Большинство коммерческих электроприборов изготавливаются на заказ в соответствии с потребностями клиентов. С развитием рыночной экономики и ростом индивидуальных потребностей конкуренция на рынке изготовления коммерческих электроприборов на заказ становится все более жесткой. Обработка деталей из листового металла для коммерческих изделий, как правило, включает в себя множество процессов, в том числе применение различного оборудования с ЧПУ, такого как гибочные станки с ЧПУ, лазерные станки, гибочные станки с ЧПУ, штамповочные станки с ЧПУ и т. д. Среди них технология штамповки с ЧПУ играет важную роль в сокращении циклов разработки продукции и повышении возможностей обработки листового металла. Однако при производстве специальных конструкций и сложных деталей высокие затраты на обработку, низкая эффективность штамповки и невозможность крупномасштабного производства также создают проблемы для повышения эффективности производства. Большинство коммерческих деталей из листового металла изготавливаются с использованием оборудования с ЧПУ. Традиционный процесс является трудоемким, требует частых перевозок и неэффективен, что не отвечает потребностям эффективного развития предприятий. Для решения этих проблем необходимо провести детальное исследование характеристик технологии обработки листового металла с ЧПУ, проанализировать существующие проблемы в производственном процессе и предложить соответствующие решения. Для дальнейшего повышения эффективности обработки на станках с ЧПУ при мелкосерийном и многотипном производстве, на основе существующих технических условий и в сочетании с применением информационной системы управления МЕС, обработка листового металла может быть модернизирована до режима обработки с использованием только станков с ЧПУ. В процессе применения программное обеспечение системы обработки постепенно становится интеллектуальным и может автоматически выполнять подсказки и выбор процесса лазерной резки или обработки пресс-форм на станках с ЧПУ. Применение этих технологий значительно улучшило управляемость программирования ЧПУ и повысило эффективность производства исходных технических средств. В случае повышения качества обработки листового металла также необходимо проанализировать его характеристики и провести оптимизацию и совершенствование технологии обработки, чтобы повысить общую эффективность обработки деталей из листового металла. С повышением требований к качеству продукции на потребительском рынке все более очевидными становятся количественные производственные дефекты пресс-форм, используемых в производстве с высоким потреблением. Необходимо проводить исследования, оптимизацию и совершенствование технологии обработки с учетом особенностей обработки на станках с ЧПУ, чтобы повысить общую эффективность обработки деталей из листового металла.
Технические характеристики обработки листового металла на станках с ЧПУ
В зависимости от метода работы, станки с ЧПУ для штамповки могут использовать внешний общий канал системной программы для получения программы обработки заказа и преобразования ее в инструкции по управлению станком, чтобы выполнить соответствующую обработку штамповкой сырья. С точки зрения технологической составляющей, по сравнению с традиционной технологией штамповки, технология штамповки с ЧПУ обладает типичными техническими характеристиками высокой точности и высокой гибкости, которые можно суммировать в три пункта.
Технология обработки одинарных пробивных отверстий
Данная операция может быть выполнена с использованием технологии штамповки для обработки отверстий различной формы, таких как квадратные, круглые и другие типы отверстий, которые могут быть изготовлены с помощью небольших дыроколов различных спецификаций и моделей.
Технология непрерывной штамповки
В процессе обработки больших и малых прямоугольных рамок, формирование крупных прямоугольных контурных элементов может осуществляться путем непрерывной перекрывающейся пробивки штампом. С точки зрения требований к контуру и размерам элементов, этот метод гораздо более гибок, чем обработка одинарной пробивкой, и позволяет обрабатывать более крупные отверстия или кромки, что способствует адаптации к переключению режимов обработки различных типов деталей.
Оптимизация технологии обработки листового металла на станках с ЧПУ.
Благодаря непрерывному развитию технологий ЧПУ и применению информационных систем управления производством, информация о программах ЧПУ может обрабатываться централизованно через внутренние общие каналы, что эффективно повышает производительность программ. В целом, в области обработки листового металла на станках с ЧПУ это не только инновационное применение информационного управления процессами, но и постоянное совершенствование производительности и технологических процессов оборудования для обработки листового металла, более рациональный дизайн конструкции изделия, постоянное развитие технологий программного обеспечения и дальнейшее улучшение качества продукции.
Оптимизация технологии обработки листового металла на станках с ЧПУ.
Обработка на станках с ЧПУ, являющаяся одним из важнейших методов формовки листового металла в промышленных масштабах, в основном зависит от соответствия характеристик штамповки пресс-формы структурным характеристикам деталей, и наиболее распространенным методом обработки пресс-форм на станках с ЧПУ является штамповка. Для деталей со сложной структурой общая эффективность обработки традиционными методами штамповки на станках с ЧПУ низка, и легко возникают проблемы с качеством, такие как заусенцы и отслоение, что делает качество продукции не соответствующим требованиям заказчика.
В настоящее время проблема низкой эффективности производства при обработке листового металла на станках с ЧПУ тесно связана со сложной технологической схемой обработки деталей. Для лучшего удовлетворения реальных потребностей развития отрасли необходимо оптимизировать существующую технологическую схему. Для повышения эффективности выполнения заказов клиентов, программирование ЧПУ обычно требует размещения нескольких небольших партий деталей различных размеров и форм на листе сырья для обработки. Для повышения эффективности сортировки деталей и уменьшения проблемы отрыва деталей во время обработки, программирование ЧПУ может использовать процесс обрезки + микросоединения, применять обрезные штампы для разделения отдельных деталей, чтобы обеспечить качество продукции, и использовать точки микросоединения для обеспечения большей стабильности общей структуры листового металла во время штамповки и перемещения. Конкретная ширина точки микросоединения должна определяться толщиной материала, но общая ширина должна составлять 0,25-0,5 мм. При использовании обрезного штампа необходимо согласовывать параметры процесса оборудования, и можно выбрать ширину штампа 5 мм или 7 мм, чтобы соответствовать спецификациям обработки деталей и требованиям к качеству. Также можно предварительно нарезать материал методом резки, а затем использовать станок с ЧПУ для вырезания внутреннего контура, что повысит эффективность обработки.
Внедрение передовой технологии программирования станков с ЧПУ.
Программирование и управление программами ЧПУ, являясь источником инструкций для работы оборудования ЧПУ, — это основа для обеспечения эффективности и рациональности обработки листового металла на станках с ЧПУ. Необходимо обеспечить адаптивность и точность программы на уровне данных для поддержания стабильности и качества производственного процесса, тем самым обеспечивая бесперебойное выполнение производственных задач и эффективное осуществление сопутствующих работ. С учетом конструктивных особенностей, материалов и требований к качеству продукции, используется программное обеспечение для автоматизированного программирования, разработанное ведущими производителями программных систем, что позволяет постепенно перейти от ручного программирования к автоматизированному. Логика генерации программ и рабочие параметры постоянно оптимизируются, а автоматизация всего процесса обработки осуществляется с помощью технологии автономного автоматизированного программирования, что повышает эффективность производства при обработке листового металла на станках с ЧПУ. Реализация автоматизированного программирования ЧПУ является преимуществом технологии обработки листового металла на станках с ЧПУ. По сравнению с традиционным ручным программированием, это позволяет эффективно повысить качество и эффективность работы программы, а также реализовать автономное автоматизированное программирование с минимальным или полным отсутствием участия человека, снижая неопределенность и ошибки согласованности, связанные с человеческим вмешательством. Таким образом, для оптимизации технологии обработки листового металла на станках с ЧПУ необходимо объединить имеющиеся в настоящее время достижения с информацией из баз данных, разработать программную систему, отвечающую разнообразным потребностям продукции, и заложить основу для высококачественного развития сектора обработки на станках с ЧПУ.
Применение метода обработки методом раскроя деталей.
После завершения операции развертки деталей с помощью программного обеспечения САПР, детали, изготовленные из одного и того же материала, могут быть размещены на одном и том же сырье для обработки в соответствии с производственной ситуацией. В этом процессе, для обеспечения стабильности обработки всего листа и последующей сортировки и классификации отдельных деталей, на кромке каждой детали могут быть оставлены небольшие точки соединения, обеспечивающие эффективное соединение между различными деталями и целостность листа во время операции штамповки. Как правило, размер небольших точек соединения должен контролироваться в пределах 0,25-0,5 мм. Это позволяет обеспечить равномерное состояние деталей без ущерба для качества, гарантируя общий уровень качества оборудования.
При программировании ЧПУ для раскроя деталей можно использовать большой нож для пробивки кромок, чтобы уменьшить количество пробивок, и универсальный пресс-форму для пробивки, чтобы уменьшить количество замен пресс-форм. Одновременно с этим, для оптимизации управления траекторией обработки детали и сокращения отходов сырья, ниже представлен комбинированный метод раскроя. Использование этого метода позволяет повысить эффективность пробивки на 10% по сравнению с исходным уровнем. В процессе программирования ЧПУ регулярные кромки нескольких деталей имеют общую контурную линию САПР, а затем используется метод резки пресс-формы для разделения каждой детали; кроме того, в процессе размещения нерегулярных деталей своевременно корректируются параметры состояния и спецификации деталей, а также учитывается траектория обработки после поворота деталей на определенный угол для сокращения отходов и запасных частей, а также повышения коэффициента использования площади плиты. Под руководством этого метода обработки раскроя можно эффективно перенастраивать пресс-форму, сокращать количество переключений пресс-форм в процессе обработки и гарантировать общую эффективность обработки.
При программировании и компоновке обработки листового металла на станках с ЧПУ, компоновку следует проводить максимально точно в соответствии с существующими стандартными размерами листового материала, чтобы уменьшить образование отходов. Для повышения эффективности использования материала можно программировать детали с использованием стандартных траекторий движения инструмента и вращающихся элементов, а также применять программирование раскроя. Одновременно с этим, неизбежные отходы следует повторно использовать, активно разрабатывая и находя новые способы их применения, например, для изготовления оснастки, расходных материалов и комплектующих, чтобы снизить производственные затраты и уменьшить потери материала за счет научного подхода к использованию сырья.
Технология применения комбинированных пресс-форм специальной формы
В настоящее время производители в области обработки листового металла на станках с ЧПУ начали уделять особое внимание исследованию методов обработки пресс-форм на станках с ЧПУ, используя специальные комбинации конструкций пресс-форм для повышения эффективности обработки и решения некоторых существующих проблем качества в технологии обработки листового металла. Наиболее фундаментальным из них является завершение обработки некоторых основных деталей с помощью стандартной технологии обработки кромок, а также повышение твердости и количества циклов использования кромок посредством термообработки и химической обработки. Например, в соответствии с унифицированными характеристиками деталей разрабатывается пресс-форма соответствующей конструкции, обеспечивающая отсутствие заусенцев после штамповки или наличие заусенцев только в пределах допустимого диапазона качества, что позволяет снизить затраты на обработку заусенцев на этапе постобработки. Одновременно с этим, при проектировании детали можно соответствующим образом создавать небольшие скругления для улучшения качества поперечного сечения.
Разборка деталей на части (каннибализация) — распространенный метод обработки в технологии ЧПУ-пробивки. С точки зрения смены изделий и замены пресс-форм, процесс разборки можно рассматривать как процесс эрозии от точки к линии, что обеспечивает большую гибкость при обработке различных контуров. Однако в реальных условиях обработки разборка на части приводит к образованию заусенцев различной степени, что не только влияет на качество обработки изделия, но и ухудшает точность пресс-формы, поскольку частое использование одной и той же пресс-формы для обработки деталей ускоряет износ и затупление пресс-формы. Для решения этой проблемы необходимо проектировать и разрабатывать специальные ЧПУ-пресс-формы, соответствующие реальным производственным условиям, для пакетной обработки деталей со сложной структурой. Для деталей со сложной и нестандартной структурой можно также оценить общую стоимость и обработать их с помощью лазерной резки, что эффективно повысит качество и эффективность обработки деталей.
Кроме того, в производстве стандартных деталей часто используются различные элементы формовки, такие как фланцевые отверстия, затворы, шестигранные отверстия, длинные прокатанные ребра и выпуклые оболочки. На основе этих конструктивных особенностей разрабатываются специальные пресс-формы, призванные повысить эффективность обработки при сохранении существующего качества и точности. Например, пресс-форма для шестигранных отверстий, формовочная, может использоваться при производстве деталей радиаторов с большими объемами шестигранных отверстий. Пресс-форма для фланцевых отверстий позволяет обрабатывать и формовать детали за один раз в соответствии с заданными размерами. В частности, преимущества применения специальных пресс-форм заключаются в следующем: повышение эффективности механической обработки оборудования и возможность одновременной обработки нескольких направлений и более длинных кромок в рамках одной и той же траектории механической обработки; повышение общего качества обработки деталей, а также сокращение ненужной обработки соединений и возвратно-поступательных движений за один раз, что улучшает чистоту кромок. Эффективно предотвращая вторичную обработку, при обработке комплекта листовых материалов, состоящих из нескольких частей, можно избежать повторения кромок и соединений, а также сократить количество пробивок и резок; сократить время подготовки оборудования и количество замен пресс-форм. Пресс-формы специальной формы обычно обладают большей гибкостью и позволяют заменять соответствующую пробивную головку, сокращая время производства, затрачиваемое на переключение; это может увеличить срок службы пресс-формы, поскольку за счет увеличения эффективного времени механической работы пресс-формы и использования пробивной головки при переключении можно уменьшить потери пресс-формы за единицу времени, тем самым увеличивая срок ее службы.