Быстрая ЧПУ-обработка: 2 проверенных метода сокращения времени производства

Как рассчитать время ЧПУ-обработки?

По базовому правилу время ЧПУ-обработки = длина / скорость. Учитывая специфику процессов, общая формула для токарной, фрезерной, нарезной и других операций (время резания):

T = L / (f × N)

N = 1000 × V / (π × D)

T — время обработки
L — длина резания, мм
N — обороты в минуту (об/мин)
V — скорость резания, м/мин
D — диаметр заготовки, мм
f — подача, мм/об

Расчет времени ЧПУ-фрезерования

ЧПУ-фрезерование — пазы, ребра, плоскости в вертикальных/горизонтальных/наклонных плоскостях, поверхности вращения, спиралевые желоба и др. Подача может быть на зуб — нужно знать число режущих кромок/зубов/щелей инструмента.

T (время фрезерования) = L × Число_переходов / (f × N)
Пример: T = 331.79 × 5 / (2 × 111.46) = 1658.95 / 222.92 = 7.44 мин.

Расчет времени ЧПУ-точения

ЧПУ-точение — получение деталей точением режущим инструментом на токарных станках. Инструмент движется линейно параллельно/перпендикулярно оси вращения или по заданному пути для сложных форм. Главное движение — вращение заготовки, второе — подача.

Формула цикла точения тоже: T = L / (подача × N)
L = (длина подхода + длина детали + длина перехода) × Число_переходов
N = средние обороты = 1000 × скорость_резания / (π × средний_диаметр)

2 способа сократить время ЧПУ-обработки

Вспомогательное время ЦОС — время косвенных операций: выверка заготовки, установка инструмента, смена инструмента и т.д. Как сократить вспомогательное время?

Для выверки и установки инструмента — используйте технологическую позиционирующую платформу на ЦОС. Для смены инструмента — выбирайте магазины с высокой скоростью смены: шляпного типа (hat type) или с манипулятором (tool arm type). Манипуляторный магазин экономит время смены.

Технологическая позиционирующая платформа экономит вспомогательное время

1) Исключает выверку стола и установку инструмента по X/Y при установке заготовки. Экономия 90–95% вспомогательного времени vs традиционный метод. Коэффициент использования станка растет с 57–68% до 92–96%. Снижается амортизация дорогого ЦОС.

2) Позволяет зажимать много заготовок, особенно мелкие детали. Традиционный метод: после установки — полный цикл по программе, срочная деталь не вставить. С универсальной платформой: если датум заготовки/оснастки соответствует платформе, можно в любой момент заменить деталь на срочную, после — вернуть предыдущую и продолжить.

Тип магазина инструментов также влияет на скорость

Магазины: шляпного типа, манипуляторного, одновременного (simultaneous), «летающей тарелки» и др. Обычные вертикальные ЦОС используют шляпные и манипуляторные. Манипуляторный экономит 50% времени смены vs шляпный. Лучше для серийного производства. Одновременные и «летающие тарелки» — для высокоскоростных ЦОС и центров сверления-сверления. У высокоскоростных тоже есть манипуляторные магазины — скорость смены у обоих высокая.