Các chi tiết dạng hộp thường khó gia công vì nhiều mặt phải trùng khớp với cùng một chuẩn. Vỏ hộp số, ống góp thủy lực, thân bơm, thân van hoặc đế máy có thể yêu cầu các lỗ khoan, mặt lắp, ren, hốc và các mẫu lỗ trên nhiều mặt. Mỗi lần thiết lập bổ sung đều phát sinh thêm công việc thao tác, làm sạch, kẹp lại, chuyển đổi chuẩn và kiểm tra.
Một trung tâm gia công ngang phù hợp cho các chi tiết dạng hộp có thể gia công nhiều mặt trong một thiết lập được kiểm soát duy nhất, cho phép phoi rơi ra khỏi vùng cắt và hỗ trợ sản xuất lặp lại với hệ thống kẹp phôi quay hoặc pallet. Khoản đầu tư này sẽ có ý nghĩa khi việc giảm thời gian thiết lập, cải thiện mối quan hệ giữa các chi tiết và tăng cường hiệu suất sử dụng trục chính bù đắp cho chi phí bổ sung về đồ gá, lập trình và máy móc.
Hướng dẫn này giải thích cách đánh giá nhóm chi tiết, phạm vi làm việc, trục chính, trục quay, đồ gá, dụng cụ, độ chính xác và tự động hóa trước khi lựa chọn máy phay ngang (HMC).
Trung tâm gia công ngang cho các chi tiết hộp: Số mặt, thiết lập và xử lý hàng năm
Máy phay ngang (HMC) có giá trị nhất khi cùng một đồ gá có thể tạo ra nhiều mặt quan trọng hướng về trục chính mà không làm mất điểm chuẩn. Nó đặc biệt hữu ích cho các chi tiết vỏ và các chi tiết hình lăng trụ có lỗ khoan hoặc các đặc điểm liên quan trên các mặt liền kề. Máy phay đứng (VMC) có thể vẫn là lựa chọn đơn giản hơn cho các công việc sản xuất số lượng nhỏ chủ yếu được tiếp cận từ phía trên.
Zhihe CNC cho biết dòng máy trung tâm gia công ngang của họ được thiết kế cho các chi tiết dạng hộp, linh kiện ô tô, gia công nhiều mặt và sản xuất liên tục. Tuy nhiên, việc ứng dụng cụ thể cần được chứng minh bằng bản vẽ thực tế và mục tiêu sản xuất của người mua.
Vì sao các bộ phận dạng hộp tạo ra rủi ro về thiết lập và điểm chuẩn?
Một chi tiết dạng hộp thường có mối quan hệ chức năng giữa các đặc điểm trên các mặt khác nhau. Lỗ ổ trục có thể cần phải thẳng hàng với một lỗ khác. Mặt lắp ráp có thể kiểm soát vị trí của các cổng và lỗ ren. Mặt nắp có thể cần độ phẳng và độ vuông góc so với một mặt chuẩn chính.
Khi quy trình sử dụng nhiều thiết bị riêng biệt, mỗi lần chuyển giao đều tạo ra cơ hội xảy ra lỗi:
- Các mảnh vụn hoặc gờ sắc nhọn dưới bề mặt định vị.
- Lực kẹp khác nhau và biến dạng chi tiết.
- Sai sót của người vận hành trong quá trình xếp dỡ và ghi chú.
- Sai số truyền dữ liệu tích lũy giữa các mặt.
- Thời gian xử lý và thời gian chờ đợi phát sinh thêm.
- Kiểm tra lại nhiều lần trước mỗi thao tác tiếp theo.
HMC không loại bỏ mọi rủi ro, nhưng nó có thể giữ nhiều tính năng hơn gắn liền với một thiết lập và một hệ tọa độ quay được điều khiển duy nhất.
Bắt đầu với bản đồ khuôn mặt và đặc điểm.
Đánh dấu mọi mặt gia công trên bản vẽ. Đối với mỗi mặt, liệt kê các thao tác gia công thô, gia công tinh, khoan, taro, doa và đo độ sâu. Xác định mốc chuẩn chính, mốc chuẩn phụ, mối quan hệ giữa các chi tiết quan trọng, dụng cụ dài nhất, lỗ khoan sâu nhất và bề mặt cần phải giữ nguyên để kẹp phôi.
Sau đó so sánh ba lộ trình quy trình:
- Quy trình hiện tại và số lần thiết lập.
- Quy trình VMC với đồ gá hoặc trục thứ tư.
- Quy trình HMC với bàn xoay, giá đỡ hoặc bệ đỡ.
Mục tiêu không phải là ép buộc mọi hoạt động vào một chu trình duy nhất. Mục tiêu là loại bỏ những bước chuyển giao tạo ra chi phí cao nhất hoặc rủi ro về chất lượng.
Kiểm tra phong bì quay, không chỉ riêng XYZ Travel
Khu vực làm việc nằm ngang có thể gây nhầm lẫn. Một chi tiết có thể vừa khít trước khi quay nhưng lại va chạm với trục chính, vỏ máy, dụng cụ, đồ gá liền kề hoặc đường dẫn phôi sau khi định vị.
Xác nhận kích thước bàn hoặc pallet, chiều cao tâm, đường kính quay, tải trọng tối đa, chiều cao đồ gá, phần nhô ra của phôi, khoảng cách giữa trục chính và đầu dao, dụng cụ dài nhất và khả năng tiếp cận của máy xúc hoặc cần cẩu. Mô phỏng thiết lập ở mọi góc độ được chương trình sử dụng.
HMC được đề xuất cũng cần chừa chỗ cho kẹp, đường ống thủy lực, các chuyển động dò và thoát phôi. Một bộ gá mà chỉ vừa đủ khoảng trống trong quá trình mô phỏng làm sạch có thể khó vận hành an toàn trong sản xuất.
Mô-men xoắn trục chính, tầm với dụng cụ và độ ổn định khi khoan
Các chi tiết dạng hộp có thể kết hợp các thao tác phay mặt, phay thô hốc, khoan, taro và doa dài. Trục chính cần công suất và mô-men xoắn hữu dụng trong phạm vi tốc độ đã định, chứ không chỉ đơn thuần là tốc độ vòng quay tối đa cao.
Các lỗ khoan dài và các chi tiết sâu khiến việc nhô ra của dụng cụ trở nên quan trọng. Cần kiểm tra giao diện kẹp giữ dụng cụ, đường kính dụng cụ, chiều dài thanh doa, tình trạng trục chính, hệ thống cấp chất làm mát và giá đỡ đồ gá. Một máy có hành trình đủ lớn vẫn có thể tạo ra các lỗ khoan kém chất lượng nếu dụng cụ quá mềm dẻo hoặc thiết lập cho phép rung động.
Hãy yêu cầu nhà cung cấp xác định đường cắt khó nhất và dụng cụ dài nhất. Yêu cầu ước tính tải trọng trục chính và trình tự gia công thô và tinh được khuyến nghị. Những câu trả lời này sẽ cho thấy liệu trục chính được đề xuất có phù hợp với chi tiết cần gia công hay chỉ được chọn từ bảng danh mục chung.
Thiết kế đồ gá quyết định xem một cấu hình nào đó thực sự tốt hơn.
Đồ gá phải định vị chi tiết một cách chính xác lặp lại, chịu được tải trọng cắt, tránh biến dạng, cho phép tiếp cận dụng cụ và cho phép phoi thoát ra ngoài. Một đồ gá kiểu "tombstone" có thể giữ nhiều chi tiết hoặc nhiều đồ gá, nhưng mật độ tải không được làm tắc nghẽn dụng cụ hoặc tạo ra bẫy phoi.
Đối với vỏ đúc, cần xem xét sự khác biệt về bề mặt định vị thô và dung sai gia công. Đối với các chi tiết thành mỏng, cần kiểm soát lực kẹp và giá đỡ. Đối với các bộ phận thủy lực, cần bảo vệ các cổng và bề mặt làm kín khỏi phoi và hư hỏng.
Việc kẹp bằng hệ thống thủy lực hoặc khí nén có thể giảm thời gian thao tác thủ công, nhưng cần phải giám sát áp suất, định tuyến đường ống an toàn và có kế hoạch khắc phục sự cố. Các thiết bị kẹp thủ công có thể phù hợp với khối lượng sản xuất thấp khi chúng đơn giản, dễ sử dụng và dễ vệ sinh.
Việc loại bỏ phôi vụn chỉ là một lợi thế lớn của HMC khi được lên kế hoạch trước.
Trọng lực có thể giúp phôi vụn rơi ra khỏi các bề mặt thẳng đứng, nhưng phôi vụn vẫn có thể tích tụ bên trong các hốc, trên các tấm đỡ phôi, xung quanh các kẹp và dưới các điểm định vị. Vòi phun chất làm mát, chất làm mát xuyên trục chính, hệ thống rửa sạch, lọc, công suất băng tải và hệ thống thoát nước của đồ gá phải đáp ứng được thể tích phôi vụn thực tế.
Chạy thử đủ lâu để phát hiện sự tích tụ phôi vụn. Một cuộc thử nghiệm mười phút suôn sẻ không chứng minh được ca làm việc không có người giám sát. Kiểm tra xem phôi vụn có ảnh hưởng đến việc dò tìm, lắp đặt chi tiết, tuổi thọ dụng cụ, độ hoàn thiện bề mặt hoặc chuyển động quay hay không.
Tạp chí Tool Magazine và các công cụ liên quan hỗ trợ sản xuất liên tục.
Gia công các chi tiết nhiều mặt thường đòi hỏi nhiều dụng cụ. Hãy lập danh sách đầy đủ, bao gồm các dụng cụ tiện thô, tiện tinh, khoan điểm, khoan, taro, doa, vát cạnh, đầu dò và dụng cụ dự phòng. Bổ sung thêm các dụng cụ tương tự cho các thao tác có khả năng đạt đến giới hạn tuổi thọ dụng cụ trong một chu kỳ gia công.
Xem xét lại đường kính và chiều dài tối đa của dụng cụ, vị trí đặt dụng cụ nặng, thời gian thay dụng cụ, quản lý tuổi thọ dụng cụ, phát hiện dụng cụ bị hỏng và cách người vận hành thay thế dụng cụ bị mòn mà không làm gián đoạn quy trình. Dung lượng kho chứa dụng cụ phải hỗ trợ toàn bộ dòng sản phẩm dự kiến, chứ không chỉ riêng mẫu đầu tiên.
Mối quan hệ giữa lỗ khoan và độ chính xác quay cần có bằng chứng về quy trình.
Máy phay ngang HMC có thể giảm thiểu việc chuyển đổi điểm chuẩn, nhưng trục quay, đồ gá, trục chính, điều kiện nhiệt, dụng cụ và chương trình vẫn ảnh hưởng đến kết quả. Xác định các lỗ và mặt phải liên quan đến nhau qua các vị trí được lập chỉ mục.
Thống nhất các bước kiểm tra máy móc và một chi tiết thử nghiệm tiêu biểu. Đo các đặc điểm sau khi chi tiết được tháo kẹp và ổn định. Ghi lại thông số đồ gá, độ lệch phôi, vị trí quay, thời gian khởi động, dụng cụ, thiết bị kiểm tra và phương pháp đo.
| Yếu tố quyết định | Cần xác minh những gì | Tại sao điều đó lại quan trọng |
|---|---|---|
| Một phần gia đình | Số lượng gương mặt, đặc điểm, số lần thiết lập, doanh thu hàng năm | Cho thấy liệu việc truy cập đa giao diện có tạo ra giá trị hay không. |
| Phong bì | Xoay tròn, tải trọng, đồ gá, dụng cụ, khoảng cách | Ngăn ngừa va chạm và không gian làm việc không sử dụng được. |
| Cắt | Mô-men xoắn, tầm với của dụng cụ, độ ổn định khi khoan, chất làm mát | Bảo vệ thời gian chu kỳ, chất lượng lỗ khoan và tuổi thọ dụng cụ. |
| Sản xuất | Tạp chí, pallet, xử lý chip, dò tìm | Hỗ trợ hoạt động lặp lại hoặc tự động. |
| Chấp nhận | Các bài kiểm tra quay, bộ phận thử nghiệm, mối quan hệ đặc trưng | Kết nối khả năng của máy móc với bản vẽ. |
Khi nào VMC có thể là lựa chọn tốt hơn?
Máy phay đứng (VMC) có thể tiết kiệm chi phí hơn khi sản lượng linh kiện thấp, các chi tiết ở mặt trên chiếm ưu thế, đồ gá đơn giản, có đủ người vận hành và việc chuyển giao thiết lập không ảnh hưởng đến các mối quan hệ quan trọng. Nó cũng có thể dễ lập trình và bảo trì hơn trong một xưởng được xây dựng xung quanh các máy phay đứng.
Không nên chỉ so sánh giá mua máy. Hãy ước tính thời gian sản xuất hàng năm, chi phí nhân công thiết lập, thời gian chờ, số lượng đồ gá, chi phí kiểm tra, rủi ro phế phẩm, hiệu suất sử dụng trục chính và diện tích mặt bằng. Câu trả lời chính xác phụ thuộc vào chi phí cho mỗi sản phẩm đạt chất lượng và tính linh hoạt mà doanh nghiệp yêu cầu.
Danh sách kiểm tra dành cho người mua trước khi đặt hàng
- Bản vẽ đại diện và số lượng hàng năm cho nhóm linh kiện này.
- Bản đồ khuôn mặt và lộ trình thiết lập hiện tại.
- Trọng lượng nguyên liệu thô và thành phẩm, khái niệm về giá đỡ và phương pháp kẹp.
- Các yêu cầu quan trọng về đường kính lỗ, mốc chuẩn, độ phẳng và vị trí.
- Các dụng cụ dài nhất và nặng nhất, yêu cầu về trục chính và nhu cầu chất làm mát.
- Mô phỏng chuyển động quay và va chạm ở tất cả các góc được lập chỉ mục.
- Dung lượng băng tải, các công cụ liên quan, pallet, cảm biến và tự động hóa.
- Kế hoạch thử nghiệm linh kiện, phương pháp kiểm tra, đào tạo và phạm vi hỗ trợ.
Câu hỏi thường gặp
Liệu tất cả các bộ phận dạng hộp đều phù hợp để gia công bằng máy HMC?
Không. Các ứng viên mạnh nhất cần có nhiều khía cạnh, có mối quan hệ dữ liệu có ý nghĩa, lặp lại với số lượng đủ lớn, hoặc tiêu tốn quá nhiều tài nguyên xử lý trong quy trình hiện tại.
Một HMC có thể loại bỏ bao nhiêu thiết lập?
Việc này phụ thuộc vào khả năng tiếp cận dụng cụ, bề mặt kẹp, vị trí các chi tiết và nhu cầu kiểm tra. Hãy lập bản đồ lộ trình thực tế thay vì giả định rằng mọi mặt đều thuộc cùng một chu trình.
Liệu máy HMC có đảm bảo độ chính xác tốt hơn không?
Phương pháp này có thể giảm thiểu sai số truyền dữ liệu, nhưng độ chính xác vẫn phụ thuộc vào trục quay, đồ gá, trục chính, dụng cụ, điều kiện nhiệt độ, chương trình và quy trình đo lường.
Cần những thông tin gì để đưa ra khuyến nghị về máy móc?
Gửi bản vẽ, thông tin vật liệu, kích thước nguyên liệu thô, trọng lượng, dung sai quan trọng, sản lượng hàng năm, quy trình thiết lập hiện tại, chu kỳ mục tiêu, tùy chọn bộ điều khiển và thông tin nhà máy đích.
Liệu phiên tòa có nên sử dụng khuôn đúc thật của người mua không?
Vâng, nếu có thể. Vật liệu thật sẽ bộc lộ sự khác biệt, các điểm cứng, dung sai, hành vi phoi, kẹp phôi và các vấn đề về tuổi thọ dụng cụ mà một khối thử nghiệm đơn giản có thể che giấu.
Hãy yêu cầu Zhihe CNC xem xét lại dòng sản phẩm này.
Để đánh giá một trung tâm gia công ngang cho các chi tiết dạng hộp , hãy gửi cho Zhihe CNC hai hoặc ba bản vẽ tiêu biểu, số lượng hàng năm, thời gian thiết lập hiện tại, mối quan hệ giữa các lỗ khoan quan trọng và các ràng buộc của nhà máy. Có thể sử dụng biểu mẫu yêu cầu kỹ thuật để yêu cầu tư vấn máy móc, thảo luận về đồ gá, kế hoạch thử nghiệm và báo giá.
