Kurus konstrukcijas elementus mainīt sarežģītā CNC detaļā pirms zīmējumu izsniešanas

Kāpēc pārprojektēšana notiek nevis pie mašīnas, bet zīmējumā

Elementus, kas nosaka jūsu detaļas izmaksas, izvēlas pirms tam, ko jebkurš sniedz piedāvājumu. Sarežģīti dobumi, dziļas plānas sienas, kabati, stingras pielaides un vairākas uzstādīšanas neatkarīgie izdevēji min kā lielākos izmaksu veidotājus, jo katrs no tiem palielina programmas laiku, instrumenta nolietojumu, bezgriešanas laiku vai atkritumus^89101219.

Viens izdevējs ziņo, ka projektēšanas posma lēmumi fiksē 70–80% no galīgā produkta izmaksām, tāpēc vienkāršošana šajā posmā savairojas visās turpmākajās stadijās⁸. Šis skaitlis nāk no piegādātāju līmeņa avota un ir nozares pieredzes novērtējums, nevis mērīts etalons, tāpēc to izmantojiet, lai pamatotu pārbaudi, nevis lai veidotu ekonomisko argumentāciju.

Ko avoti jums nedod, ir ranžējums. Neviens avots nepārvērt kura elementa tipa īpatsvaru kopējajās apstrādes izmaksās.

Tāpēc vispārīgi nevar teikt, ka dziļais dobums maksā vairāk nekā kabats — var teikt tikai to, ka abi tiek regulāri norādīti kā problēmas^8101219. Praktiskā sekas ir tāda, ka jūs strādājāt caur elementiem zemāk norādītajā secībā.

Tā atbilst secībai, ko paši avoti iesaka: vispirms geometrija un uzstādīšanas, tad rādiusi un dobumu proporcijas, tad pielaides, tad elementi, kas prasa speciālu instrumentāriju.

Vispirms samazināt uzstādīšanu skaitu, pirms kaut ko cita maināt

Katra papildu uzstādīšana palielina bezgriešanas laiku un pozicionālās kļūdas risku starp virsmām, un avoti šo kā pirmo lēveri min, apvienojot elementus mazākās orientācijās⁹¹³¹⁸. Vienā darbnīcā norādīts 15–45 minūtes bezgriešanas laiks uz katru papildu uzstādīšanu, kas ir piegādātāju līmeņa skaitlis, bet noderīgs lieluma rādītājs, kad zīmējumā skatāt orientācijas⁹.

Mehānisms ir ģeometrisks. Elementus, kas nav savienoti ar X, Y un Z, nevar sasniegt vienā 3asu orientācijā, tāpēc tie prasa vai nu 5asu apstrādi, vai arī sarežģītas piesastes un speciālu instrumentāriju¹²¹⁸¹⁹.

Kur funkcija to ļauj, projektēšana 3asu ietvaros ir ieteicamais maršruts, un 5asu apstrādei norādīta 30–50% piemaksa pret 3asu^{18 17} (piegādātāja ziņots skaitlis). 4asu mašīna ir starp abiem un samazina uzstādīšanu skaitu daudzpusējām detaļām, taču projektējumā joprojām jāatstāk pieejama rotācijas ass un detaļas nostiprināšana⁶.

Pirms pārkārtojat kaut ko, pārbaudiet, kur novietotas jūsu atskaites sistēmas. Tas, ka visas kritiskās iezīmes var atsaukties vienā uzstādīšanā, ir tas, kas padara iespējamu apstrādi vienuzstādīšanā.

Ja jūsu kritiskie elementi ir izvietoti uz trim virsmām, nepalīdzēs nekāda elementu apvienošana².

Pielāgot iekšējos rādiusus un dobumu proporcijas standarta instrumentiem

Standarta apliekie instrumenti nevar izgriezt asu iekšēju stūri. Šis stūris prasa mazāku instrumentu, un mazākais instruments ir mazāk stings, tāpēc strādā ar lēnākiem padeves ātrumiem un prasa vairāk prolēju.

Tiepēc iekšējo rādiusu palielināšana līdz standarta instrumentu izmēriem ir tā modifikācija, ko avoti iesaka visvienīgāk^9101112. Viena darbnīca iesaka pielāgot rādiusus standarta instrumentu izmēriem, piemēram, R3, R4 un R5 mm, un ziņo, ka stingri stūri dziļos dobumos dubulto vai trīskāršo cikla laiku⁹.

Cits ziņo, ka detaļas, pārprojektētas ar vismaz 0.5 mm noapaļojumiem tā vietā, lai būtu asie stūri, samazināja instrumentu lūšanu un joprojām nodrošināja ±0.05 mm pielaides bez dārgākām operācijām¹¹. Tās ir divas atšķirīgas izejas pozīcijas vienam un tam pašam risinājumam, tāpēc izvēlieties rādiusu, ko atļauj jūsu funkcija, un pārliecinieties, vai instruments ir standarta.

Dobumu proporcijas ir svarīgas tā paša iemesla dēļ. Trīs neatkarīgi izdevēji konverģē uz 4:1 dziļuma un platuma attiecību kā praktisko robežu, pēc kuras instrumentārijas un izmaksu sodas kļūst ievērojamākas¹³¹⁸¹⁹.

Virs šīs attiecības dobumiem nepieciešams garas sasniedzamības instruments, kas novirzās, kas liek strādāt ar vieglākiem prolējiem un palielina vibrācijas risku; viens avots nosaka dziļāku par 4x platuma dobumu izmaksas par 2–3x standarta dobumu apstrādi¹⁹. Tas pats 4:1 skaitlis dots kā maksimālā augstuma un platuma attiecība neatbalstītām sienām^{18 13} (piegādātāja ziņots skaitlis).

Ņemiet 4:1 par sākotnējo vērtību, nevis par standartu¹³ (piegādātāja ziņots skaitlis)¹⁸. Neviens avots to nesaista ar noteiktu tehnisko atsauci, un neviens nedo dziļuma un diametra robežu tieši urbumiem¹³¹⁸¹⁹.

Ja jūsu projektējumam jābūt dziļākam, avoti iesaka pakāpju urbšanu vai konstrukcijas pārskatu, nevis cietu noteikumu¹³.

Stingras pielaides rezervēt savienojuma elementiem

Vispārējs pielādes norāde uz zīmējuma ir viena no dārgākajām ierastēm. Precīzitātes piemērošana visiem izmēriem liek apstrādātajam visur palēnināties un palielina kontroles laiku, nedodot nekādu papildu inženierisko vērtību^13151722.

Viena darbnīca par piemēru, kas palēninā apstrādi visā detaļā, min vispārēju ±0.02 mm⁹; cita iesaka ±0.025 mm tikai funkcionāliem savienojuma elementiem, piemēram, atverēm, tapām un kritiskiem savienojumiem¹³. No selektīvas pielaidu izmantošanas iegūtie ietaupījumi ir lieli, tomēr nāk no gadījumu pētījumiem, nevis kontrolētiem salīdzinājumiem.

Viens avots ziņo par 30–50% izmaksu ietaupījumu, atlaižot pielaides kritiski mazsvarīgām virsmām^{17 18}. Cits ziņo par 25% apstrādes laika un instrumentārijas izmaksu samazināšanos uz vārpstu, kurā kritisks darbvārpstas kakls palika stingrs, bet viss pārējais tika atslābināts¹⁹.

Trešais ziņo pat līdz 30% no pieciem kopā savienotiem konstrukcijas pielāgojumiem, no kuriem pielaide bija tikai viens¹⁶. Neviens no šiem nav vispārināms īpatsvars, tāpēc citējiet tos kā pierādījumu, ka šis lēveris pastāv, nevis kā skaitli, uz kuru var balstīties.

Par to, kas ir reāli, viens avots kā sākumpunktu dod ±0.05 mm lielākajai daļai metāla detaļu un ±0.1 mm plastmasām kā ekonomiski pamatotus lielumus, ar nosacījumu, ka stingrākas pielaides ir sasniedzamas, bet rezervētas kritiskiem elementiem¹⁷. Tā ir viena avota norāde, nevis spēju tabula.

Pirms uz zīmējumu ierakstāt stingrāku skaitli, jautājiet darbnīcai, kādu pielaidi tā nodrošina kā standartu.

Iecenot elementus, kuriem nepieciešami speciāli instrumenti vai papildu operācijas

Daļu ģeometriju nevar izgatavot ar standarta gala frēzi vienā piegāde, un šādiem elementiem ir sava izmaksu pozīcija. Kabati un atgrieztie konusveida pazīmējumi prasa T veida vai kīļveida instrumentus un bieži arī papildu uzstādīšanas vai speciālas piesastes, kas vienlaikus samazina apstrādes stingrību un precizitāti¹⁹.

Viens avots papildu izmaksas novērtē par $200–800 uz katru kabata elementu¹⁹; cits ziņo, ka kabatu, kuriem nepieciešamas sekundāras uzstādīšanas, noņemšana ietaupa 2–3 stundas uz detaļu, ko novērtē kā $120–180 darba izmaksas¹¹.

Abi ir piegādātāju līmeņa skaitļi no dažādām darbnīcām, tāpēc diapazoni nav savstarpēji saskaņoti — izmantojiet tos, lai pamatotu elementa noņemšanu, nevis lai prognozētu piedāvājuma summu. Asie stūri un neortogonālie elementi ietilpst tādā pašā pārskatā.

Asiem stūriem apstrādātos dobumos nepieciešamas papildu operācijas, lai iegūtu vajadzīgos rādiusus, bet neortogonālie elementi liek izmantot 5asu apstrādi vai sarežģītas piesastes, kas daudzkārt palielina uzstādīšanas un programmēšanas laiku¹².

Standarta vītnes, urbumu izmēri, stūru rādiusi un materiāla biezumi samazina speciālo instrumentu un papildu operāciju nepieciešamību — tas ir lētākais veids, kā šo kategoriju vispār novērst¹⁵. Saskaitiet šos elementus savā modelī un iecenojiet katru atsevišķi pirms saistīšanās ar ģeometriju.

Avoti neizskata EDM, zobšanas vai speciālu instrumentu izpildes termiņus. Tāpēc, ja jūsu projekts ir atkarīgs no kaut kā no tā, tas ir jautājums darbnīcai, nevis kaut kas, ko var atrisināt no zīmējuma.

Zīmējuma pārbaudes pirms piedāvājuma pieprasījuma nosūtīšanas

Izpildiet šīs pārbaudes attiecībā uz modeli pirms tā izsniešanas. Katra no tām atbilst elementam, ko avoti min kā izmaksu veidotāju, un katru ir lētāk labot tagad nekā pēc piedāvājuma saņemšanas.

• ✓Saskaitiet orientācijas: vai katru kritisko elementu var sasniegt vienā 3asu uzstādīšanā, vai detaļai nepieciešama 5asu apstrāde vai speciālas piesastes?
• ✓Pārbaudiet iekšējo stūru rādiusus pret standarta instrumentu izmēriem, nevis atstājot asos stūrus.
• ✓Pārbaudiet dobumu dziļuma un platuma attiecību pret 4:1 un atzīmējiet visu, kas ir dziļāks, pakāpju urbšanai vai pārskatam.
• ✓Uzskaitiet katru izmēru ar stīgnu pielaidi un apstipriniet, vai katrs no tiem ir savienojuma vai funkcionāls elements.
• ✓Atzīmējiet kabatu, atgrieztos konusveida un neortogonālos elementus un iecenojiet katru atsevišķi pirms saistīšanās.
• ✓Apvienojiet urbumu izmērus un vītņu veidus, kur funkcija to ļauj, jo katrs atšķirīgais izmērs nozīmē instrumentu maiņu.
• ✓Pārliecinieties, ka sagatves izmērs ir tuvu galīgajai ģeometrijai, lai jums nebūtu jāmaksā par materiāla noņemšanu bez funkcionāla labuma.

Sagatves izmērs un materiāla klase: izmaksas, ko jūs noteiktat pirms pirmā griešanas

Materiāla izvēle ietekmē izmaksas divkārt — vienreiz ar cenu par kilogramu un vēlreiz ar to, cik ātri instruments var caurstrādāt materiālu.

Alumīnija sakaļi, piemēram, 6061 un 6082, līdzsvaro veiktspēju un apstrādājamību, kas saglabā zemu mašīnas laiku, savukārt nerūsējošā tērauda klases, piemēram, 304 un 316, darbojas zemākos griešanas ātrumos un rada lielāku instrumenta nolietojumu, palielinot cikla laiku un instrumentu nomaiņas izmaksas²¹.

Ja jūsu detaļai nav nepieciešama korozijnoturība vai izturība, ko var nodrošināt tikai nerūsējošais tērauds, klase ir izmaksu lēmums tikpat, cik funkcionāls lēmums. Sagatves izmērs ir klusākais lēveris.

Pārmērīgi lielas sagatves prasa vairāk rupjās apstrādes, kas palielina laiku un atkritumus bez funkcionāla ieguvuma. Precīza sagatves pielāgošana galīgajai ģeometrijai vai neto izmēra process, piemēram, lēšana lielākos apjomos, samazina abus²¹.

Detaļas izmērs arī nosaka mašīnas izvēli, jo lielākām detaļām nepieciešamas lielākas un dārgākas mašīnas¹⁸. Neviens avots nepārvērt izmaksu vai izpildes termiņa atšķirību starp klasēm vai starp izmēru diapazoniem, tāpēc no pierādījumiem šim kompromesam nevar piešķirt skaitli²¹¹⁸.

Jautājiet darbnīcai cikla laiku apskatītajai klasei un sagatvei un salīdziniet to ar funkcionālo prasību, par ko maksājat piemaksu.

Kur avoti nesakrīt par soda apmēru

Katra zemāk norādītās modifikācijas virziens avotos ir saskaņots. Apmērs nav, un skaitļi nāk no piegādātāju līmeņa lappusēm, nevis no kontrolētiem pētījumiem.

Izmantojiet tabulu, lai redzētu, kuru skaitli jāpārbauda ar savu darbnīcu pirms tā nonāk ekonomiskajā argumentācijā.

Before you request a quote

• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.
• Ask the supplier for model-specific evidence and record the condition that would change your buying decision.