在高容量制造中,节省的周期时间每秒都直接转化为增加的吞吐量,降低成本,增强竞争优势. Mastercam,行业领先的CAM软件,提供了一套全面的工具包,旨在刮去机械操作的分数甚至秒数而不牺牲质量. Mastercam内部应用有针对性的策略,制造商可以在保持紧凑的耐受性和工具寿命的同时实现周期时间的可衡量缩短. 本条探讨了在高容量生产中切割周期时间的经过验证的方法,从先进的工具路径优化到智能自动化和工艺标准化.

了解高压生产周期时间

循环时间是完成整个制造过程的一部分所需的总时间,包括负载/卸载、切割、工具改变和任何非切割活动。 在高容量环境中,即使减少5%,每年也能够节省数千个部件。 Mastercam的模拟和分析工具有助于确定时间的流失地点:低效的工具路径、过度的空气切割、快速的转弯延迟或冗余设置。 通过系统地攻击这些地区,制造商可以将吞吐量推向机器的理论极限。

影响周期时间的关键因素包括材料清除率(MRR),工具路径效率,设置数量,工具更改频率,以及闲置时间. Mastercam通过专用模块和智能默认处理每个模块. 为更深入地考察CAM参数如何影响周期时间,请查阅关于工具路径优化的Mastercam文档.

采用主摄像头缩短时间的关键战略

1. 优化高效力战略工具路径

减少剪切时间的最快方法是确保每个工具路径尽可能有效地清除材料。 Mastercam 的动态磨剪和休息剪切策略保持工具接触的恒定性,允许更高的速度和不说话的种子。动态磨剪使用类似曲轴的运动来维持一个一致的芯片负载,这可以最大限度地实现MRR并延长工具寿命。 停止磨剪会自动瞄准未剪切的区域,消除已经刷机的表面的多余传球。 这些策略加在一起,比传统线性路径可以减少30%或更多粗糙时间。

对于完成操作, OptiRough 和高频Machining (HSM) 工具路径会产生平滑的,恒射线切除,从而最小化了跳跃和缩短周期时间. Mastercam 还包括优化工具路径顺序以减少空气时间的高级 Surface Finish 策略. 了解这些技术的好资源是 [[FLT: 0]] 本 Master 杂志关于动态磨磨损的文章[[FLT: 1]].

2. 利用自动化和模拟

Mastercam的机器模拟和碰撞探测使程序员在剪切金属之前能够验证工具路径,消除昂贵的试运行和碰撞。操作员通过模拟整个周期——包括快速移动、工具变化和固定清除——可以发现效率低下,如不必要的收回或多余的移动。使用Mastercam的链路和模板特性自动重复任务进一步减少了程序编程时间,并标准化了最佳做法。这不仅减少了周期时间,而且减少了设置和验证时间。

3. 固定设备和工具标准化

工作持有和工具不协调,增加了转换时间,并引入了变异性。 将部分家庭的固定装置标准化,可以快速交换和重复定位,减少负载/卸载时间。 Mastercam 的固定模拟让程序员定义虚拟环境中的夹和粘贴,确保工具路径避免碰撞而不需要减慢快速移动。 同样,工具持有者和长度标准化可以最大限度地减少手动调整,加快工具的改变。 许多高容量商店都采用Mastercam 内部的“工具库 ” , 以预设速度、种子和继位存储常用工具。

4. 实施多轴剪切,减少设置

每增加一个设置都增加了非剪切时间。 Mastercam 的 4 和 5 轴 能力允许将复杂的特性用一个夹子来机器,既减少了处理时间,也减少了累积的容积误差。 例如,需要磨碎五面的部分可以用旋转表或短线在一次操作中完成。 Mastercam 的多轴粗糙和完成工具路由被优化,以利用全机运动,往往将周期时间缩短一半。 在大量生产中,如果部分几何学重复,则特别有价值。

5. 利用具体材料数据优化饲料和速度设置

以保守的速度运行并反馈给大家, 生产率会留在桌上。 Mastercam 包括一个基于工具材料、涂层和工作台硬度推荐起始参数的材料库和内置计算器。 从此, 操作员可以使用 [[FLT: 0]] 的特性进行微调, 该特性分析工具沿路的接触, 并调整本地的反馈率, 以保持恒定芯片负荷。 这种智能调整可以防止轻量削减速度放缓, 并最大限度地增加重件段的磁共振率, 而不冒工具中断的风险。 定期更新从商店地板获取的经验数据, 使材料库得到持续改进 。

6. 自定义机器特定效率的邮政处理器

标准邮递处理器通常生成保守的G码,其中包括不必要的嵌入、慢速或次优化工具更改序列。 通过自定义Mastercam邮递库中的邮递,用户可以调制输出来匹配其机器的确切能力 — — 例如,可以实现高速的外观前瞻,优化炮塔索引,或者将类似的操作组合起来以尽量减少工具的改变。这可以简单地通过减少非切换运动来将整个周期时间的5-10%的距离剃光。 Mastercam邮递处理器的编辑详细文件;参见 Mastercam邮递指南 以获取更多信息。

进一步收益的先进技术

高规格的马奇宁和特罗乔达尔磨坊

除了动态磨炼,Mastercam的HSM工具路还使用光滑、微小的弧线来保持工具的恒定载荷,并尽量减少尖锐的方向变化。 Trochoidal 磨炼 — — 一种攀爬和攀爬的环路 — — 允许在高轴深度和光线接触下进行全档位操作,并大幅提高MRR。 这些技术在钛或硬化钢等硬材料中特别有效,因为传统的磨炼需要缓慢的速度和光切。

工具路径链接和快速移动优化

Mastercam 的链接参数允许程序员控制工具在切换间如何移动。 诸如 [[ [FLT: 0]]] 最小重排 [[FLT: 1]] 、 [[FLT: 2] 高级链接 和 [ 快速路径优化 等选项可以减少不必要的z级缩放, 并在安全高度时用直接快速移动来取代它们。 在多面完成时, 使用 Pocket [[[FLT: 7] 的命令, 或 [[[FLT: 8] 引导内/输出 [[FLT: 9] 命令, 能够消除额外的通行证。 这些小的改变累积到数百个部分的大量时间节省。

适应性清理和制止扰动

Mastercam中的适应性清空算法根据剩余材料自动调整了跨度,允许更大的粗糙度通过,在保持安全剪切条件的同时更快去除材料. 结合到仅针对前一次操作未切除区域(例如,在大端磨坊之后再进行小的)的Rest Rowing,这些策略防止了浪费时间剪切空气. 这是任何高容量周期时间缩短举措的核心组成部分.

衡量和维持改进

缩短周期时间并不是一次性事件。 Mastercam 的 报告 和 分析 工具输出关于缩短时间、快速时间、工具使用等的详细数据。 通过比较“在”和“之后”周期,制造商可以量化收益,并找出新的机遇。例如,如果报告显示在工具变化上花费的时间过长,下一步的改进可能涉及合并操作或使用多工具台站。 定期审查生产数据,并根据实际机器性能更新 Mastercam 工具路径,确保收益在一段时间内持续和放大。

此外,考虑实施一个减少周期时间的标准作业程序:记录基线时间,对家庭实施一两个战略,衡量结果,并在类似部分推出成功变化。 Mastercam 的 Template 系统使得在多个岗位上可以很容易复制优化的工具路径和设置,加快改进周期。

高排放量效率的其他最佳做法

  • Keep Mastercam 更新: 每个新版本都包含更快的算法,更好的工具路径策略,以及改进的模拟. 升级确保了对最新周期时间减少特性的获取.
  • 投资操作员培训: 训练有素的程序员和机械师犯错误较少,设置得更快,可以独立诊断效率低下. Mastercam University和内部的培训方案迅速支付费用.
  • 性能正常机器维护: 一种能保持真实的旋点速度和反馈速率,且有最小反冲力的机器,可以让程序员自信地推动参数. 预防性维护可以减少导致吞吐量死亡的不定期的停机时间.
  • 分析生产数据: 使用Mastercam报告出口与机器监测系统连接,将周期时间差异与工具磨损、材料批量或操作员的转移联系起来。 数据驱动的决定导致持续改进。

结论

高产量制造需要无情地关注效率。 Mastercam提供了一个全面的平台,通过更智能的工具路径、自动化、标准化和定制来缩短周期时间。 通过实施上述战略 — — 动力磨坊、多轴配置、后处理器调制和严格的测量 — — 制造商可以实现周期时间的大幅度、持续减少。 结果:吞吐量增加、成本降低、市场竞争地位增强。 首先,通过审计当前的流程,实施一两个变化,让Mastercam的先进能力完成其余工作。