмент, рэгуляваныя свяцільні | Гнуткасць |
| Сярэдні аб'ём | З ЧПУ + спецыяльныя або модульныя свяцільні | Сальда |
| Высокая гучнасць | Выдзелены інструмент, аўтаматызацыя, аптымізаваныя цыклы | Прадукцыйнасць і паўтаральнасць |
Адной з найбольш распаўсюджаных памылак пры планаванні з'яўляецца выбар абсталявання або інструментаў, заснаваных выключна на тэхнічных магчымасцях.
Працэс, здольны даць неабходны допуск, не абавязкова з'яўляецца эканамічна прыдатным працэсам.
Аб'ём вытворчасці неабходна ўлічваць, перш чым вырашыць, якой спецыялізацыі і аўтаматызацыі заслугоўвае працэс.
3. Выберыце Правільную дату: Аснова дакладнасці працэсу
Калі ёсць адна частка планавання працэсу апрацоўкі, якая заслугоўвае асаблівай увагі, гэта выбар даных.
Кампанент можа ўтрымліваць дзясяткі памераў і геаметрычных допускаў, але ўсе яны ў канчатковым рахунку залежаць ад кантраляванай і паўтаральнай сістэмы адліку.
Калі база апрацоўкі выбрана няправільна, памылкі пазіцыянавання могуць назапашвацца ад адной аперацыі да наступнай, што абцяжарвае дасягненне неабходнай канчатковай дакладнасці.
У практычнай апрацоўцы, мэта складаецца ў тым, каб усталяваць a стабільны, паўтаральны, і функцыянальна адпаведная сістэма размяшчэння як мага раней.
Выбраная база павінна забяспечваць дастатковую плошчу размяшчэння, супраціўляцца руху падчас рэзкі, і падтрымліваць надзейную сувязь з найважнейшымі характарыстыкамі, паказанымі на чарцяжы.
Першасны, Другасны, і троеснага размяшчэння
Тыповая сістэма ўтрымання нарыхтоўкі кантралюе шэсць ступеняў свабоды нарыхтоўкі з дапамогай асноўнага элемента, другасны, і схема троеснага размяшчэння.
А першасная дата звычайна абмяжоўвае тры ступені свабоды, а другасная дата абмяжоўвае два, і троесны дат абмяжоўвае пакінуты.
Фактычнае размяшчэнне прыстасаванняў залежыць ад геаметрыі дэталі і патрабаванняў да апрацоўкі, але прынцып застаецца той жа: дакладна размясціць нарыхтоўку, не націскаючы на яе празмерна.
Стабільнае прыстасаванне павінна прадухіляць рух, адначасова дазваляючы заціскаць нарыхтоўку без празмернай дэфармацыі.
Выкарыстоўвайце даныя праектавання, калі гэта практычна
Калі канструктыўная база і база апрацоўкі могуць супадаць, Памылкі перадачы памераў можна значна паменшыць.
Гэта асабліва важна для элементаў, становішча якіх непасрэдна ўплывае на зборку або функцыянальнасць, напрыклад, дакладныя адтуліны, сядзенні падшыпнікаў, ўшчыльненне паверхняў, і мантажныя інтэрфейсы.
Выкарыстанне той жа спасылкі, устаноўленай інжынерным чарцяжом, таксама робіць сувязь паміж механічнай апрацоўкай і праверкай больш зразумелай.
Дзе супадзенне даных не практычна, інжынер-тэхнолаг павінен ўлічваць выніковае пераўтварэнне даных з дапамогай адпаведнага аналізу размерных ланцугоў.
Звядзіце да мінімуму непатрэбныя змены даты
Кожны раз, калі нарыхтоўка перастаўляецца, уводзіцца іншая крыніца памылкі пазіцыянавання.
Дакладнасць прыстасавання, размяшчэнне-стан паверхні, сіла заціску, аператарская апрацоўка, і назапашаная талерантнасць можа паўплываць на канчатковы вынік.
Гэта не азначае, што кожная аперацыя павінна выкарыстоўваць аднолькавыя даныя або налады. Складаныя кампаненты часта патрабуюць некалькіх арыентацый для доступу да розных паверхняў.
Практычная мэта складаецца ў тым, каб пазбягайце непатрэбных змяненняў арыенціраў і падтрымлівайце кантраляваныя адносіны паміж паслядоўнымі арыенцірамі.
З майго досведу, добрая стратэгія адліку часта прадухіляе праблемы яшчэ да таго, як станок з ЧПУ пачне рэзаць.
Пасля таго, як сістэма адліку стабільная, наступныя рашэнні аб свяцільнях, паслядоўнасць апрацоўкі, дапаможнікі, і кантроль становіцца значна прасцей кантраляваць.
4. Распрацуйце маршрут апрацоўкі: Чарнавая першая, Фінішаванне апошнім
Маршрут працэсу апрацоўкі павінен быць распрацаваны як a лагічная паслядоўнасць аперацый, не проста як спіс памераў або функцый, узятых з інжынернага чарцяжа.
Парадак выдалення матэрыялу, ўсталёўваюцца апорныя паверхні, праводзіцца тэрмічная апрацоўка, і важныя функцыі скончаны мае непасрэдны ўплыў на дакладнасць памераў, дэфармацыя, Якасць паверхні, і эфектыўнасць вытворчасці.
Для тыповага прэцызійнага кампанента, можа прытрымлівацца практычны шлях:
Падрыхтоўка нарыхтоўкі → Чарнавая апрацоўка → Зняцце напружання або тэрмічная апрацоўка → Паўаздабленне → Аздабленне → Другасныя аперацыі → Апрацоўка паверхні → Канчатковы кантроль
Фактычная паслядоўнасць павінна быць адаптавана да матэрыялу, дэталь геаметрыі, прыпуск на апрацоўку, патрабаванні да тэрмічнай апрацоўцы, ўзровень талерантнасці, і аб'ём вытворчасці.
Грубая апрацоўка: Эфектыўнае выдаленне матэрыялу
Асноўная мэта грубай апрацоўкі - гэта эфектыўна выдаліць лішкі матэрыялу, ствараючы стабільныя эталонныя паверхні для наступных аперацый.
На гэтым этапе звычайна прыярытэтам з'яўляецца высокая хуткасць вывазу матэрыялу, у той час як канчатковая аздабленне паверхні і жорсткія допускі на памеры яшчэ не з'яўляюцца галоўнымі мэтамі.
Аднак, чарнавая апрацоўка не павінна быць залішне агрэсіўнай. Вялікія сілы рэзання могуць дэфармаваць тонкія сценкі, ўводзіць вібрацыю, або зняць рэшткавыя напружання ў адліўцы, каваны, або зварныя нарыхтоўкі.
Па гэтай прычыне, параметры апрацоўкі павінны выбірацца ў адпаведнасці з калянасцю нарыхтоўкі і станам матэрыялу, а не проста максімізацыяй хуткасці рэзкі і падачы.
Асабліва для адлівак і поковок, чарнавая механічная апрацоўка таксама з'яўляецца важнай магчымасцю ўстанавіць дакладныя даныя і выявіць патэнцыйныя дэфекты матэрыялу або ўнутраныя дэфекты перад выкананнем дарагіх аперацый па аздабленні.
Паўаздабленне: Устанавіце стабільную дапамогу
Паўчыстая апрацоўка ліквідуе разрыў паміж чарнавой і канчатковай апрацоўкай.
На дадзеным этапе, кампанент значна набліжаецца да канчатковай геаметрыі, захоўваючы a кантраляваны і адносна аднастайны прыпуск на апрацоўку для аздаблення.
Гэта асабліва важна для складаных кампанентаў, танкасценныя канструкцыі, і часткі, якія патрабуюць значнага выдалення матэрыялу.
Няроўны прыпуск можа ствараць нестабільныя сілы рэзання падчас аздаблення і можа спрыяць змене памераў або лакальнай дэфармацыі.
Такім чынам, добра спланаваная аперацыя паўфінішнай апрацоўкі робіць больш, чым выдаленне невялікай колькасці матэрыялу - яна стварае стабільныя ўмовы для фінальнай стадыі апрацоўкі.
Фініш: Кантроль канчатковай дакладнасці
За дасягненне названага адказваюць аддзелачныя аперацыі канчатковыя памеры, геаметрычныя допускі, шурпатасць паверхні, і функцыянальныя асаблівасці.
Крытычныя свідры, сядзенні падшыпнікаў, ўшчыльненне паверхняў, дакладныя адтуліны, і спалучаныя паверхні звычайна завяршаюцца на гэтым этапе.
У гэты момант, працэс становіцца значна больш адчувальным да зносу інструмента, сіла рэзання, вібрацыя, цеплавое пашырэнне, дакладнасць станка, і стабільнасць утрымання.
Таму параметры рэзкі трэба кантраляваць больш старанна, чым падчас чарнавой апрацоўкі, і аздобныя інструменты павінны падтрымлівацца ў прадказальным стане.
З пункту гледжання планавання працэсу, асноўнае правіла простае: першы грубы, стабілізаваць нарыхтоўку, затым скончыце важныя функцыі.
Лагічны маршрут апрацоўкі скарачае непатрэбную дапрацоўку і дае кожнай аперацыі дакладную мэту, робіць канчатковы працэс лягчэй кантраляваць як якасць і кошт.
5. Вызначце правільны прыпуск на апрацоўку
Дапаможнік на апрацоўку - гэта яшчэ адна сфера, дзе недасведчанае планаванне працэсу можа стварыць непатрэбныя праблемы.
Калі дапаможнік ёсць занадта вялікі, трэба выдаліць больш матэрыялу, павелічэнне часу рэзкі, Нашэнне інструмента, Спажыванне энергіі, і кошт апрацоўкі.
Вялікі запас таксама можа павялічыць сілы рэзання і спрыяць дэфармацыі нарыхтоўкі, асабліва з тонкасценнымі алюмініевымі дэталямі, кампаненты з нержавеючай сталі, і іншыя матэрыялы з адносна высокай адчувальнасцю да скажэнняў.
Калі дапаможнік ёсць занадта малы, фінішная аперацыя можа не цалкам выдаліць акаліну, коўка скуры, обезуглероженные пласты, дэфекты паверхні, або памерныя памылкі з папярэдняга працэсу.
Вынікам можа быць недастатковая якасць паверхні або недапушчальны канчатковы памер.
Такім чынам, практычны дапаможнік павінен улічваць магчымасці папярэдняга працэсу, неабходны канчатковы допуск, памылка працоўнага ўтрымання, дэфармацыя, і паводзіны матэрыялу падчас механічнай апрацоўкі.
У вытворчасці выкарыстоўваюцца тры распаўсюджаных падыходу:
| Метад | Звычайнае выкарыстанне | Характарыстыкі |
| Даведачна-таблічны метад | Руцінная вытворчасць | Хутка і на аснове ўстаноўленых вытворчых дадзеных |
| Метад разліку | Стабільны, буйнасерыйная вытворчасць | Больш сістэматычны і ўлічвае варыяцыі працэсу |
| Вопытны метад | Прататыпы і малатыражныя работы | Гнуткі, але залежыць ад вопыту інжынерных працэсаў |
Напрыклад, каваны алюмініевы кампанент можа патрабаваць розных прыпускаў на апрацоўку, чым кампанент з пясчанага ліцця, нават калі канчатковыя памеры ідэнтычныя.
Якасць і стабільнасць памераў уваходнай нарыхтоўкі вызначаюць, колькі запасу павінна бяспечна заставацца для апрацоўкі.
Правільнае дапаможнік таму не максімальна магчымая дапамога. Гэта найменшы практычны запас, які надзейна забяспечвае першапачатковы працэс і пры гэтым забяспечвае дастаткова матэрыялу для дасягнення канчатковай спецыфікацыі.
6. Выкарыстоўвайце аналіз ланцужкоў памераў для кантролю назапашанай памылкі
Аналіз размернага ланцуга з'яўляецца адным з асноўных тэхнічных навыкаў у планаванні працэсу апрацоўкі.
Гэта становіцца асабліва важным, калі гатовы памер залежыць ад некалькіх паслядоўных памераў апрацоўкі.
Першы крок - вызначыць закрыццё вымярэнне і памеры, якія гэтаму спрыяюць.
Пасля таго, як усталявана суадносіны памераў, інжынер-тэхнолаг можа вызначыць, як індывідуальныя допускі ўплываюць на канчатковае патрабаванне.
Звычайна выкарыстоўваюцца два асноўных падыходу.
А метад найгоршага выпадку улічвае максімальныя і мінімальныя магчымыя памеры кожнага ўкладаючага элемента.
Гэта прамалінейна і кансерватыўна, што робіць яго прыдатным, калі колькасць вымярэнняў адносна невялікая або калі важная гарантаваная ўзаемазаменнасць.
А статыстычны або імавернасны метад разглядае фактычнае размеркаванне памераў працэсу.
Таму што малаверагодна, што кожнае вымярэнне, якое спрыяе, адначасова дасягне сваёй крайняй мяжы, гэты падыход часам можа забяспечыць больш рэалістычнае размеркаванне допуску, асабліва ў стабільнай вытворчасці вялікіх аб'ёмаў.
Важным момантам з'яўляецца тое, што допускі не павінны аўтаматычна размяркоўвацца пароўну. Складанасць вытворчасці значна адрозніваецца ў залежнасці ад функцыі.
Простая фрэзераваная паверхня можа мець большы допуск з эканамічнай пункту гледжання, чым глыбокае ўнутранае адтуліну, асаблівасць тонкай сценкі, або складаныя пазіцыйныя адносіны.
Такім чынам, добрае размеркаванне талерантнасці ўлічвае абодва функцыянальныя патрабаванні і вытворчыя магчымасці.
Мэта складаецца ў тым, каб абараніць крытычныя памеры, пазбягаючы залішне абмежавальных допускаў для функцый, якія іх не патрабуюць.
7. Пераўтварыце памеры працэсу і праверце эканамічную мэтазгоднасць
План працэсу не з'яўляецца поўным проста таму, што паслядоўнасць аперацый і допускі былі разлічаны.
Апошнім крокам з'яўляецца праверка таго, што зададзеныя памеры працэсу сапраўды могуць быць выраблены эканамічна.
Калі база канструкцыі і база апрацоўкі адрозніваюцца, памеры працэсу, магчыма, спатрэбіцца пераўтварыць з дапамогай разлікаў па ланцугу памераў.
Прыпускі на апрацоўку таксама павінны быць уключаны ў прамежкавыя памеры, каб кожная аперацыя пакідала правільную колькасць запасу для наступнай аперацыі.
Гэта асабліва важна для шматаперацыйнай апрацоўкі з ЧПУ.
Калі прамежкавы памер усталяваны няправільна, тэарэтычна правільны канчатковы памер можа стаць немагчымым, таму што занадта шмат або занадта мала матэрыялу застаецца для аздаблення.
Затым разам з тэхнічнай праверкай павінна праводзіцца эканамічная ацэнка.
Кошт вытворчасці звычайна ўключае зменныя выдаткі, такія як спажыванне матэрыялаў, Час машыны, рэжучыя інструменты, і працы, а таксама пастаянныя або полуфиксированные выдаткі, звязаныя з прыстасаваннямі, інструмента, праграмаванне, і абсталяванне.
Спецыяльнае прыстасаванне можа значна скараціць час цыклу, але калі спатрэбіцца ўсяго некалькі дзясяткаў дэталяў, кошт яго распрацоўкі можа быць неапраўданым.
І на карысці, на дзесяткі тысяч дэталяў, адносна дарагое прыстасаванне можа хутка акупіцца за кошт скарачэння часу наладкі і паляпшэння паўтаральнасці.
Вось дзе дасведчанае планаванне працэсу мае значэнне: самы тэхнічна складаны працэс не з'яўляецца аўтаматычна лепшым працэсам.
Добры працэс - гэта працэс, які пастаянна забяспечвае патрабаваную якасць пры выкарыстанні адпаведнага абсталявання, інструмента, час, і кошт.
Як DEZE Tech падыходзіць да планавання працэсу апрацоўкі
Каля ГЭТА тэхн, планаванне працэсу апрацоўкі разглядаецца разам з чарцяжом дэталі, матэрыяльны стан, спосаб вырабу нарыхтовак, ЧПУ абсталяванне, інструмента, патрабаванні да праверкі, і аб'ём вытворчасці.
Для дакладных кампанентаў, працэс павінен быць створаны перад вытворчасцю, а не выпраўляцца пасля з'яўлення праблем з апрацоўкай.
Гэта азначае ацэнку крытычных даных, выяўленне памераў высокай рызыкі, вызначэнне адпаведных прыпускаў на апрацоўку, і выбар найбольш прыдатнай паслядоўнасці чарнавых і чыставых аперацый.
Дзе кампанент патрабуе абодвух коўка або ліццё і Апрацоўка з ЧПУ, гэты комплексны падыход становіцца яшчэ больш важным.
Стан паступае нарыхтоўкі напрамую ўплывае на прыпуск на апрацоўку, працоўнае ўтрыманне, выбар даных, Жыццё інструмента, і канчатковая стабільнасць памераў.
Практычная мэта простая: каб кожная аперацыя падтрымлівала наступную.
Калі працэс спланаваны правільна з самага пачатку, апрацоўка становіцца больш прадказальнай, агляд становіцца прасцей, і гатовая дэталь больш паслядоўная ад першай часткі да вытворчай партыі.
Conclusion
Пасля дзесяцігоддзяў на падлозе, ўрок просты: спецыфікацыя працэсу апрацоўкі - гэта не форма для запаўнення.
Гэта план сістэмнага ўзроўню, які каардынуе людзей, машыны, інструмента, дата, дапаможнікі, і выдаткаваць на адну мэту — дэталь, якая адпавядае якасці чарцяжа пры мінімальных устойлівых выдатках.
Асвойце сем прынцыпаў: ведаць свае тэхналагічныя адзінкі, адпаведнасць тыпу вытворчасці, старанна выбірайце дадзеныя, этап маршруту, усталюйце разумныя надбаўкі, правільна разлічыць ланцугі допуску, і заўсёды праводзіць эканамічную праверку.
Зрабіце гэта, і ваш тэхналагічны ліст будзе працаваць у цэху, не толькі на паперы.
У ГЭТЫ тэхн, мы ўносім гэты вопыт у кожную кліенцкую праграму — ператвараючы малюнкі ў стабільныя, паўтаральны, эканамічна эфектыўныя працэсы апрацоўкі.
