가공 공정 사양 & 계획 | 이 기술

가공 현장에서 30년 이상 근무한 후 - 공정 시트 작성, 설정 조정 중 2 오전., 젊은 엔지니어에게 자신이 세심하게 계획한 경로로 인해 부품이 뒤틀린 이유를 설명할 수 있습니다.: 가공 공정 계획은 서류 작업이 아닙니다..

관용에 대한 부분이 들어올지 여부를 결정하는 체계적인 전투 계획입니다., 예산에, 그리고 정시에.

나는 너무 많은 새로운 프로세스 엔지니어가 사무실에 들어오는 것을 보았습니다., 기계를 골라라, 몇 가지 작업을 적어두세요, 이를 프로세스 계획이라고 부릅니다..

6주 후, 그들은 왜 첫 작품의 거절이 40%, 사이클 시간이 추정치의 두 배인 이유, 가게 주인이 왜 그들을 싫어하는지. 이유는 간단해요: 그들은 기본 논리를 건너뛰었습니다.

이 기술에서, 우리는 자동차 전반에 걸쳐 수백 명의 고객을 위한 정밀 가공 프로그램을 구축했습니다., 오토바이, 및 산업 구조 부품.

이 가이드는 프로세스 단위 정의부터 공차 체인 계산까지 견고한 가공 프로세스 사양 뒤에 있는 7가지 핵심 설계 원칙을 설명합니다..

1. 가공 공정의 기본 단위 이해

프로세스 경로를 개발하기 전에, 가공 공정의 기본 단위를 구별하는 것이 중요합니다.: 작업, 설정, 위치, 단계, 그리고 통과. 이 용어는 밀접하게 관련되어 있습니다., 하지만 그것들은 상호 교환이 불가능하다.

안 작업 일반적으로 공작물을 사용하여 수행되는 제조 공정의 연속적인 부분으로 정의됩니다., 노동자, 직장은 본질적으로 변하지 않은 상태로 유지됩니다..

생산계획 수립에 중요한 단위입니다., 프로세스 문서화, 및 비용 계산.

작업 내에서, 하나 이상 설정 may be required. 셋업은 공작물을 특정 방식으로 고정하고 배치하는 것을 의미합니다..

작업물의 위치를 ​​바꾸거나 다시 고정하는 경우, 일반적으로 새로운 설정이 생성됩니다..

각각의 추가 설정으로 인해 위치 오류가 발생할 가능성이 또 발생합니다., 따라서 불필요한 설정을 최소화하는 것이 중요한 실제 목표입니다..

에이 직장 위치 고정 장치 또는 기계 배열이 설정을 완전히 변경하지 않고 여러 위치를 허용할 때 공작물이 가공되는 다양한 위치를 나타냅니다..

에이 가공 단계 가공 표면이 가공되는 작업의 특정 부분입니다., 절단 도구, 주요 절삭 조건은 본질적으로 변하지 않습니다..

여러 컷에서 큰 여유분을 제거해야 하는 경우, 각 개별 커팅 패스는 통과하다.

프로세스 계획은 본질적으로 이러한 단위를 통제된 순서로 구성하는 것이기 때문에 이러한 구별이 중요합니다..

잘 구성된 프로세스 경로로 생산 지침이 더욱 명확해집니다., 불필요한 취급을 줄인다, 가공 시간과 제조 비용을 계산하기 위한 더 나은 기반을 제공합니다..

2. 공정 계획을 생산량에 맞게 조정

보편적으로 최적인 가공 공정은 없습니다.. 올바른 프로세스는 다음에 크게 좌우됩니다. 생산 유형 및 예상 수량.

을 위한 원기, 일체형, 저용량 생산, 유연성은 일반적으로 최대 자동화보다 더 큰 가치를 갖습니다..

범용 CNC 기계, 표준 절단 도구, 조정 가능한 설비, 유연한 워크홀딩은 값비싼 전용 툴링보다 더 경제적입니다..

프로세스는 프로빙에 더 많이 의존할 수 있습니다., 수동 설정 확인, 그리고 첫 번째 부품 검사.

을 위한 중간 규모 일괄 생산, 밸런스가 변한다.

CNC 가공이 점점 더 매력적으로 변하고 있습니다., 전용 설비를 갖춘 동안, 모듈식 툴링, 사전 설정된 도구, 표준화된 워크홀딩으로 설정 시간을 크게 줄일 수 있습니다.. 목표는 유연성을 너무 많이 희생하지 않고 반복성을 달성하는 것입니다..

을 위한 대량 생산, 사이클 시간과 공정 안정성이 주요 고려 사항이 됨.

전용 비품, 다중 스테이션 장비, 생산성이 높은 툴링, 자동 로딩, 표준화된 절삭 조건은 툴링 비용이 다수의 부품에 분산되기 때문에 초기 투자를 정당화할 수 있습니다..

가장 흔한 계획 실수 중 하나는 순전히 기술적 능력만을 토대로 장비나 툴링을 선택하는 것입니다..

필요한 공차를 생성할 수 있는 공정이 반드시 경제적으로 적합한 공정은 아닙니다..

프로세스의 전문화 및 자동화 정도를 결정하기 전에 생산량을 고려해야 합니다..

3. 올바른 데이텀 선택: 프로세스 정확성의 기초

가공 공정 계획 중 특히 주의를 기울여야 할 부분이 있다면, 그것은 데이텀 선택.

구성요소에는 수십 개의 치수와 기하 공차가 포함될 수 있습니다., 그러나 이들 모두는 궁극적으로 제어되고 반복 가능한 참조 시스템에 의존합니다..

가공 데이텀을 제대로 선택하지 않은 경우, 위치 지정 오류는 한 작업에서 다음 작업으로 누적될 수 있습니다., 필요한 최종 정확도를 달성하기 어렵게 만듭니다..

실제 가공에서는, 목표는 안정적인, 반복 가능, 기능적으로 적절한 위치 확인 시스템 가능한 한 일찍.

선택한 데이텀은 충분한 위치 지정 영역을 제공해야 합니다., 절단 중 움직임에 저항, 도면에 표시된 주요 기능과 안정적인 관계를 유지합니다..

주요한, 반성, 및 3차 위치

일반적인 워크홀딩 시스템은 기본 요소를 통해 공작물의 6가지 자유도를 제어합니다., 반성, 및 3차 위치 지정 방식.

그만큼 기본 데이텀 일반적으로 세 가지 자유도를 제한합니다., 그만큼 보조 데이텀 2개로 제한, 그리고 3차 데이텀 나머지 하나를 제한합니다..

실제 고정 장치 배열은 부품 형상 및 가공 요구 사항에 따라 다릅니다., 하지만 원칙은 동일하게 유지됩니다: 불필요하게 과도하게 구속하지 않고 공작물을 정확하게 위치시킵니다..

안정적인 고정 장치는 과도한 변형 없이 공작물을 클램핑하는 동시에 움직임을 방지해야 합니다..

실용적일 때마다 설계 기준 사용

때 설계 데이텀과 가공 데이텀을 일치시킬 수 있습니다., 차원 전송 오류를 크게 줄일 수 있습니다..

이는 위치가 어셈블리 또는 기능 성능에 직접적인 영향을 미치는 기능의 경우 특히 중요합니다., 정밀 구멍과 같은, 베어링 시트, 밀봉 표면, 및 장착 인터페이스.

엔지니어링 도면에서 설정된 동일한 참조를 사용하면 가공과 검사 간의 관계가 더욱 명확해집니다..

데이텀 일치가 실용적이지 않은 경우, 프로세스 엔지니어는 적절한 차원 사슬 분석을 통해 결과적인 데이텀 변환을 설명해야 합니다..

불필요한 데이텀 변경 최소화

공작물의 위치를 ​​변경할 때마다, 위치 오류의 또 다른 원인이 도입되었습니다..

고정 정확도, 위치 표면 상태, 클램핑 력, 운영자 처리, 누적된 내성이 모두 최종 결과에 영향을 미칠 수 있습니다..

이는 모든 작업이 정확히 동일한 데이텀 또는 설정을 사용해야 한다는 의미는 아닙니다.. 복잡한 구성요소는 다양한 표면에 접근하기 위해 여러 방향이 필요한 경우가 많습니다..

실질적인 목표는 불필요한 데이텀 변경을 방지하고 연속적인 데이텀 간의 제어된 관계를 유지합니다..

내 경험상, 좋은 데이텀 전략은 CNC 기계가 절단을 시작하기 전에 문제를 예방하는 경우가 많습니다..

참조 시스템이 안정되면, 비품에 대한 후속 결정, 가공 순서, 참작, 검사를 제어하기가 훨씬 쉬워졌습니다..

4. 가공 경로 개발: 먼저 황삭, 마지막으로 마무리

가공 공정 경로는 다음과 같이 개발되어야 합니다. 논리적 작업 순서, 단순히 엔지니어링 도면에서 가져온 치수나 기능의 목록이 아닙니다..

재료가 제거되는 순서, 기준면이 설정되었습니다., 열처리가 이루어집니다, 중요한 기능이 완성되면 치수 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다., 흉한 모습, 표면 품질, 생산 효율성.

일반적인 정밀 부품의 경우, 실용적인 경로를 따를 수 있습니다:

블랭크 준비 → 황삭 가공 → 응력 제거 또는 열처리 → 반마무리 → 마무리 → 2차 작업 → 표면 처리 → 최종 검사

실제 순서는 재료에 맞게 조정되어야 합니다., 부분 형상, 가공 여유, 열처리 요구 사항, 허용 수준, 및 생산량.

거친 가공: 효율적으로 재료 제거

황삭 가공의 주요 목적은 다음과 같습니다. 안정적인 기준 표면을 설정하면서 초과 재료를 효율적으로 제거합니다. 후속 작업을 위해.

일반적으로 이 단계에서는 높은 재료 제거율이 우선시됩니다., 최종 표면 마감과 엄격한 치수 공차는 아직 주요 목표가 아닙니다..

하지만, 황삭은 지나치게 공격적이어서는 안 됩니다.. 절삭력이 크면 얇은 벽이 변형될 수 있습니다., 진동을 도입하다, 또는 주조물 내 잔류 응력을 해제합니다., 서서히 나아가는, 또는 용접 공백.

이러한 이유로, 단순히 절삭속도와 이송속도를 최대화하는 것이 아닌 피삭재의 강성과 소재상태에 따라 가공변수를 선택해야 합니다..

특히 주조 및 단조품의 경우, 거친 가공은 값비싼 마무리 작업을 수행하기 전에 정확한 데이텀을 설정하고 잠재적인 재료 또는 내부 결함을 노출할 수 있는 중요한 기회이기도 합니다..

준마무리: 안정적인 수당을 마련하라

준정삭은 황삭과 최종 가공 사이의 격차를 해소합니다..

이 단계에서, 구성 요소는 유지하면서 최종 형상에 훨씬 더 가까워집니다. 제어되고 상대적으로 균일한 가공 여유 마무리를 위해.

이는 복잡한 구성요소에 특히 중요합니다., 벽이 얇은 구조, 상당한 재료 제거가 필요한 부품.

고르지 못한 여유는 정삭 중에 일관성 없는 절삭력을 생성할 수 있으며 치수 변화 또는 국부적 변형에 기여할 수 있습니다..

따라서 잘 계획된 준정삭 작업은 소량의 재료를 제거하는 것 이상의 역할을 하며 최종 가공 단계를 위한 안정적인 조건을 만듭니다..

마무리 손질: 최종 정확도 제어

마무리 작업은 지정된 목표를 달성하는 데 책임이 있습니다. 최종 치수, 기하 공차, 표면 거칠기, 그리고 기능적 특징.

임계 보어, 베어링 시트, 밀봉 표면, 정밀 구멍, 결합 표면은 일반적으로 이 단계에서 완료됩니다..

이 시점에서, 공정은 공구 마모에 훨씬 더 민감해집니다., 절삭력, 진동, 열팽창, 공작기계 정확도, 작업대 안정성.

따라서 절삭 매개변수는 황삭 중보다 더 주의 깊게 제어되어야 합니다., 마무리 도구는 예측 가능한 상태로 유지되어야 합니다..

프로세스 계획 관점에서, 기본 규칙은 간단하다: 먼저 거칠게, 공작물을 안정시키다, 그런 다음 중요한 기능을 완료하세요..

논리적인 가공 경로는 불필요한 재작업을 줄이고 각 작업에 명확한 목적을 부여합니다., 최종 공정의 품질과 비용을 모두 더 쉽게 제어할 수 있습니다..

5. 올바른 가공 여유 결정

가공 여유는 경험이 부족한 공정 계획으로 인해 불필요한 문제가 발생할 수 있는 또 다른 영역입니다..

만약 수당이 너무 크다, 더 많은 물질을 제거해야 함, 절단 시간 증가, 도구 마모, 에너지 소비, 및 가공 비용.

스톡이 크면 절삭력이 증가하고 공작물 변형이 발생할 수 있습니다., 특히 벽이 얇은 알루미늄 부품의 경우, 스테인레스 스틸 부품, 상대적으로 왜곡 감도가 높은 기타 재료.

만약 수당이 너무 작다, 마무리 작업으로 주조 스케일이 완전히 제거되지 않을 수 있습니다., 단조 피부, 탈탄층, 표면 결함, 또는 이전 공정의 치수 오류.

그 결과 표면 품질이 충분하지 않거나 최종 치수가 허용되지 않을 수 있습니다..

따라서 실질적인 허용량은 이전 프로세스의 능력을 고려해야 합니다., 필요한 최종 공차, 워크홀딩 오류, 흉한 모습, 가공 중 재료의 거동.

제조에는 세 가지 일반적인 접근 방식이 사용됩니다.:

예를 들어, 단조 알루미늄 부품은 최종 치수가 동일하더라도 모래 주조 부품과 다른 가공 여유가 필요할 수 있습니다..

들어오는 블랭크의 품질과 치수 안정성에 따라 가공을 위해 안전하게 남아 있어야 하는 스톡의 양이 결정됩니다..

그러므로 적절한 수당은 가능한 최대 허용량이 아님. 이는 업스트림 프로세스를 안정적으로 수용하고 최종 사양을 달성하기에 충분한 재료를 제공하는 가장 작은 실제 허용량입니다..

6. 차원 체인 분석을 사용하여 누적 오류 제어

차원 체인 분석은 가공 공정 계획의 기본 기술 중 하나입니다..

완성된 치수가 여러 순차적 가공 치수에 따라 달라질 때 특히 중요합니다..

첫 번째 단계는 마감 차원 그리고 이에 기여하는 차원.

차원 관계가 확립되면, 프로세스 엔지니어는 개별 공차가 최종 요구 사항에 어떤 영향을 미치는지 확인할 수 있습니다..

두 가지 기본 접근 방식이 일반적으로 사용됩니다..

그만큼 최악의 방법 각 기여 요소의 가능한 최대 및 최소 크기를 고려합니다..

직설적이고 보수적이다, 치수 수가 상대적으로 작거나 호환성 보장이 필수적인 경우에 적합합니다..

그만큼 통계적 또는 확률 기반 방법 프로세스 차원의 실제 분포를 고려합니다..

기여하는 모든 차원이 동시에 극한에 도달할 가능성은 거의 없기 때문입니다., 이 접근 방식은 때때로 보다 현실적인 허용 오차 할당을 제공할 수 있습니다., 특히 안정적인 대량 생산에 있어서.

중요한 점은 공차가 자동으로 균등하게 분배되어서는 안 된다는 것입니다.. 제조 난이도는 기능에 따라 상당히 다릅니다..

간단한 밀링 표면은 깊은 내부 보어보다 경제적으로 더 엄격한 공차를 유지할 수 있습니다., 얇은 벽 기능, 또는 복잡한 위치 관계.

따라서 우수한 공차 할당은 두 가지 모두를 고려합니다. 기능적 요구 사항 및 제조 능력.

목표는 중요 치수를 보호하는 동시에 공차가 필요하지 않은 기능에 대한 불필요하게 제한적인 공차를 피하는 것입니다..

7. 공정치수 변환 및 경제성 확인

단순히 작업 순서와 공차가 계산되었다는 이유만으로 공정 계획이 완료되지는 않습니다..

마지막 단계는 지정된 공정 치수가 실제로 경제적으로 제조될 수 있는지 확인하는 것입니다..

설계 데이텀과 가공 데이텀이 다른 경우, 프로세스 차원은 차원 체인 계산을 통해 변환해야 할 수도 있습니다..

각 작업에서 다음 작업을 위해 정확한 양의 스톡이 남도록 가공 여유도 중간 치수에 통합되어야 합니다..

이는 다중 작업 CNC 가공에 특히 중요합니다..

중간 치수가 잘못 설정된 경우, 마무리 작업에 재료가 너무 많거나 너무 적게 남아 있기 때문에 이론적으로 정확한 최종 치수를 달성하는 것이 불가능할 수 있습니다..

경제적 평가는 기술적 검증과 함께 수행되어야 합니다..

제조 비용에는 일반적으로 재료 소비와 같은 변동 비용이 포함됩니다., 기계 시간, 절단 도구, 그리고 노동, 설비와 관련된 고정 또는 반고정 비용, 압형, 프로그램 작성, 및 장비.

전용 고정 장치를 사용하면 사이클 시간을 크게 줄일 수 있습니다., 하지만 수십 개의 부품만 필요한 경우, 개발 비용이 정당화되지 않을 수 있습니다..

거꾸로, 수만 개의 부품에 대해, 상대적으로 비싼 고정 장치는 설정 시간 단축과 반복성 향상을 통해 신속하게 투자 비용을 회수할 수 있습니다..

경험이 풍부한 프로세스 계획이 차이를 만드는 곳입니다.: 기술적으로 가장 정교한 프로세스가 자동으로 최고의 프로세스가 되는 것은 아닙니다..

좋은 공정은 적절한 장비를 사용하면서 요구되는 품질을 지속적으로 달성하는 공정입니다., 압형, 시간, 그리고 비용.

DEZE Tech가 가공 공정 계획에 접근하는 방법

~에 이 기술, 가공 공정 계획은 부품 도면과 함께 고려됩니다., 물질적 상태, 블랭크 제조방법, CNC 장비, 압형, 검사 요구 사항, 및 생산량.

정밀부품용, 가공 문제가 나타난 후 수정하기보다는 생산 전에 프로세스를 확립해야 합니다..

이는 중요한 기준점을 평가하는 것을 의미합니다., 고위험 차원 식별, 적절한 가공 공차 결정, 가장 적합한 황삭 및 정삭 작업 순서 선택.

구성 요소에 두 가지가 모두 필요한 경우 단조 또는 주조 그리고 CNC 가공, 이러한 통합적 접근 방식이 더욱 중요해졌습니다..

들어오는 블랭크의 상태는 가공 여유에 직접적인 영향을 미칩니다, 워크홀딩, 데이텀 선택, 도구 수명, 최종 치수 안정성.

실제 목표는 간단합니다.: 각 작업이 다음 작업을 지원하도록 만들기.

프로세스가 처음부터 올바르게 설계되었을 때, 가공 예측이 더욱 쉬워졌습니다., 검사가 쉬워진다, 완성된 부품은 첫 번째 제품부터 생산 배치까지 더욱 일관됩니다..

결론

바닥에 수십년이 지난 후, 수업은 간단해요: 가공 공정 사양은 작성하는 양식이 아닙니다..

사람들을 조정하는 시스템 수준의 계획입니다., 기계, 압형, 날짜, 참작, 하나의 목표를 향한 비용 — 지속 가능한 최저 비용으로 도면 품질을 충족하는 부품.

7가지 원칙을 익히세요: 프로세스 단위를 알아라, 생산 유형과 일치, 데이텀을 신중하게 선택하세요, 경로를 단계적으로 진행하다, 합리적인 허용량을 설정하다, 공차 체인을 올바르게 계산, 항상 경제적 점검을 실행하세요.

그렇게 하세요, 귀하의 프로세스 시트는 작업 현장에서 작동됩니다., 종이에만 있는 게 아니라.

이 기술에서, 우리는 이러한 경험을 모든 고객 프로그램에 적용하여 도면을 안정적인 도면으로 전환합니다., 반복 가능, 비용 효율적인 가공 공정.