Въведение: DFM революцията предефинира границата на производството
Глобалната производствена индустрия е претърпяла критична повратна точка - според доклада на McKinsey 2024, компаниите, които приемат дизайна на обработката на ЦПУ за производителност (DFM), съкратиха своя цикъл на стартиране на продукта средно 28% и намаляват скоростта на скрап за обработка с 19%. Тази промяна се дължи не само на надстройки на хардуера като пет-осма обработка на центрове, но също така разчита на научна система за проектиране на обработка на ЦПУ. Тази статия интегрира най-новите индустриални практики, за да предостави на инженерите ръководство за пълен процес от принципи до практически операции.
Принципи за дизайн на обработка на ЦПУ: Избягвайте пет скъпи капани
1.1 Геометричен контрол на сложността (съображения за проектиране на обработка на ЦПУ)
Thin-Wall Trap: При обработката на корпуси от титанова сплав за двигатели на самолети се изисква стратегия за потискане на вибрационните вибрации с високочестотна вибрация (амплитуда, контролирана при ± 3 μm), когато дебелината на стената е по-малка от 2 мм
Deep кухина минно поле: Дълбоката кухина обработка на форми на медицински изделия трябва да отговаря на желязното правило за „диаметър на инструмента, по -голям или равен на 1/3 от ширината на кухината“
специална дилема: Асиметричната структура на корпуса на автомобилното електрическо задвижване изисква предварително проверка на достъпността на машинния инструмент с пет оси
1.2 Критерии за съвпадение на материали за обработка (стандарти за проектиране на обработка на ЦПУ)
Aluminium alloy: {{0}} t6 се предпочита да се използва 8000-12000 rpm високоскоростно фрезоване (дълбочина на рязане по-малка или равна на 0,5D)
Titanium alloy: ti -6 al -4 V трябва да контролира температурата на рязане до<650℃ (ceramic tools + micro-lubrication are recommended)
Composite Материали : CFRP ламинатите изискват инструменти с диамант (ъгъл на гърба> 15 градуса за предотвратяване на разслояването)
Стратегия за дизайн на обработка на ЦПУ: Три основни технически лостове за ефективност на използването на ефективността
2.1 Оптимизация на икономиката на толеранса (най -добрите практики за проектиране на обработка на ЦПУ)
Критична повърхност на чифтосване: Позиции на инсталацията на лагера се придържат към ИТ7 толеранс (повърхностна грапавост RA 0. 8)
Non-функционална площ : Структури като подсилващи ребра се отпускат до IT10 (намаляване на разходите от 42%)
Case: Съвместната рамо на индустриалния робот спестява 15% от часовете за обработка чрез стратегия за степенувана толерантност
2.2 Интелигентно планиране на пътеки с инструменти (умения за проектиране на обработка на ЦПУ)
ИСТОРИЧНО ОБЩО: Приемане на циклоидна стратегия за смилане (степента на отстраняване на материали се увеличава с 35%)
Fine Machining: Спиралната интерполация замества линейното смилане (качеството на повърхността се увеличава с 2 нива на RA)
Fine Tuning Skills: Добавете 0. 2 мм радиус на преход в ъглите, за да удължите живота на инструмента с 40%
2.3 Принцип на равномерност на сравнителните показатели (ядро на оптимизацията на дизайна на обработката на ЦПУ)
Full Бенчмарк за процеса: Поддържайте същия набор от отвори за показатели на процеса от празен до завършен продукт
Error Control: плоската повърхност на показателя трябва да бъде с 1 ниво по -висока от изискването за част
Активен калъф: Сателитната обработка на скоби използва референтната стратегия, която не е трансфер, за да увеличи процента на преминаване на геометричния толеранс от 72% на 98%
2025 Предвиждаща се рамка за дизайн: Три основни подготовка за итерация на технологиите
3.1 Цифрови двойни DFM (нов стандарт за дизайн на обработка на ЦПУ)
Siemens NX CAM Environment проверява осъществимостта на процеса в реално време (скоростта на преминаване от първо парче се увеличава до 95%)
Точността на алгоритъма за прогнозиране на деформацията на обработката достига ± 5 μm ниво
3.2 Правила за хибриден производствен дизайн (Ръководство за проектиране на обработка на ЦПУ)
3D печат Специално оформена празна + комбинация за завършване на ЦПУ (цикъл на обработка на канал за охлаждане на ракета на дюзата, съкратен с 60%)
Проектиране на интеграция на процеса на композитни машинни инструменти за обработка (процес на обработка на корпуса на хидравличния клапан намален от 9 на 3)
3.3 Моделиране на ограниченията за устойчиво производство
Индекс на използване на материали, включен в преглед на дизайна (целева стойност> 82%)
Системата за визуализация на консумацията на енергия ръководи оптимизация на пътя на инструмента (определена обработка на автомобилна плесен спестява 23% от електричеството)
Предложения за дизайн на обработка на ЦПУ: Шест практически умения, които влизат в сила веднага
Икономика на скала: C 0. 5 Сколата се приема равномерно за неравномерни повърхности (намаляване на използването на специални инструменти)
Решение за подмяна на резба: M20 и над нишките се предпочитат да използват смилане на резби (ефективността се повишава с 3 пъти)
Стандартна библиотека с инструменти: Създайте обща база данни с инструменти на ниво предприятие (разходите за поръчки намалени с 18%)
Опростяване на функциите: Сменете конусни дълбоки дупки с слепи дупки с плоско дъно (времето за обработка на обработка с 55%)
Резервация: Полузапалването оставя равномерен резерв от 0. 3 мм (Термична деформация на леглото за компенсация))
Integration teectection : маркировки за откриване на дизайн на референтната повърхност на процеса (офлайн времето за измерване се намалява с 40%)
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ НА риска: Три "никога" s в дизайна на обработка на ЦПУ
Никога не поставяйте тънкостенни структури на ограничението за пътуване на машинния инструмент (рискът от вибрации се увеличава с 300%)
Никога не обработвайте сложни повърхности без резане на симулация (вероятност за сблъсък> 65%)
Никога не позволявайте да се разделят референтната референция и справка за процеса (ефект на усилване на кумулативната грешка)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Дизайнът е производство на затворен цикъл за вземане на решения
Когато релсата на Boeing 777X Flap постигна намаляване на разходите за единица от 158, 000 до 93, 000 чрез оптимизация на дизайна на обработката на CNC, ясно видяхме, че дизайнът на производството се е развил от спомагателен инструмент до основна конкурентоспособност. Инженерите трябва да изграждат триизмерни възможности - разбиране на динамичните характеристики на машинните инструменти, овладяването на механизмите за отстраняване на материали и изграждането на възможности за цифрова проверка - това е билетът за производството от висок клас през 2025 г.
