實現鋁製(zhì)殼體加工提效與不鏽鋼零件刀具壽命提升的策(cè)略
項目背景
鋁製殼體加工挑戰
在鋁製殼體的加工過程中,為了最小化彈性變形,必(bì)須精心調整切(qiē)削參數。選擇合適的刀具至關重要,刀(dāo)具需要有優秀的切削性能(néng)和有效的排屑能(néng)力,以適應鋁合金的高切削(xuē)性,確保加工過程的精確度和產品的質量。
不鏽鋼零件加工挑(tiāo)戰(zhàn)
對於不鏽鋼零件,加工過程中的主要挑戰(zhàn)是提高刀具的耐用性。由(yóu)於不鏽鋼的高硬度(dù),刀具磨(mó)損問題尤為突出。因此,刀具的選擇(zé)和維護成為提升加工效率和降低成本的關鍵。
智能化在加工中的作用(yòng)
機床的自動化和智能化對於提(tí)高加工效(xiào)率和精度(dù)起著至關重要的作用。通過智能監控係統,可以實時監測刀具的狀態,及(jí)時發現(xiàn)並預警可能的斷裂(liè)風險,從而減少因(yīn)生產中斷造成的成本損失。
加工設備
鑽攻中心(xīn)
刀具
銑刀、鑽頭
業務場景(jǐng)一:加工鋁製殼(ké)體
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客戶痛點
1、刀柄跳動問題
鋁屑卡入刀柄和主軸間(jiān)可能導致刀長或(huò)跳動值發(fā)生信號變化,從而影響加工精度。
2、精度影響
跳(tiào)動會幹擾(rǎo)刀具的穩定性,導致加工尺寸不(bú)準確,影響產品的尺寸精度。
3、外觀(guān)質量受損(sǔn)
不均勻的跳動可能導致工件表麵出現劃痕或不平整,損害產品的外觀質量。
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解決方案
通(tōng)過應用(yòng)UJ-RCS刀柄卡屑異常監控係統,實時監(jiān)控(kòng)卡屑異常,避免刀柄跳動和信號變化,確保刀具穩定性,維持加工精度。
UJ-RCS刀柄卡屑異(yì)常監控係(xì)統(tǒng)原(yuán)理:
在鋁合金加工中,鋁屑可(kě)能會粘附在刀柄上,在換刀時主軸通(tōng)常會(huì)有吹氣,但是偶爾仍會有鋁屑卡(kǎ)入刀柄和主軸之間的(de)問題,造成刀長或跳動(dòng)值(zhí)發生變化,帶來風(fēng)險。
卡屑檢測的目的是在刀具換刀啟動主軸後、切入工件之前,對刀具的狀態進行檢測,如果判定卡屑就立刻報警並停止機床,避免有卡屑(xiè)問題的(de)刀具加工造成廢品。
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現場執行效果
卡屑監(jiān)控實測
測試結(jié)論
1、通過對某夾位1把刀具夾屑功(gōng)能測試,UJ-RCS均能有效監(jiān)控卡屑並報(bào)警停機;
2、UJ-RCS相較機內(nèi)對刀儀檢測方式靈敏度更高(gāo)。當(dāng)墊屑厚度為0.01mm時,機床不能通過機(jī)內對刀儀測量刀長方式檢測到(dào)卡屑,UJ-RCS係統能(néng)通過監控主(zhǔ)軸相關物理量變化檢測到(dào)卡屑並報警。
業務場景二:加工不鏽(xiù)鋼零件
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客戶痛點
1、刀具問題
不鏽鋼零(líng)件(jiàn)加工中刀具易斷裂和磨損,這些頻繁的異常情況縮短了(le)刀具的使用壽命。
2、生產(chǎn)效(xiào)率影響
由於生產中刀具的磨損和切削量會實時發生變化,係統不會(huì)自動調整進給倍率,進而導(dǎo)致效率降低。
3、成本上升
刀具的頻繁更換(huàn)不僅增加了材料成本,還因為生產中斷而增加了時間成本,導致整體生產成本上升。
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解決方案
通過應用UJ-PMS智能加工過程監控係統(tǒng),實時監控刀具異常:
UJ-PMS智能加工過程監控(kòng)係(xì)統原理(lǐ):
對每把刀(dāo)具的加工功率曲線進行學習、生成邊界、以及實時監控,在發生加工(gōng)異常(如斷刀、崩刃、過度磨損等常見刀具故障,工件刀具缺失、空加(jiā)工(gōng)、重複加工、裝夾錯誤等常見加工問題)超出邊界時(shí),係統立即(jí)通過提醒(xǐng)、報警和停機等方式自動幹預加工過程,從而防止後續刀具損壞(huài)、批量(liàng)廢品(pǐn)/返工、機床(chuáng)損壞等(děng)進一步經(jīng)濟損失,降低生產風險和成本,提高生產穩定性和加工品質。
通過應用UJ-IPS智適應控製,實時調整機床運行效率,保護刀(dāo)具,減(jiǎn)少加工風險(xiǎn)及加(jiā)工時(shí)間;
UJ-IPS智適應控製介紹(shào):
根據即時的(de)加工狀況實時調整機床運行效率(lǜ),遇大餘量、硬點時降低速度,保護刀具,減少加(jiā)工(gōng)風險;在遇到小餘量、空加(jiā)工時(shí)自動提高(gāo)進給倍率,減少加工時間提(tí)升加工效率。
基於多源信息融合的刀具監控和壽命預測算法框架
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現場執行效果
1、實測空加工模擬斷刀功能驗證
驗證結果(guǒ):正常加工與斷刀加工負載差異明顯
2、刀具磨損功能驗證(zhèng)
(1)舊刀測試磨損監(jiān)控報警
(2)新刀測試磨損監(jiān)控(kòng)報警(jǐng)
(3)刀具壽(shòu)命提升驗證結(jié)果
結論:刀具壽命(mìng)顯著提升,平均增長30%,最高可達(dá)200%。
3、項目IPS測(cè)試數據統計
1、測試優化方法
測試方法:相同(tóng)刀具相同加(jiā)工參數,開啟和關閉提效對比加工時間。
2、智(zhì)適應效率提升
效益價值
1、卡屑/斷刀檢測100%檢測
實現100%的刀具卡屑和斷刀實時檢測,確保加(jiā)工過程的安全性和可(kě)靠性。
2、效率顯著提升11.89%
通過智能化監控係統,某產品某工序的加工效率提升了11.89%,顯著減少了(le)生產(chǎn)時間。
3、刀壽(shòu)平均提升30%
平均刀具壽(shòu)命提高了30%,特(tè)定情況下單刀壽命提升高達200%,減少了刀具更換頻率和(hé)成本。
4、成本效益
通過減(jiǎn)少刀具更(gèng)換和加工中斷(duàn),有效降低了生產成本,提高了整體經濟效(xiào)益。
5、加工質量保障
智能化監控係統確保了加工過程中的質量控製,減(jiǎn)少了廢品和(hé)返工,提升了產品合格率。
7、操作簡便性
智能化係統簡化了操作流程,降低了對操作人員技能的依賴,提高了生產(chǎn)效(xiào)率。
8、長期投資(zī)回報
智能化係統的引入雖然需要初期投資,但長期來看,通過提升效率和降低(dī)成本,能夠帶來顯著的投資回報。
實現鋁製(zhì)殼體加工提效與不(bú)鏽(xiù)鋼零件刀具壽命提升的策略
09-06-2024
