Odhad spotreby materiálu v CNC obrábaní oceľových častí je kľúčovým aspektom pre každého poskytovateľa služieb obrábania CNC vrátane našej spoločnosti. Presný odhad spotreby materiálu pomáha nielen pri kontrole nákladov, ale tiež zaisťuje efektívne plánovanie výroby a spokojnosť zákazníkov. V tomto blogovom príspevku sa podelím o niekoľko poznatkov a metód o tom, ako odhadnúť spotrebu materiálu v oceľových častiach CNC na základe našich skúseností ako dodávateľa oceľových dielov CNC.
Pochopenie základov spotreby materiálu pri obrábaní CNC
Pred potápaním sa do metód odhadu je nevyhnutné porozumieť faktorom, ktoré ovplyvňujú spotrebu materiálu v oceľových častiach CNC. Medzi tieto faktory patrí návrh dielu, typ použitej ocele, proces obrábania a parametre obrábania.
- Dizajn: Zložitosť konštrukcie dielu priamo ovplyvňuje množstvo materiálu odstráneného počas obrábania. Časti so zložitými tvarmi, hlbokými vreckami alebo tenkými stenami vyžadujú viac operácií obrábania a následne viac odstraňovania materiálu.
- Typ ocele: Rôzne typy ocele majú rôzne hustoty a vlastnosti obrábania. Napríklad, nehrdzavejúca oceľ je hustejšia a ťažšie sa strojovo ako jemná oceľ, čo znamená, že počas procesu obrábania sa môže odstrániť viac materiálu.
- Obrábanie: Výber procesu obrábania, ako je mletie, otáčanie alebo vŕtanie, tiež ovplyvňuje spotrebu materiálu. Každý proces má svoju vlastnú rýchlosť odstraňovania materiálu, ktorá je určená rezným nástrojom, rýchlosťou rezania a rýchlosťou posuvu.
- Obrábanie parametrov: Ovládanie parametrov, vrátane rýchlosti rezania, rýchlosti posuvu a hĺbky rezu, ovplyvňujú rýchlosť odstraňovania materiálu, a teda spotrebu materiálu. Optimalizácia týchto parametrov môže pomôcť znížiť odpad z materiálu a zlepšiť účinnosť obrábania.
Metódy na odhad spotreby materiálu
Existuje niekoľko metód na odhad spotreby materiálu v oceľových dieloch CNC, od jednoduchých výpočtov po pokročilý softvér na výrobu (CAM). Tu je niekoľko bežne používaných metód:
1. Metóda geometrického výpočtu
Metóda geometrického výpočtu zahŕňa výpočet objemu suroviny a objemu hotovej časti na základe ich geometrických tvarov. Rozdiel medzi týmito dvoma objemami predstavuje množstvo materiálu odstráneného počas obrábania.
Na výpočet objemu suroviny musíte poznať jej rozmery (dĺžku, šírku a výška) a jeho hustotu. Objem hotovej časti je možné vypočítať pomocou rovnakej metódy, ale musíte zvážiť dizajn časti a akékoľvek ďalšie funkcie, ako sú otvory alebo vrecká.
Povedzme napríklad, že máme obdĺžnikový oceľový blok s rozmermi 100 mm x 50 mm x 20 mm a hustotu 7,85 g/cm3. Objem suroviny sa dá vypočítať nasledovne:
Objem suroviny = dĺžka x šírka x výška
Objem suroviny = 100 mm x 50 mm x 20 mm
Objem suroviny = 100 000 mm³
Konverzia objemu na kubické centimetre:
Objem suroviny = 100 000 mm³ / 1000 = 100 cm³
Hmotnosť suroviny sa môže vypočítať vynásobením objemu hustotou:
Hmotnosť suroviny = objem x hustota
Hmotnosť suroviny = 100 cm³ x 7,85 g/cm³
Hmotnosť suroviny = 785 g
Ďalej predpokladajme, že hotová časť má objem 80 000 mm³. Objem materiálu odstráneného počas obrábania sa dá vypočítať takto:
Objem odstráneného materiálu = objem suroviny - objem hotovej časti
Objem odstráneného materiálu = 100 000 mm³ - 80 000 mm³
Objem odstráneného materiálu = 20 000 mm³
Konverzia objemu na kubické centimetre:
Objem odstráneného materiálu = 20 000 mm³ / 1000 = 20 cm³
Hmotnosť odstráneného materiálu sa môže vypočítať vynásobením objemu hustotou:
Hmotnosť odstráneného materiálu = objem x hustota
Odstránená hmotnosť materiálu = 20 cm³ x 7,85 g/cm³
Hmotnosť odstráneného materiálu = 157 g
Metóda geometrického výpočtu je relatívne jednoduchá a môže poskytnúť hrubý odhad spotreby materiálu. Nezohľadňuje však proces obrábania, rezanie nástroja alebo parametre obrábania, ktoré môžu výrazne ovplyvniť skutočnú spotrebu materiálu.
2. Metóda odhadu času obrábania
Metóda odhadu času obrábania zahŕňa odhad času obrábania pre každú operáciu a potom výpočet rýchlosti odstraňovania materiálu na základe nástroja na rezanie a parametre obrábania. Spotreba materiálu sa potom môže vypočítať vynásobením rýchlosti odstraňovania materiálu časom obrábania.
Ak chcete odhadnúť čas obrábania, musíte poznať dĺžku rezu, rýchlosť rezania a rýchlosť posuvu. Rýchlosť rezania je rýchlosť, pri ktorej sa rezací nástroj pohybuje v porovnaní s obrobkom, a rýchlosť posuvu je rýchlosť, pri ktorej sa obrobok pohybuje v porovnaní s nástrojom na rezanie.
Povedzme napríklad, že frézujeme oceľovú časť s dĺžkou 100 mm pomocou rezacieho nástroja s priemerom 10 mm a rýchlosťou rezania 100 m/min. Rýchlosť posuvu je nastavená na 0,1 mm/zub a počet zubov na strihovom nástroji je 4.
Čas obrábania je možné vypočítať takto:
Čas obrábania = dĺžka rezu / (rýchlosť rezania x rýchlosť podávania x počet zubov)
Čas obrábania = 100 mm/(100 m/min x 0,1 mm/zub x 4 zuby)
Čas obrábania = 0,25 min.
Rýchlosť odstraňovania materiálu sa môže vypočítať vynásobením prierezovej plochy zníženia rýchlosti posuvu a počtom zubov:
Rýchlosť odstraňovania materiálu = prierezová plocha rezu x rýchlosť posuvu x počet zubov
Rýchlosť odstraňovania materiálu = (π x (priemer rezacieho nástroja / 2) ²) x Rýchlosť posuvu x počet zubov
Rýchlosť odstraňovania materiálu = (π x (10 mm / 2) ²) x 0,1 mm / zub x 4 zuby
Rýchlosť odstraňovania materiálu = 31,4 mm³/min
Spotreba materiálu sa môže vypočítať vynásobením rýchlosti odstraňovania materiálu v čase obrábania:
Spotreba materiálu = rýchlosť odstraňovania materiálu X Čas obrábania
Spotreba materiálu = 31,4 mm³/min x 0,25 min.
Spotreba materiálu = 7,85 mm³
Metóda odhadu času obrábania zohľadňuje proces obrábania, rezanie nástroja a parametre obrábania, ktoré môžu poskytnúť presnejší odhad spotreby materiálu. Vyžaduje si však podrobnejšie informácie o procese obrábania a nástroje na rezanie, ktoré v niektorých prípadoch nemusia byť k dispozícii.
3. Softvér na počítačovú výrobu (CAM)
Softvér na počítačové výroby (CAM) je výkonným nástrojom na odhad spotreby materiálu v oceľových dieloch CNC. Softvér CAM používa pokročilé algoritmy a simulačné techniky na generovanie podrobného plánu obrábania vrátane ciest nástrojov, parametrov obrábania a rýchlosti odstraňovania materiálu.
Ak chcete používať softvér CAM na odhad spotreby materiálu, musíte importovať návrh dielu do softvéru a definovať proces obrábania, nástroj na rezanie a parametre obrábania. Softvér potom vygeneruje 3D model procesu obrábania a vypočíta spotrebu materiálu na základe ciest nástrojov a rýchlosti odstraňovania materiálu.
Softvér CAM môže poskytnúť vysoko presný odhad spotreby materiálu, pričom zohľadňuje všetky faktory, ktoré ovplyvňujú proces obrábania. Na prevádzkovanie softvéru si však vyžaduje špecializované znalosti a zručnosti a nákup a údržba môže byť nákladné.
Faktory, ktoré je potrebné zvážiť pri odhadovaní spotreby materiálu
Okrem vyššie opísaných metód je potrebné zvážiť niekoľko faktorov pri odhadovaní spotreby materiálu v oceľových častiach CNC. Tieto faktory zahŕňajú:
- Odpadový odpad: Materiálny odpad je nevyhnutnou súčasťou procesu obrábania CNC a môže výrazne ovplyvniť spotrebu materiálu. Aby sa minimalizoval odpad z materiálu, je dôležité optimalizovať návrh časti, proces obrábania a výber nástrojov na rezanie.
- Opotrebenie nástroja: Opotrebenie nástroja môže tiež ovplyvniť spotrebu materiálu, pretože opotrebované nástroje na rezanie môžu vyžadovať viac odstránenia materiálu na dosiahnutie požadovaného povrchového povrchu. Aby sa minimalizovalo opotrebenie nástroja, je dôležité používať vysoko kvalitné nástroje na rezanie a monitorovať opotrebenie nástroja počas procesu obrábania.
- Obrábanie tolerancií: Ovládanie tolerancií sú povolené variácie v rozmeroch hotovej časti. Pevnejšie obrábkové tolerancie si vyžadujú viac odstraňovania materiálu, čo môže zvýšiť spotrebu materiálu. Aby sa minimalizovala spotreba materiálu, je dôležité špecifikovať príslušné tolerancie obrábania na základe funkcie a požiadaviek časti.
- Šarža: Veľkosť dávky môže tiež ovplyvniť spotrebu materiálu, pretože väčšie veľkosti dávok môžu vyžadovať viac materiálu z dôvodu zmeny nastavenia a zmien nástroja. Aby sa minimalizovala spotreba materiálu pre veľké veľkosti šarží, je dôležité optimalizovať výrobný proces a použiť efektívne stratégie riadenia nástrojov.
Záver
Odhad spotreby materiálu v oceľových dielach CNC je zložitý proces, ktorý si vyžaduje dôkladné pochopenie návrhu dielu, procesu obrábania a výberu strihacieho nástroja. Použitím metód a faktorov opísaných v tomto blogovom príspevku môžete urobiť presnejšie odhady spotreby materiálu a zlepšiť efektívnosť a ziskovosť vašich operácií obrábania CNC.
Ak vás zaujíma nášVodorovné vertikálne CNC frézovacie služby,Veľká CNC automobilová prenosová službaaleboHliníkové CNC výrobné závodné autá diely, Neváhajte a kontaktujte nás kvôli cenovej ponuke. Zaviazali sme sa poskytovať vysoko kvalitné služby obrábania CNC za konkurencieschopné ceny.
Odkazy
- Príručka ASM, zväzok 16: obrábanie, ASM International
- Výrobné inžinierstvo a technológie, štvrté vydanie, Serope Kalpakjian a Steven R. Schmid
- Príručka programovania CNC, Mark Albert
