一, Controle por números Tecnologia de usinagem: a chave para tornar a fabricação de automóveis mais eficiente
1. Usinagem de articulação multieixos: acabamento de construções complicadas em um procedimento de fixação.
A forma antiga de processamento precisa de muita fixação e posicionamento, o que leva a mais erros e tempos de produção mais longos. Com a ligação de cinco-eixosUsinagem CNCcentro, você pode usinar superfícies complexas e sistemas de furos irregulares de uma só vez, controlando vários eixos de movimento ao mesmo tempo. Por exemplo, um fabricante de automóveis usa usinagem de cinco{1}}eixos em blocos de cilindros de motor de alumínio, combinando o processo original de usinagem de cinco{2}}processos em dois processos. Isto reduz o tempo de fixação em 60%, melhora a precisão dimensional para ± 0,005 mm e reduz a taxa de refugo de 12% para 0,8%. Este método de “concentração de processo” não apenas reduz o tempo necessário para fazer qualquer coisa, mas também torna as peças muito mais consistentes, reduzindo erros repetitivos de posicionamento.
2. Tecnologia de corte-de alta velocidade (HSM): a taxa de remoção de material por unidade de tempo aumentou 400%.
A tecnologia de corte-de alta velocidade pode remover rapidamente materiais metálicos, otimizando os parâmetros de corte (como velocidade de corte e taxa de avanço) e os materiais da ferramenta. Por exemplo, ao trabalhar com ligas de alumínio, a velocidade de corte pode ir até 800–1500 m/min, a taxa de avanço pode ir até 0,2–0,5 mm/r e a taxa de remoção de material é três a quatro vezes maior do que com os métodos anteriores. Os cavacos transportam rapidamente o calor de corte do corte em alta-velocidade, o que reduz a deformação térmica da peça de trabalho. A rugosidade superficial pode atingir Ra0,8 μm, não havendo necessidade de processos de polimento posteriores. Depois de mudar para a tecnologia HSM, uma empresa que fabrica engrenagens de transmissão reduziu em 85% o tempo necessário para processar uma única peça, prolongou a vida útil de suas ferramentas em 300% e melhorou a eficiência geral de seus equipamentos (OEE) em 40%.
3. Planejamento de processos digitais: uma mudança suave de CAD para CAM
O gerenciamento-de circuito fechado da cadeia de processos digitais oferece à usinagem CNC uma vantagem em termos de eficiência. Os engenheiros podem criar programas de-fabricação auxiliada por computador (CAM) diretamente a partir de modelos de-projeto auxiliado por computador (CAD). Isso permite que eles testem caminhos de corte, melhorem caminhos de ferramentas e empreguem técnicas como “corte de contorno” e “fresamento em espiral” para reduzir o deslocamento ocioso. Por exemplo, ao cortar furos com espaçamento uniforme, o software CAM pode planejar automaticamente o caminho de “usinagem próxima”. Isso evita que a ferramenta se mova para frente e para trás na sequência de coordenadas e reduz o tempo de deslocamento ocioso em 30%. Além disso, a função-de controle prospectivo pode ler vários programas antecipadamente, alterar parâmetros de corte dinamicamente e garantir que o processo de usinagem ocorra de maneira suave e rápida.
2, Integrando automação: criando unidades de produção que não precisam de pessoas
1. Um sistema automatizado de paletes com robôs que carregam e descarregam
A usinagem CNC e os robôs industriais estão tão bem integrados que todo o processo é automatizado, desde o carregamento da matéria-prima até a descarga do produto final. Por exemplo, uma certa empresa que fabrica peças de automóveis configurou um robô de seis{1}}eixos e um sistema automatizado de paletes. Isso permite a transição rápida entre diferentes peças usando acessórios de posicionamento de ponto zero, reduzindo o tempo de produção de horas para minutos. O monitoramento-em tempo real das dimensões das peças e falhas de superfície pode ser feito para evitar problemas de qualidade do lote quando combinado com um sistema-incorporado de inspeção de qualidade. Este modelo de “fábrica de luz negra” faz com que os equipamentos funcionem de 60% a 90% do tempo e reduz pela metade os custos de mão de obra.
2. Gerenciamento inteligente de ferramentas e corte que muda para se ajustar
O sistema-CNC de última geração possui monitoramento da vida útil da ferramenta e funções adaptativas de parâmetros. Ele usa sensores de corrente do fuso para detectar cargas de corte em tempo real. Quando a carga é muito alta, o sistema reduz automaticamente a taxa de alimentação. Quando a carga é muito baixa, aumenta a velocidade para garantir que o processo de usinagem esteja constantemente funcionando no melhor nível de eficiência. Por exemplo, ao trabalhar com peças de eixo com diâmetros diferentes, o sistema pode adaptar a taxa de avanço dinamicamente com base nas alterações de diâmetro para evitar que a eficiência diminua à medida que a carga muda. Além disso, sistemas de ferramentas modulares, como porta-ferramentas HSK, podem reduzir o tempo necessário para trocar as ferramentas de 30 segundos para 5 segundos, o que reduz ainda mais o tempo sem{8}}corte.
3, Produção Enxuta: Da Otimização Local à Colaboração em Todo o Processo
1. Reciclagem quase-de espaços em branco e sobras de materiais
Ao otimizar o projeto de tamanho da peça bruta, como usar material trefilado a frio em vez de material-laminado a quente, você pode reduzir a margem de usinagem de desbaste e a quantidade de material que precisa ser removido. Uma empresa reduziu o uso de material em 18% e o tempo de usinagem em desbaste em 25% após usar peças brutas com formato quase perfeito. Um sistema de gerenciamento de excesso de materiais também será montado para classificar e reciclar o material residual e os cavacos do material da barra. O material de cauda longa será cortado e utilizado na confecção de peças pequenas, e os cavacos serão transformados em material reciclado por meio do processo de prensagem e fusão, o que economizará 15% no custo da matéria-prima.
2. Programação flexível de produção e manutenção de equipamentos
O sistema flexível de programação de produção pode alterar os trabalhos de processamento dinamicamente com base na prioridade do pedido. Isso reduz o tempo que o equipamento não está sendo usado. Por exemplo, o processamento não tripulado à noite pode ajudar na produção contínua e fazer com que o equipamento seja utilizado 95% do tempo. Ao mesmo tempo, melhorar a manutenção preventiva dos equipamentos (como lubrificação frequente e testes precisos) pode reduzir a taxa de falhas e o tempo de inatividade. Com o paradigma “uma pessoa, múltiplas máquinas”, uma pessoa pode operar cinco tornos CNC. Isto aumenta a produção por pessoa em 300% e reduz os custos trabalhistas em 60%.
4, Estudo de caso: A revolução da eficiência da usinagem com controle numérico Caso 1: Usinagem do bloco de cilindros do motor
Depois que um fabricante de automóveis específico criou um centro de usinagem de articulação de cinco{0}}eixos, o tempo necessário para usinar blocos de cilindros de motores passou de 72 horas para 18 horas, a precisão das principais dimensões subiu para o nível IT5 e a capacidade de produção anual aumentou 300%. Ao combinar sistemas de detecção, o tempo necessário para inspecionar a qualidade é reduzido em 70% e 100% da inspeção é feita online.
Caso 2: Usinagem da engrenagem de transmissão
Depois de mudar para o corte em alta-velocidade e um sistema de fixação automatizado, o tempo necessário para usinar engrenagens complexas caiu de 45 para 7 minutos, o custo das ferramentas caiu 32% e a taxa de refugo caiu de 5% para 0,2%. A taxa de utilização de materiais subiu de 82% para 95% e o custo por unidade caiu 23% com a melhoria da estratégia de descarga.
