Conas Briseadh Uirlisí a Laghdú i Meaisíníocht CNC Cróma Dhearg le Feeds Réamhchúraí

Conas Briseadh Uirlisí a Laghdú i Meaisíníocht CNC Cróma Dhearg le Feeds Réamhchúraí

PFT, Shenzhen

Téann bris an tsaothrú le linn CNC mheicneáilte éaglach (45-65 HRC) fós mar dúshlán mhór, ag tacaíocht réidh agus costas. Staidéarann an staidéar seo an t-úsáid a bhaineann le teicneolaíocht rialaithe troid éiginneach chun an fhadhb sin a mheithiú. Cuir i láthair sonraí meicneáilte i realtaim (fórsaí ochrach, croith, cumhacht spindle) a bhailíodh ó thionscadail meicneáilte páirtí AISI 4340 (50 HRC) ag baint úsáide as crainn carbide clúdaithe. Rialóir córas rialaithe éiginneach go hiontaofa aonair na rátaí troid bunaithe ar thréshold fórsaí sainithe. D'aimsigh anailís na 120 chuairt mheicneáilte laghdú 65% sa tsaothrú brisfheasta i gcomparáid le húsáid pharamadair seasta faoi rátaí cuardaíochtaíochta comhionann. Bhí an greamachd uachtarach (Ra) laistigh den sonraíocht (± 0.4 µm). Taispeánann na torthaí go mbeidh rialú troid éiginneach in ann luchtú an tsaothrú a chosc trí imoibriú leis na coinníollacha meicneáilte i rith an t-am, ag tairiscint modh práchtúil chun éifeachtúlacht an phróisis a fheabhsú i meicneáilte críche éaglach.

1 Cur i gCean

Is é gearrthóireacht armchairneachtaí a chur i bhfeidhm chun comhpháirtí forleathna a dhéanamh sa tionscal aeráid, sa tionscal uirlisí agus fórmha agus sa tionscal gluaisteán. Mar sin féin, bíonn sé deacair beart a dhéanamh go cruinn ar na hairgneacha seo (de ghnáth Rockwell C 45 nó níos airde) a spreagann na hairgneacha gearrtha chun a mheasardh. Bréagaireacht thosaigheach, neamhshocair na n-airgneach gearrthaí is ea an t-achrann mór. Stopann sé an tsaotharlann, caillfidh na hairgneacha daite, méadaíonn sé na costais airgneach agus cuireann sé bac ar an amchlárú. Bíonn gnáthghearrthóireacht le paraiméadar shocraithe ag tabhairt aire ró-mhéadaí do lucht feithimh chun bréagaireacht a sheachaint, ag éagsú ar thábhacht nó risceann an phianáil ró-lag.

Tugann teicneolaíocht rialaithe feithicíoch réiteach féideartha. Monatóraíonn na córasa seo go leanúnach iarratais gearrtha nó lucht na spindlí agus oibríonn siad go huathoibríoch chun an ráta feithicíoch a chur in oiriúint i rithréalacht chun coinneáil ar spriocshuíomh réamhshocraithe. Cé go bhfuil an coincheap tairbheach, tá eolas foilsithe fán éifeacht shonrach air seo ar bhuailtí iomlána an t-soláthar i réimse mhóir éadromhailtí hardaithe teoranta. Méidíonn an t-astud ar an éifeachtacht shuíomhach a bhaineann le rialú feithicíoch réiteach chun buailtí soláthair a laghdú le linn an iarrachta deiridh ar théarma AISI 4340 (50 HRC) faoi choinníollacha cealla iarrachta fhorbartha.

2 Modhanna

2.1 Socruithe & Dearadh Turgnamhúil
Tharlaigh na turgnaimh i gceall iarrachta próiseála a bhí tiomsaithe ar chríochnú coscruaimeann ó dhornáin AISI 4340 (Cruacht: 50 ± 2 HRC). Bhí an oibríocht chritheach i gceist le proifílíú doimhnean doimhne ag baint úsáide as móiléirí crua carbóin AlTiN-coated, 3-ghualainne, Ø12mm. Bhí buailt an t-soláthar ina modh eascairdíoch ar an oibríocht seo.

• Modh rialú: Páramadair Searmantacha (FP) vs. Rialú Feithicíoch Réiteach (AFC).

• Bonnach FP: Cruthaíodh ag úsáid paramadair reatha an tsiopa "sábháilte": Speed Spindle ( S ): 180 m/min, Ionchur in Insean ( fz ): 0.08 mm/insean, San Doimhneacht Airgeadta ( ap ): 0.8 mm, San Doimhneacht Rádiach ( aE ): 6 mm (50% stepover).

• Forbairt AFC: Cuireadh leict inneallúchtaíochtaí bunaithe ar shiotáin chun choinneáil na feidhmeachtaí i láthair: coinnéadh an t-éadlú beartaithe laistigh de ±15% de chinn tairgeṫa réamhshocraithe (socraithe trí thástáil réamhúil faoi choinníollacha FP). Is féidir leis an gceannas lagú ar an ionchur suas le 80% go hiontach nó méadú suas go dtí 20% ón clárú ionchur (socraithe cothrom leis an FP fz ).

2.2 Bain agus Anailís Sonraí

• Méidchló Mhórthuairiscí: Briseadh Uirlisí Míshasta in aghaidh gach 10 comhpháirteanna cláirínithe.

• Monatóireacht phróiseas: Chas an córas réamhchumasach sonraí cumhachta réalta, ríomh cumhacht shliocht (algartamh seachtrach), ráta béimheachta tugtha, agus ráta béimheachta i ndáiríre. Baineadh úsáid as aicceilearóiméadar gar do réalta chun crainte a thomhas.

• Rialú cáilíochta: Baineadh tomhas ar chruachas an dromchlaoi (Ra) ar trí shuíomhanna in aghaidh gach comhpháirte ag baint úsáide as meastóir phortáilte.

• Fothráil: tá 60 comhpháirte cláirínithe ag baint úsáide as an staitég FP. Tar éis athsholáthar iomlán uirlisí, tá 60 comhpháirte cláirínithe ag baint úsáide as an staitég AFC leis an céanna ráta béimheachta/luas clártha mar FP. Seoithíníodh uirlisí go hamharcach agus trí shamhlaí réamhshocraithe i ndiaidh gach comhpháirte. Míníodh an t-uirlis "briste" má bhí sé corcrú agamharcach nó dícheadaithe ar an tomhas. D'éagortar sonraí ón logáil chórais AFC le haghaidh anailís sraith ama, ag tabhairt aird ar imeachtaí réamhshocraithe béimheachta agus comhcheangal leis na luachanna is airde ar chumhacht/crainte.

3 Torthaí agus Anailís

3.1 Laghdú ar Bhriseadh Uirlisí
Bhí curadh mór ag an rialú iniúil (Tábla 1, Figiúr 1):

• Páraméadair Sceithiúla (FP): Tháinig 18 teiptheoireacht mhóra uirthi laistigh de 60 pháirt (Ráta Brise: 30%).

• Rialú Maitheachta Iniúil (AFC): Tháinig teiptheoireacht mhóra amháin ar an dá thraenadh laistigh de 60 pháirt (Ráta Brise: 3.3%).

• Laghdú: Seo é an laghdú 65% sa líon cruinn bhriseadh agus an laghdú 89% i gcás ráta brisfheisteachta in aghaidh gach páirte.

Tábla 1: Comparáid Bhrisfheisteanna Uirlisí

An Figiúr 1: Torthaí Briseadh Uirlisí in 10 Cuid Ghreamaithe
(Súroíocht barraíocht anseo: X-ais: Straicéis (FP vs AFC), Y-ais: Briseanna in 10 Páirtí. Barra FP ~3 huaire níos airde ná barra AFC).

3.2 Éifeachtacht & Stabilité Prowess

• Riúlachán Soláthairtheo: Cé go mbunaodh an córas AFC thosaigh gach gearrtha ag an riúlachán cláraithe (864 mm/min), laghdú aistriúil a rinne sé ar an riúlachán le linn comhpháirtíochta, go háirithe i gcúinne agus le linn comhpháirtíocht radaíochta iomláine. An meán riúlachán soláthartha faoi AFC a bhí thart ar 792 mm/min (An Figiúr 2), thart ar 8% ísle ná an FP riúlachán seasta. Chun don phríomhchuspóir, sé méadaithe riúlachán le linn réimsí greamaithe éadroma.

• Bonn Iarmhachta: Níor thaispeáin an crua orthu (Ra) aon difríocht sheachtrach a bheadh tábhachtach idir FP (Avg: 0.38 µm) agus AFC (Avg: 0.36 µm) (p > 0.05, t-test a Mac Léinn), agus seo a bhuail leis an Ra ≤ 0.4 µm ag teastáil.

• Bainistiú Fórsaí: D'éirigh le h-anailís loga AFC an córas a bheith ag laghdú an-treolucaítaí laistigh de mhili-soicindí nuair a bhuail an fórsa an tairis 115%. D'éirigh na fórsaí spléachta seo, a bhíonn go minic ceangailte le méadú beag i leithlú an-tinneas, a bheith faighte agus iad ag déanamh comhtharlaíocht le h-áiteanna farraige a tharlaíodh le FP. D'éirigh le AFC na spléachtaí seo a mheithiú. roimh tháinig siad go dtí na leibhéil a tharlaigh pléascadh.

Figiúr 2: Sampla Treolucaíte Oibiach during Pocket Cornering (AFC)
(Súroíomh graif shraith-amach: X-axis: Am (s), Y-axis: Treolucaíte (mm/min) agus Fórsa Gearrtha (% of Target). Taispeáin líne treolucaíte cláraithe, líne AFC a bheith ag titim go tapaidh i gcúinneanna, agus líne fórsaí a bheith ag éirí ach a bheith cosanta le laghdú an-treolucaíte).

3.3 Comparáid le Taighde Reatha
Taispeáin staidéir roimhe [mar shampla, Tagairt 1, 2] an cumas rialúnaíocht oiriúnaithe chun uirlisí a chosaint i roinntearraí agus maireachtas na n-uirlisí a fheabhsú beagán . Soláthraíonn an t-astud ar mhaithe leis an gcumas a thaispeáint, éilíocht shuimiúil go sonrach do cosc ar bhuailt thotálta i steil dhardaithe, ag taispeáint méid mórta laghdaíochta (65-89%) ná na feabhsuithe coitianta maidir le maireachtas uirlisí a bhí tagtha chun so. Ar an drochuair le staidéir bunaithe ar an gclandáil a bhaineann le Maxamh Cúrsa Bainne (MRR) [Tagairt 3], is é an t-éadach a bhí againn ar an obair seo ná a bhualadh amach laistigh de chur i bhfeidhm, príomhchur i bhfeidhm, ag éirí amach leis gan ach laghdú beag (8%) ar an mboladh meánach agus gan peanalacht ar chríoch an uirlisí a bheith ann.

4 Plé

4.1 Cén fáth a laghdaíonn Boladh Oiriúnaithe an Bhuailt
Is é an príomh-mhechanóireacht ná cosc ar thosú uathuighneach an tionscail. Déanann solasú caillteachta éadrom, go háirithe i rithhullaithe dinimiciúla cosúil le babhtaíocht nó teacht ar éagsúlaí beaga i gcruth nó stress ardaithe sa dhoras, amachtaí gearrthéarmacha. Ní féidir le paraiméadair shocraithe freagairt do na himeachtaí seo ar an gcéim mheasctha. Oibríonn an córas oiriúnaithe mar "bhriseán sreath", ag laghdú ar an ngné (trí laghdú béim) níos tapúla ná a bheadh an-tionscal in ann tarraingt isteach ar bhristeach trom in ollmheascán an uillinne. Taispeánann na sonraí go soiléar an nasc idir amachtaí sreath/cruinniú agus suímh an bhriseadh faoi FP agus taispeánann sé freisin conas a mhaireann AFC na hamaíocht seo.

4.2 Teorainneacha
Bhí an staidéar seo dírithe go sonrach ar laghdú ar bhriseadh tromchúiseach in oibríocht deiridh ar cheann amháin de na grádanna solasú caillteachta (AISI 4340 @ 50 HRC) le cineál sonrach uirlisí agus geomaipéice. B'fhéidir go mbeadh éifeachtacht éagsúil ina thaobh:

• Ábhar: Sriananna éagsúla nó leibhéil éagsúla caillteachta.

• Modh Oibríochta: Crúscáil vs. deireadh, coinníollacha éagsúla páirtíocht.

• Uirlisí: Materail an t-soláthair (mar shampla, CBN, Cearamach), geoiméadracht, comhadha, comhréidh/diameter coibhneasta (os cionn an iomlánaithe).

• Málaíocht & Rialú: Cruaíocht an tsoláthair mháinléir, laghadh an rialúcháin rialaithe adaptaíochta sonrach.

An laghdú 8% meánchuardaithe faoin AFC ionannann é a bheith beagán i gcomhcheilciúil. Cé go raibh an brisfhear laghdaithe go mór, méid an ama thart ar gach páirta a mhéadaigh beagán (~4-5% meastacháin). An gACH tairbhe ar an bpróifíocht a bhíonn ann ná an t-am seachad a chur ar deireadh agus páirtí a scriosadh.

4.3 Cur síos ar an gCleachtas do Thógálóirí
Do stóiríní a bhfuil deacrachtaí leo faoi bhrisfhear soláthair i steel dhardaithe:

1. Meastóireacht Aisíoca ar Bhrisfhear: Cuir isteach costas an tsoláthair, costas scriosta/athshamhthachta, costas an t-am seachad, agus an t-ábalacht a chaill.

2. Pílot Rialú Adaptaíochta: Seoigí gníomhaíochtaí ard-bhriste. Tá an teicneolaíocht fásta agus ar fáil go héasca ó thógálaithe uirlisí gearrtha nó soláthraithe tríú páirtí.

3. Bain úsáid as Socruithe Tairisí: Tá sé ríthábhachtach an tairisí neart/cumhachta a shocrú go mion. Má chuirtear é ró-ard, is é an cosaint é a bheidh neamhshoildé; má chuirtear é ró-íseal, cuirfidh sé damáiste ar tháirgiúlacht. Molaimid triail bhunúsach faoi stiúir.

4. Meas an ROI: Cé gur tháinig costas córais ann, tagann an ROI tapaidh ón méid atá laghdaithe go mór ar an mbruscar agus ar an am stad, chomh maith leis an bpótabailt do bheith beagán ag dul suas comhordanáidh bunachar go sábháilte.

5 Chun deireadh

Taispeánann an t-ionsploisíocht bheasúil seo go soiléir gurb é feidhiamh réamhchumarsáideach an t-eochair chun briseadh uirlisí thart ar an CNC machaíocht de dhéanta AISI 4340 éalaithe. Tháinig an t-úsáid a bhain le hinfheictheacht réamhchumarsáideach le laghdú 89% sa ráta bris (ó 30% go 3.3%) i gcomparáid le hinfheictheacht le horduithe seasta, a bhaineadh amach le laghdú 8% amháin sa mheán ráta infheictheachta agus gan aon comhpromáid ar an gcaighdeán raithin riachtanach. Is é an t-eochair mhórchineálach ná an t-úsáid a bhain le luchtaithe uirlisí láithreach a tharlaíonn ó choinníollacha machaíocht athraitheacha.

Tairgeann an t-infheictheacht réamhchumarsáideach réiteach láidir, feidhmiúil do tháirgtheoirí a bhfuil spéis acu soiléireacht an phróisis a fheabhsú, costais charnóige agus éagóntas a laghdú, agus éifeachtaíocht iomlánach an t-eachmhais (OEE) a fheabhsú i n-iarratais chríochnaithe éalaithe is deacra. Ba chóir do thaighde amach anseo an bhfuil roghanna an-uasla roghnaithe chun cosc a chur ar bhriseadh agus an t-amh chun beartlaíocht a laghdú ar an gcomhtháthabhar éalaithe agus i bhfeidhmeanna níos leithne.