CNC машинд орох үед хурд, сэлгэлтийн хурд болон инструментийн материалд орох гүн гэсэн гурван үндсэн хүчин зүйлс илүүтэй харагддаг. Эдгээр тохиргоонууд нь боловсруулалтанд хамаарах материал (MRR гэж нэрлэдэг) ямар хурдаар авагдах, мөн инструмент хэр удаан ажиллахад шинэчлэлт шаардлагатай болохыг ихэд нөлөөлдөг. Жишээ нь, 2024 онд Frontiers in Mechanical Engineering сэтгүүлд нийтлэгдсэн сүүлийн үеийн судалгаагаар хэрэв хүртэлтийн хурдыг ойролцоогоор 15%-иар нэмэгдүүлбэл материал түргэн авагдах хурд 18%-иар сайжрах боломжтой. Гэхдээ энэхүү тохируулга машиныг тасралтгүй ажиллуулах үед ижил дэвсгэрт ойролцоогоор 30% илүү хурдан износод оруулдаг тул энд бас нэгэн бэрхшээл гарч ирдэг. Бүтээгдэхүүнийг хурдан боловсруулах, харин инструментийг гэнэтийн гэмтэлгүй урт хугацаагаар хадгалах зөв тэнцвэрийг олох нь олон үйлдвэрийн цехүүд өдөр бүр тулгардаг асуудал юм.
Хамгийн их хэмжээний металл авах ажил нь ямар материал ажиллаж байгаагаас хамааран цахилгаан хөдөлгүүрийн хурдыг зөв тохируулах явдалд оршино. Жишээ нь 6061 хөнгөн цагааныг авч үзье. Ихэнх дэлгүүрүүд нь аюулгүй, сэрэмжтэй тохиргоотой харьцуулахад орчин үеийн хяналтын төхөөрөмжүүд нь машинчид ажлын явцад тохируулгыг хийх боломжийг олгодог. Системүүд нь автоматаар хөргөх шингэний урсгалаа тохируулж, хэлбэлзлийг дарж чаддаг. Энэ нь карбид хэрэгсэл урт хугацаагаар хурц байх боловч үйлдвэрлэл удааширдаггүй гэсэн үг юм. Хэрэгслийн ашиглалтын хугацаа болон үйлдвэрлэлийг өндөр түвшинд байлгахын хооронд энэ тэнцвэрийг дэлгүүрийн эзэгт таалагддаг.
Урьдчилан таамаглаж болох алгоритмууд нь багажийн солилтотой холбоотойгоор жинхэнэ гэмтлийн цэгүүдэд ±5 минутын дотор төлөвлөгдөх боломжийг олгодог бөгөөд тогтмол завсарт солих арга замтай харьцуулахад зогсолтын хугацааг 20–35% бууруулдаг. 120 CNC машин судалсан судалгаанд илрүүлснээр элэгдлийн сенсор ашигладаг үйлдвэрүүд нь урьдчилан хэтрүүлэн солих болон гэнэтийн гэмтэл үүсэхийг сэргийлснээр сард гарц 11%-иар илүү өссөн байна.
Агаарын нисэх тоног төхөөрөмжийн бэхэлгээний үйлдвэрлэгч нэгжийн циклийн хугацааг параметрийн үзүүлэлтүүдийг сайжруулснаар нэгжид 47-с 36.7 минут болтол бууруулсан:
Энэ тохируулга нь анхны түвшинд багажны амьдралыг 8% хүртэл хадгалж, 15 машин дээр жилийн турш $216,000 хэмнэсэн.
Нийлмэл геометр нь шууд програмчлал ба машинд боловсруулах хугацааг нэмэгдүүлдэг. Хэвтээ гадаргуун дээрх олон тэнхлэгийн хэрэгсэлийн замыг CAM-д програмчлахад призматик хэсгүүдээс 58% илүү удаан зарцуулдаг (Journal of Manufacturing Systems 2023). Спираль хонхор, хос өнцгийн шиг онцлог шаардлагууд мөргөлдөөнөөс зайлсхийхийн тулд давталттай симуляци шаардаж, төслөөр 3–8 цагийн инженерийн ажлыг нэмж оруулдаг.
Дотор хашилттай элементүүдийг боловсруулахад тусгай хэрэгсэл шаардлагатай бөгөөд өнцгийн тохируулгын 4–6 нэмэлт алхам шаарддаг. Урт хэрэгсэл ашиглан гүн хөндийг боловсруулах үед хазайлтыг багасгахын тулд энгийн хурдын 65% хүртэл хооллох хурдыг бууруулдаг. Нарийн ханатай деталууд (<1.5 мм) дулааны деформацийг саатуулахын тулд хувьсах түүхий материал авах стратегийг шаарддаг бөгөөд хатуу деталуудтай харьцуулахад циклийн хугацааг 18–35% нэмэгдүүлдэг.
Материалын сонголт нь худалдан авах хугацаа болон машинд тавих үйлчлэлийн үр ашгийг хоёуланг нь нөлөөлдөг. Хэрэв жиших үед 5-р ангийн титан шиг хатуу хайлш нь хэрэгсэл илүү их элэгдэж, огтлох хурд багасдаг тул алумаан бодисынхаас 58% илүү удаан хугацаанд машинд тавигддаг (International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2024). Агаарын зэвсэгт хүчинд ашиглагддаг ангийн материалуудын хувьд 3–6 долоо хоногийн захидалтын хугацаа шаардагддаг бол ердийн алумааны хувьд зөвхөн 72 цагийн дараа л авах боломжтой байдаг.
Материалын шинж чанар нь үйлдвэрлэлийн хугацаанд ихээхэн нөлөө үзүүлдэг:
| Материал | Ердийн хатуу байдал (HRB) | Харьцангуй машинд тавих хугацаа |
|---|---|---|
| Алума 6061 | 95 | 1.0x (Соронзон цэг) |
| Хярцтай төмс | 200 | 1.8x |
| Титан 6Al4V | 350 | 3.2x |
| PEEK хуванцар | 120 | 0.7x |
Хуванцар нь цикл хурдан явуулах боломжийг олгодог ч, хайлуулах эрсдэлтэй бөгөөд тул уламжлалт хэрэгсэл солих шаардлагатай болдог. Ган нь зэврүүлэх нөлөө үзүүлдэг бөгөөд хэрэгсэл солих давтамжийг алюминийн харьцаагаар 40%-иар нэмэгдүүлдэг. Эдгээр эрсдэл нь функциональ шаардлагатай нийцсэн байх ёстой.
Эсэргүүцэл өндөртэй никель хайлш болон боломжийг урт хугацаанд ашиглах боломжийг олгодог ч, дулаан дамжуулах чадвар муу байгаагаас эргэлтийн хурдыг 35%-иар бууруулах шаардлагатай бөгөөд ингэснээр ажлын хатуулагшилтыг саатуулна. 2024 оны судалгаагаар Inconel 718-аас maraging ган руу шилжих нь боловсруулалтын цагийг 18%-иар бууруулж, таталтын хүчний 92%-ийг хадгалан ашиглах боломжийг олгодог. Энэ нь цаг хугацаа муудаж буй төслүүдэд зохистой сонголт болно.
Стандарчилсан ажлын барих төхөөрөмж нь давталттай байдлаар эгнүүлэх, ховхрох байрыг тогтоох замаар үр дүнтэй бус цагийг 15–30%-иар бууруулдаг. Урьдчилан тохируулсан шангуудтай модуль хавхлага нь деталийн геометр хэлбэрүүдийн хооронд 10 минутаас бага хугацаанд шилжих боломжийг олгох бөгөөд энэ нь уламжлалт арга замын 45 минутоос илүү цагийг хэмнэж, алдаа болон суурилуулалтын ажлын хэмжээг хамгийн бага болгодог.
Нэг минутанд матрицын солилт (SMED) аргачлал нь дотоод суурилуулалтын үйлдлийг гадаад үйлдлээр солих замаар зогсонги цагийг багасгадаг. Агаарын нисэх онгоцны үйлдвэрлэлд SMED-ийг хэрэглэснээр дундаж горимын солилт 68 минутаас 12 минут хүртэл буурсан. Гар барих зүйлсийг урьдчилан бэлтгэх, ажил бүрт патронгийн стандартыг нэгтгэх нь үндсэн арга юм.
Дунд зэрэглэлийн автомашины эд ангины нийлүүлэгч нь соронзон тавцан болон гидравлик шуурхай хөрвүүлэх бэхэлгээ ашиглан огтлолт биш цагийг 40%-иар бууруулжээ. Нэг багцаас бэхэлгээ солих цаг нь 22 минутаас 2.5 минут хүртэл буурч, ээлжиндээ 18 шахагуур насосны цацруулагч эд анги нэмж үйлдвэрлэх боломжийг олгожээ. Машин зохион байгуулалтын үр ашгийн индекс (OEE) 19%-иар сайжирсан нь машин ашиглалтын үр дүнтэй ажиллаж байгааг харуулж байна.
Том захиалга нь тохируулга, хэрэгсэл замыг оновчтой болгож нэгжийн боловсруулалтын цагийг бууруулдаг. 500 ширхэг цагаан тугалган бүрхүүлийн нэг багц нь жижиг багцаас 10 удаа болох тохируулгын оронд зөвхөн 1–2 тохируулга шаарддаг. Судалгаагаар 250-аас дээш нэгжийн захиалга нь хэрэгсэл солих, бэхэлгээний тохируулга цөөрснөөр циклийн цагийг 22%-иар богиносгодог байна.
Өндөр хэмжээний үйлдвэрлэл (5,000+ нэгж) эргэлтийн ачааллыг хамгийн их байлгахын тулд дэвшилтэт төлөвлөлтийн программ хангамжийг ашигладаг. Тасралтгүй ажиллагаа нь дулааны нөхцлийг тогтворжуулж, сменүүдийн турш ±0.01 мм нарийвчлалыг хадгална. Операторууд цагаан тугалган дээрх тасралтгүй 8 цагийн ажиллагааны үеэр хэрэгсэл элэгдэх зардлыг жижигхэн, тасармай бага хэмжээний ажиллагаатай харьцуулахад 18%-иар бууруулдаг.
Үр дүнтэй бус төлөвлөлт нь машин тоног төхөөрөмжийн төрлүүдийн хооронд 30–50% чадал хоцрогдлыг үүсгэдэг. Жишээ нь, 5-тэнхлэгийн фрезерийн машин 90% ашиглагдаж байгаа бол хоёр эргэлттэй токийн машин 40% тайван байдалд байвал алдагдсан бүтээмжийн улмаас жилд $740,000 алдагддаг (Ponemon 2023). Бодит цагт OEE хяналт нь ажлын шаардлагыг боломжит машиний чадавхид тохируулан тэнцвэргүй байдлыг арилгадаг.
Машин үйлдвэрлэлийн үед шалгалт хийх замаар чанарын хяналтын барьж байгаа цагийг цагаас минут руу бууруулдаг. ISO 9001 стандартын шаардлага хангахыг баталгаажуулж, агаарын болон эмнэлгийн хэсэгт бүрэн хяналт тавих шаардлагатай байдаг бол гар утасны шалгалтыг 65%-иар бууруулна.
CNC токарийн станкны үр ашигт үйлдвэрлэлийг нөлөөлөх гол параметрүүд юу вэ?
CNC токарийн станкны үр ашигт үйлдвэрлэлийг нөлөөлөх үндсэн параметрүүдэд огтлолын хурд, тэжээлийн хурд, огтлолын гүн багтдаг. Эдгээр нь материалыг авчирсан хэмжээ (MRR) болон хэрэгсэлийн насанд нөлөөлдөг.
Материалын сонголт CNC токарийн станкны үйлдвэрлэлд яаж нөлөөлөх вэ?
Материалын сонголт нь хатуу чанар болон дулааны шинж чанарын ялгаанаас шалтгаалан токарийн станкны цаг болон хэрэгсэлийн элэгдэлд нөлөөлдөг. Жишээлбэл, титан нь аллюминийг бодвол илүү хатуу тул илүү их цаг шаарддаг.
CNC токарийн станкны үед огтлол бус цагийг багасгахын тулд ямар аргуудыг хэрэглэж болох вэ?
Нормчлогдсон ажлын барилгын систем, SMED арга зүй, хурдан өөрчлөгдөх бэхэлгээг хэрэглэх нь огтлол бус цагийг эрс бууруулдаг.
Их хэмжээний захидалт нь CNC үйлдвэрлэлийн үр ашгийг хэрхэн нөлөөлөх вэ?
Их захидалт нь илүү үр дүнтэй тохируулга хийх, багаж солих тоог бууруулах, хэрэгсэл замыг оновчтой болгох боломжийг олгох бөгөөд нэгж бүрийн боловсруулалтын хугацааг багасгаж, мөчлөгийн цагийг сайжруулдаг.
EN
