Saabub saadetis. Kriitilised mõõtmed jäävad trükist väljapoole. Pinnajäljed takistavad korralikku tihendamist. Õhukesed lõigud on pärast klambrite vabastamist kummardunud. Kokkupanek peatub, ajakava libiseb ja ostja peab otsustama järeleandmiste, ümbertöötamise või täieliku asendustellimuse vahel. Need probleemid on CNC-töötlemise defektid ja need jäävad täppiskomponentide, sealhulgas CNC-töödeldud autoosade sagedaseks kulu- ja viivitusallikaks.
Selles artiklis vaadeldakse tootmises kõige sagedamini ilmnevaid defekte, neid tekitavaid protsessitingimusi ja praktilisi juhtseadiseid, mis hoiavad need valmis partiidest välja. Rõhk on ostuetappidel ja insenerimeeskonnad saavad jooniste koostamisel või tarnijate hindamisel kandideerida.
Praktiliste defektide maksumus
Kvaliteediga{0}}seotud tootmiskulud jäävad Ameerika Kvaliteediühingu (ASQ) võrdlusalustele tavaliselt 15–20% müügist; küpsete tehingute eesmärk on alla 5 %. Suurim osakaal tuleb tavaliselt vanametallist, ümbertöötamisest ja hilinenud või mittevastavate osade järelmõjudest.
Suure-miga CNC-treikeskkondades näitasid Tier-}1. astme auto- ja kosmosetööstuse tarnijate auditiandmed keskmist praagi määra vahemikus 3,8–6,2%. Üks dokumenteeritud lahja -alumiiniumist 7075 kettakomponentide juurutusjuhtum registreeris pärast seadistamise standardimist ja SPC{11}}põhist tööriistahaldust ilma uute tööpinkideta 4,7 %-lt 1,3 %-le. Tüüpiliste kosmosetööstuse -klassi osade väärtuste puhul, mis jäävad keskmise-kahekohalise-dollaride vahemikku, võib isegi mõne protsendipunktiline praagi vähenemine suurel{15}}mahuliinil tähendada kuuekohalist aastasäästu.
Rahvusvahelised tarneahelad suurendavad mõju. Ainult kliendi koostetehases leitud mõõtmeviga käivitab tagastuslogistika, tolliviivitused ja sageli kogu asenduspartii. Seetõttu ulatub tegelik maksumus tunduvalt kaugemale defektsete detailide materjalist ja spindli ajast. Samad riskid kehtivad ka hankimiselCNC-ga töödeldud autoosad, kus ranged pakendamispiirangud ja pitseerimisnõuded jätavad väikese vearuumi.
Levinud defektide tüübid ja nende draiverid
Järgmises tabelis on loetletud defektid, mis põhjustavad enamiku mittevastavustest-täppis-CNC-töös.
|
Defekt |
Tüüpiline välimus |
Peamised draiverid |
Funktsionaalne risk |
|
Mõõtmete ebatäpsus / tolerantsi triiv |
Funktsioonid väljaspool printimispiiranguid; suurus või asend muutub pärast lahtivõtmist |
Tööriista kompenseerimata kulumine, termiline kasv, kinnitusde läbipaine, jääkpinge vabastamine |
Montaaži segamine või liigne kliirens |
|
Pinnaviimistluse defektid |
Nähtavad tööriistajäljed, lõksuvad ribad, pursked, Ra üle spetsifikatsiooni |
Valed kiirused/söötmised, kulunud servad, vibratsioon, halb laastu eemaldamine |
Tihendi leke, kiirenenud kulumine, väsimuse teke, kosmeetiline hülgamine |
|
Koolutamine / moonutamine |
Kummardus, keerdumine või tasasuse kaotus pärast kinnitusvahendi vabastamist |
Ebaühtlane lao eemaldamine, tooriku jääkpinge, õhukeste seinte üle{0}}kinnitamine |
GD&T rike, võimetus kokku panna või pitseerida |
|
Tööriistajäljed ja sahin |
Lainelised või harmoonilised mustrid töödeldud pindadel |
Tööriista pikk üleulatus, nõrk töökinnitus, spindli{0}}kiiruse resonants |
Kareduse suurenemine, visuaalne tagasilükkamine, võimalikud stressikontsentratsioonid |
|
Vase -spetsiifilised probleemid |
Ehitatud-serv, määrimine, kuumusega-seotud suuruse muutus |
Kõrge soojusjuhtivus ja vase kalduvus lõikeserva külge kleepuda |
Pinna kvaliteedi kadu, mõõtmete nihe |
|
Roostevaba{0}}spetsiifilised probleemid |
Tööriistade kiire kulumine, töö{0}}karastatud kihid, rasked pursked |
Kõrge kõvadus ja kiire töö{0}}kõvenemiskiirus |
Lühike tööriista kasutusiga, lisanduvad jäme eemaldamise kulud, pinnakahjustused |
Mõõtmete ja pinna{0}}viimistlusprobleemid moodustavad paljudes poodides suurima osa dokumenteeritud tagasilükkamistest. Väändumine on eriti levinud õhukeseseinalistel-alumiiniumist ja suurte plaatide komponentidel. Vask ja roostevaba teras nõuavad spetsiaalseid parameetrite komplekte; alumiiniumi vaikeväärtuste rakendamine tagab peaaegu ühe ülalloetletud defekti. Need materjalispetsiifilised väljakutsed on{5}}eriti nähtavad, kui meeskonnad liiguvad alumiiniumitöölt ülevase kiire CNC töötleminevõi roostevabast terasest kiire CNC-mehaaniline töötlemine, kus lühikesed teostusajad jätavad vähem ruumi protsesside triivimisest taastumiseks.
Protsessi aluseks olevad põhjused
Enamik defekte on tingitud piiratud hulga kontrollitavatest teguritest:
Tööriistad ja kulumise juhtimine – servad kuluvad üle oma kasuliku eluea või geomeetria ei vasta sulamile.
Tööhoidmine – kinnitusjõud, mis moonutavad õhukesi sektsioone või kinnitusi, mis jätavad kriitilised omadused toetamata.
CAM-i ja parameetrite valik – töörajad, mis eiravad kiibi koormust või haardenurka; erinevast materjalist kopeeritud kiirused ja etteanded.
Materjali seisukord – toorikusse jääv pinge või kõvaduse kõikumine partiide vahel.
Mittetäielikud protsessilehed ja ebajärjekindel esimene-artikli lukustus- võimaldavad sama variatsiooni ilmnemist järgmistel partiidel.
Toimivad ennetusmeetmed
Tõhus kontroll algab enne metalli lõikamist ja jätkub kogu tootmistsükli jooksul.
Projekteerimisetapis Esitage joonised ametlikuks DFM-i ülevaatamiseks. Küsige konkreetset tagasisidet seina paksuse, sisenurga raadiuste, lähtepunktide skeemide ja tolerantsi{1}}suuruste kohta. Sel hetkel tehtud muudatused maksavad palju vähem kui hilisem sissekandmine või ümbertöötamine. See samm on eriti väärtuslik CNC-töödeldud autoosade puhul, kus pakendi tihedus ja tihenduspinnad suruvad sageli geomeetrilisi piire.
Materjali ettevalmistamine Kui jääkstress on teadaolev risk, kutsuge esile stressi{0}}leevendamine. Kontrollige veski sertifikaate ja kriitiliste tööde puhul proovi kõvadust või sissetuleva lao mikrostruktuuri.
Protsessi määratlus Kirjutage materjali{0}}spetsiifilised parameetrilehed. Vase jaoks on kasulikud poleeritud tööriistad, kontrollitud soojussisend ja usaldusväärne laastude eemaldamise-praktika, mis on järjepideva vase kiire CNC-töötluse aluse. Roostevaba teras nõuab jäika seadistust, töökõvenemist piiravaid kiirusi ja tõhusat jahutusvedeliku kohaletoimetamist. Lukustage parameetrid pärast esimest -artikli käitamist.
-Protsessi juhtimine Mõõtke esimesed tükid põhjalikult joonise vastu. Kandke SPC kriitilistele mõõtmetele partii jooksul. Vahetage tööriistad välja mõõdetud kulumise või ettemääratud piiri järgi, mitte ainult visuaalse hinnangu alusel.
Kinnitus ja tööriista jäikus Hoidke tööriista üleulatus lühike. Kasutage tasakaalustatud hoidikuid. Disain, mis toetab õhukesi sektsioone ilma liigse kinnitusjõuta. Eraldi karestamis- ja viimistlustööriistad, et pinna kvaliteet oleks kaitstud.
Neid punkte hõlmav lühike kontrollnimekiri, mida rakendatakse järjepidevalt, eemaldab enamiku defektidest, mis muidu jõuaksid lõppkontrollini.
Illustreeriv parendusnäide
Koondauditi andmed Tier-1 tarnijatelt, kes töötlevad alumiiniumist 7075 kettaid kosmosealaste rakenduste jaoks, on näidanud, et vanaraua määr on peaaegu 4,7%, mis on suuresti tingitud mõõtmete triivist pärast esmakordset-artikli kinnitamist ja tööriistade keskmist-kulumist. Pärast häälestusprotseduuride standardiseerimist, SPC päästikute kasutuselevõttu tööriista vahetamiseks ja võrguühenduseta programmide muudatuste jõudmist töökojani, vähendas üks rida umbes üheteistkümne nädalaga praaki 1,3 protsendini. Uusi tööpinke polnud vaja. Sarnased mustrid-dokumenteeritud protsessilehed, esmane-artikli lukustus-ja kulumis-põhine tööriistahaldus-ilmuvad ka teistes suure seguga CNC keskkondades ja toovad kaasa võrreldavad vähenemised.
Enamik jääke pärineb pigem protsessi varieerumisest kui masina võimekusest. Nende lünkade sulgemine annab mõõdetavaid tulemusi, olenemata sellest, kas osad on kosmosekettad või komponendid, mis liiguvad autokoostutesse.
CNC-töötlemispartneri hindamine
Potentsiaalsete tarnijate ülevaatamisel keskenduge konkreetsetele tõenditele:
Kas ettevõte tagastab iga uue joonise kohta kirjalikud DFM-i kommentaarid?
Kas esimesed-artikli ja-protsessi käigus olevad mõõtmiskirjed on ülevaatamiseks saadaval?
Kuidas juhitakse tööriista kasutusiga-fikseeritud intervallide, mõõdetud kulumise või operaatori äranägemise järgi?
Kas need võivad näidata vase või roostevaba terase protsessilehti, kui need materjalid ilmuvad teie osadele? Dokumenteeritud kogemus vase kiir-CNC töötlemisega jaroostevabast terasest kiire CNC töötlemineon materjalispetsiifilise protsessi distsipliini praktiline näitaja.
Uute kujunduste puhul esitage esmalt väike kiire{0}}prototüübi tellimus. Kasutage proovipartii nii mõõtmete stabiilsuse kui ka pinnaviimistluse kinnitamiseks enne suuremate tootmiskoguste väljalaskmist. Tarnija, kes käsitleb pilooti protsessi valideerimisena, mitte lihtsa hinnaharjutusena, säilitab suurema tõenäosusega järjepidevuse, kui maht suureneb.
KKK
K: Milline defekt põhjustab kõige rohkem tagasilükkamisi?
V: Mõõtmete ebatäpsus ja pinna{0}}puudused ilmnevad kõige sagedamini tagasilükkamisandmetes. Õhukeseseinalistel-alumiiniumkorpustel või suurtel plaatklambritel jääb kõverus sageli nende taha-eriti siis, kui detail kinnitusest lahkub ja jääkpinge võtab võimust.
K: Kuidas saab mitme{0}}seadistuse osade tolerantsi triivi vähendada?
V: Soojendage masinat põhjalikult enne kriitilisi lõikeid, hoidke jahutusvedeliku temperatuur stabiilsena ja kompenseerige tööriista kulumine kas reaalajas või kindlate ajavahemike järel. Kinnitused peaksid asuma samade nullpunktide järgi, mis on näidatud joonisel. Kui esimesed-artikli tulemused on vastu võetud, lukustage need täpsed parameetrid tootmisprotsessi lehele, et hilisemad vahetused ei saaks neist vaikselt eemale triivida.
K: Miks vajavad vask ja roostevaba teras alumiiniumist erinevat lähenemist?
V: Vask juhib kiiresti soojust ja kipub kleepuma lõikeserva külge, tekitades -ülesääre ja määrdumist. Roostevaba töö-kõveneb kiiresti ja kulub tööriistad kiiremini. Mõlemad reageerivad halvasti alumiiniumi jaoks optimeeritud parameetritele. Töökodades, kus töödeldakse vase kiir-CNC-töötlust või roostevaba terase kiir-CNC-töötlust sama ettenihke ja kiirusega, mida kasutatakse 6061 puhul, ilmnevad peaaegu alati pinna- ja mõõtmeprobleemid juba esimeste tükkide jooksul.
K: Mida peaksin nõudma enne tootmistellimuse esitamist?
V: Küsige kirjalikku DFM-i ülevaadet, sarnaste osade kontrollimise aruande näidiseid ja selget kirjeldust selle kohta, kuidas esimesed{0}}artikli tulemused kontrollivad järgnevat tootmist. Väike pilootpartii on endiselt kõige usaldusväärsem kontrollietapp,-eriti kui osast saab hiljem suure mahuga-CNC-töödeldud autoosa.
K: Kuidas saab praktikas vähendada CNC-töötluse praagi määra?
V: Standardiseerige seadistused, asendage tööriistad mõõdetud kulumise või SPC päästikute, mitte operaatori hinnangute alusel,{0}}vabastage laojääk, kui jääkpinge on teadaolev risk, ja lukustage esmalt-artikli parameetrid tootmisprotsessi lehtedele. Tööstusharu auditid näitavad korduvalt, et protsesside varieerumine, mitte masina suutlikkus, põhjustab enamiku praagist.
K: Mis on praktiline erinevus kiire prototüüpimise ja tootmise kvaliteedi tagamiseks töötlemisel?
V: Kiire töö seab esikohale kiiruse ja paindlikkuse; suutlikkus on endiselt vajalik, kuid seda võib näidata vähemate tükkide puhul. Tootmistsüklid vajavad dokumenteeritud protsessi juhtimist, nii et sama võimalus kehtib ka suuremate koguste puhul. Pilootpartii on sild: kasutage seda mõõtmete stabiilsuse ja pinnaviimistluse tõestamiseks enne kogu tellimuse väljastamist.
Enamikku CNC-töötlemise defekte saab ära hoida, kui projekteerimise tagasiside, materjali seisukord, tööriistade haldamine ja{0}}protsessisisesed mõõtmised joondatakse enne mahutootmise algust. Probleemi tabamine joonistamise või artikli esimeses-etapis maksab murdosa ümbertöötamise, praagi või seiskunud koosteliini kuludest.
Kui joonised on valmis, saatke need tasuta DFM-i ülevaatamiseks. Riskitunnuste ja protsessivõimekuse varajane tuvastamine jääb kõige otsesemaks teeks stabiilse kvaliteedi ja -õigeaegse kohaletoimetamise-ni, olenemata sellest, kas tellimus hõlmab CNC-ga töödeldud autoosi või spetsiaalseid töid vase ja roostevaba terasega.
