Broaching ir CNC formavimas dėl vidinių krumplių dėžėse: sudėtingumas ir įrankių kaina

Įvadas

Projektuojant ar remontuojant krumplių dėžes, viena iš kartojančių problemų yra vidinių krumplių apdirbimas. Dvi dažniausiai naudojamos technologijos – broaching ir CNC formavimas – dažnai sukelia inžinierių diskusijas, kuri iš jų geresnė. Tikrovėje, universalaus atsakymo nėra. Tinkamas pasirinkimas priklauso nuo detalės geometrijos, gamybos apimties ir ilgalaikės įrankių kainos.

Dirbdami su pavarų dėžių komponentų gamyba daugiau nei dešimtmetį, mūsų komanda valdė tiek išsivystymo mašinas, tiek CNC formavimo įrenginius automobilių, aviacijos ir sunkiųjų įrenginių projektuose. Šiame straipsnyje pateiksime skirtumų paaiškinimus kartu su praktiniais pavyzdžiais, kad galėtumėte įvertinti, kuri technologija atitinka jūsų konkrečias splainų reikmes.

Kas yra išsivystymas (broaching)?

Išsivystymas naudoja ilgą daugiadantį įrankį, kuris palaipsniui apdirba splainų profilį, kai jis praeina per skylią.

• Geriausiai tinka: Vidutinės arba didelės apimties partijos, kai splainų geometrija yra standartizuota.

• Ciklo trukmė: Daugeliu atvejų mažiau nei 20 sekundžių vienai detalė, kai paruošimas baigtas.

• Paviršiaus išdėstymas: Puiki, su Ra reikšmėmis apie 0,8–1,2 µm.

• Ribotumai: Didelės pradinės įrankių kainos ($8 000–$20 000 vienam išsivystymo įrankiui), ribota lankstumo galimybės, kai keičiasi geometrija.

Pavyzdžiui: 5000 dalių automobilių pavarų dėžės projekte, pereinant nuo formavimo prie skverbimosi, ciklo laikas sumažėjo 78 %, o kiekvienos detalės kaina sumažėjo beveik 4,20 USD. Tačiau kai klientas vėliau paprašė nestandartinės modifikacijos, prireikė naujo skverbiklio – į projektą buvo pridėta šešios savaitės ir 12 000 USD.

Kas yra CNC formavimas?

CNC formavimas (kartais vadinamas lankstymu) naudoja vieno taško įrankį, kuris juda pirmyn ir atgal viduje, pjaudamas vieną splaino dantį vienu metu.

• Geriausiai tinka: Mažo ar vidutinio kiekio gamyba, prototipai arba nestandartinės splainų geometrijos.

• Ciklo trukmė: Lėtesnis, nuo 3 iki 7 minučių, priklausomai nuo splainų skaičiaus.

• Lankstumas: Įrankių kaina yra maža (paprastai nuo 200 iki 500 USD už formos įrankį), o dizaino pakeitimams reikia tik CAM pakeitimų.

• Ribotumai: Ilgiau truks apdirbimas ir didesnis įrankių nubrozdinimas kietiems medžiagoms.

Darbo vietos įžvalga: Dėl sudėtingos 27 dantų vidinio briauninio paviršiaus konstrukcijos, naikintuvu apdirbti buvo neįmanoma dėl įrankio vietos trūkumo. CNC formavimo būdu buvo pagaminta detalė su priimtinais tikslumais per 4,8 min. vienai detalei – vis dar konkurencinga 300 detalių partijai.

Sudėtingumas ir įrankių kaina: palyginimas

Kurį procesą turėtumėte pasirinkti?

Sprendimas dažnai priklauso nuo balanso tarp kiekio ir lankstumo :

• Jei gaminama dešimtys tūkstančių pavarų dėžių su standartinės formos briauniniais paviršiais → Broaching laimi dėl kainos vienai daliai.

• Jei esate prototipo kūrimo, mažo apimties gamybos ar susiduriate su nestandartiniais jungiamaisiais → CNC formavimas suteikia reikiamą lankstumą.

• Dėl vidutinės partijos (500–2 000 vnt.) , daugelis dirbtuvių naudoja hibridinį metodą: pirmiausia gaminami prototipai, o tada investuojama į skverbimo įrankį tik tada, kai geometrija yra užbaigta.

Praktiški inžinieriams ir pirkėjams išvados

1. Apskaičiuokite viso gyvenimo trukmės dalies kiekį prieš pradedant naudoti skverbimo įrankius.

2. Patikrinkite detalės geometriją ir įrankio vietą —ne visos vidinės sankabos yra pjaunamos.

3. Įvertinti būsimus dizaino pakeitimus —vienas sankabos derinimas gali padaryti brangų pjaustymą nebeaktualiu.

4. Apsvarstyti galimybę pasinaudoti subrangovų paslaugomis : Kai kurios mašinų dirbtuvės turi standartinių pjaustiklių biblioteką, kad išsklaidytų išlaidas keliems klientams.

Tiek pjaustymas, tiek CNC formavimas yra patikrinti metodai vidinėms sankaboms gaminti pavarų dėžėse, tačiau jų tinkamumas priklauso nuo jūsų prioritetų. Pjaustymas ypač tinka didelės apimties, kartotinams darbams, tuo tarpu CNC formavimas suteikia neprilygstamą lankstumą sudėtingiems ar mažo kiekio projektams. Atidžiai įvertinus sudėtingumą ir įrankių išlaidas, inžinieriai ir pirkimų komandos gali išvengti nepereinamų išlaidų ir užtikrinti pavarų dėžės patikimumą.