實現鋁製殼體加工提效與(yǔ)不鏽鋼零件刀具壽(shòu)命提升的策略
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(biàn)形,必須精心調整切削參數。選擇合適的(de)刀具至關重要,刀(dāo)具需要有優秀的切削性能和有效的排(pái)屑能力,以適應鋁合金的高切(qiē)削性,確保加工過程(chéng)的精確度和產品的(de)質量。
不(bú)鏽鋼零件加工挑戰
對於不鏽鋼零(líng)件,加工(gōng)過程中的主要挑戰是(shì)提高刀具的耐用性(xìng)。由於不鏽鋼的高硬度,刀具(jù)磨(mó)損問題尤為突出。因此,刀具的選擇(zé)和(hé)維護成為提升(shēng)加工效率和降低成本的關(guān)鍵。
智能化在加工中的(de)作用
機床的自動化和智能化對於提高(gāo)加工效率和精度起著至關重要的作用(yòng)。通過智能監控係(xì)統,可以實時監測刀(dāo)具的狀態,及時發現並預(yù)警(jǐng)可能的斷裂風險,從而減少因生產(chǎn)中斷造(zào)成的成本損失。
加(jiā)工設備(bèi)
鑽攻中心(xīn)
刀(dāo)具
銑刀、鑽頭
業務(wù)場景一:加工鋁製殼體
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客戶痛點
1、刀柄跳動問題
鋁屑卡入(rù)刀柄和主軸間可能導致刀長或跳動值發生信號變化,從而影響加工精度。
2、精度影響
跳動會幹擾刀具(jù)的穩定性(xìng),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
不均勻的跳動可能(néng)導致(zhì)工件表麵出(chū)現劃痕或不(bú)平整,損害產(chǎn)品(pǐn)的外觀質量。
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解決方案
通過應用UJ-RCS刀柄卡屑異常監控係統,實時監控卡屑異常,避免刀柄跳動和信號變化,確保刀(dāo)具穩定性,維持加工精度。
UJ-RCS刀柄卡屑(xiè)異常監控係統原理:
在鋁合金加(jiā)工中,鋁(lǚ)屑可能會粘附在刀柄上,在換刀時主軸通常會有吹氣,但是偶爾仍會有鋁屑卡入(rù)刀柄和(hé)主軸之間的問題,造成刀長或跳(tiào)動值發生變化,帶來風險。
卡(kǎ)屑檢測的目的是在刀具換刀啟(qǐ)動主(zhǔ)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(yǒu)卡屑問題的刀具(jù)加工造成廢品。
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現場執行效果
卡屑監控實測
測試結論(lùn)
1、通過對某夾位1把刀具夾屑功能(néng)測試,UJ-RCS均能有效監(jiān)控卡屑(xiè)並報警(jǐng)停機;
2、UJ-RCS相較機內對刀儀檢(jiǎn)測方式靈敏度更高。當墊屑厚度為0.01mm時(shí),機床不能通過機內對刀儀測量刀(dāo)長方式檢測(cè)到卡(kǎ)屑,UJ-RCS係統能通過監控(kòng)主軸相關物理量變化檢測到卡屑並報警(jǐng)。
業務場景二:加工不鏽鋼零件
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客戶(hù)痛(tòng)點
1、刀具問題
不鏽鋼零(líng)件(jiàn)加工中(zhōng)刀具易斷裂和(hé)磨損,這些頻繁的異常情況縮短了刀(dāo)具的使用壽命。
2、生產效率影響
由於生產中刀具的磨(mó)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,進而導致效率(lǜ)降低。
3、成本上升
刀具的頻繁更換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(zhì)整體生產(chǎn)成本上升。
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解決方案
通過應用UJ-PMS智能加(jiā)工過程監控係統(tǒng),實時監控刀具異常:
UJ-PMS智能加(jiā)工過(guò)程監控係統原理(lǐ):
對每把刀具的加工(gōng)功率曲線進行學習、生成邊界、以及(jí)實時監控,在發生加工異常(如斷刀、崩刃、過度磨損等常見刀具(jù)故障,工件刀具缺失、空加工(gōng)、重複加工、裝夾錯誤等常見加工問題)超出邊界時,係統立即通(tōng)過提醒、報警和停(tíng)機等(děng)方式自動幹預加工過程,從而防止後(hòu)續刀具損壞、批量廢品/返(fǎn)工、機床損壞等進(jìn)一步經濟損失,降低生產風險和(hé)成本,提高(gāo)生產穩定性和加工品質。
通過應用UJ-IPS智適(shì)應控製,實時調整機床運行效率,保護刀具,減少加工風險及(jí)加工時間;
UJ-IPS智適應控製介紹:
根據即時(shí)的加工狀況實(shí)時調整機床(chuáng)運行效率,遇大餘量、硬(yìng)點(diǎn)時降低速度,保護刀具,減少加工(gōng)風險;在遇到小餘量(liàng)、空加(jiā)工時自動提高進給倍率,減少(shǎo)加工時間提升(shēng)加工效率。
基於多源信息融(róng)合的刀具監控和壽命預測算法框架(jià)
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現場執(zhí)行效果
1、實測空加工模擬斷刀功能(néng)驗證
驗證結果:正常加工(gōng)與斷刀加(jiā)工負載差異明顯
2、刀具磨損功能驗證(zhèng)
(1)舊(jiù)刀測試磨損監(jiān)控報警
(2)新刀測試磨損監控報警
(3)刀具壽(shòu)命提(tí)升(shēng)驗證結果
結論:刀具壽命顯著提升,平均增長30%,最高可達(dá)200%。
3、項目IPS測試數據統計
1、測試(shì)優化方法(fǎ)
測試方法:相同刀具相同加工參數,開啟和關閉提效對比加工(gōng)時間。
2、智適應(yīng)效(xiào)率提升
效益價值
1、卡屑/斷刀檢測100%檢測
實現100%的刀具卡(kǎ)屑和斷刀實時檢(jiǎn)測,確(què)保加工過程的安全性和可靠性。
2、效率顯著提升11.89%
通(tōng)過智能化監控係統,某產品某(mǒu)工序的加工效率提升(shēng)了(le)11.89%,顯著減少了生產時間。
3、刀(dāo)壽平均提升30%
平均刀具壽命提高了30%,特定情況下單刀壽命提升高達200%,減少了刀具更換頻率(lǜ)和(hé)成本。
4、成本效益
通過減少刀具更換和加工中斷,有效降(jiàng)低了生產成本,提高了整體經濟效益。
5、加工(gōng)質量保障
智能化監控係統確保了加工過程中的質量控製,減少了廢品和返(fǎn)工,提升了產品合格率。
7、操作簡(jiǎn)便性
智能化係統簡化了操作流程,降低了對操(cāo)作人員技能(néng)的依賴,提高了生產(chǎn)效率。
8、長期投資回報
智能化係統的引入雖然需(xū)要初期投資,但長期來看,通過提升效率和降低成本,能夠帶來顯著的投資回報。
實現鋁製殼體(tǐ)加工提效與不鏽鋼零件刀具壽命提(tí)升的(de)策略
09-06-2024
