Přesné řezání kovů: Tolerance, výběr procesu a průvodce kvalitou řezu

Obchod provozující 5 000 nerezových trubkových dílů o tloušťce stěny 4 mm může ztratit týden na jedno číslo. Pokud se řezaný konec dostane mimo 0,15 mm okno, ohýbací stanice za ním nemůže uzavřít mezeru a díly putují zpět na pracovní stůl k ručnímu pilování. Pila byla ostrá, program správný a stroj byl jen dva roky starý. Ztráta byla způsobena tím, že řezání, srážení hran a odstraňování otřepů byly považovány za tři samostatná rozhodnutí namísto jednoho procesního řetězce.

Přesné obrábění kovů se snáze řídí, když je definováno jako čtyři měřitelné výstupy: rozměrová tolerance, šířka zářezu, výška otřepu a tepelný příkon. Každý proces řezání udrží některá z těchto čísel snadno a jiná pouze s extra manipulací. Užitečnou otázkou není, který stroj vypadá v brožuře nejpřesněji, ale který proces obsahuje čísla, bez kterých by vaše další operace nemohla přežít.

Co přesné řezání kovů vlastně řídí

Čtyři výstupy rozhodují o tom, zda je řez dostatečně dobrý, a každý z nich je měřen jiným přístrojem v jiném bodě cyklu.

• Tolerance rozměrů: jak daleko může hotová plocha sedět od rozměru tisku, měřeno po ochlazení součásti na pokojovou teplotu.
• Šířka řezu: materiál, který řez odstraňuje, což nastavuje efektivitu skládání a rozhoduje o tom, zda jediný průchod může dokončit díl na požadovanou velikost.
• Výška otřepu: vyvýšený kov ponechaný na výstupní hraně, měřeno v mikronech, což určuje, zda je další stanicí stroj na odstraňování otřepů nebo ruční pilník.
• Tepelný příkon: velikost tepelně ovlivněné zóny, která posouvá místní tvrdost a může vytáhnout tenký konec trubky z kola.

Níže uvedené rozsahy jsou spíše typickými produkčními výsledky než katalogovými maximy a překrývají se více, než většina nabídek naznačuje.

Sloup, který obvykle rozhoduje o projektu, není tolerance, ale tepelně ovlivněná zóna, protože kalená plocha řezu se na ohýbací matrici chová jinak, i když je rozměr dokonalý.

Tolerance je místo, kde je většina projektů vyhrána nebo ztracena

Požádejte tři dodavatele, aby nabízeli stejnou nerezovou trubici, a čísla tolerancí budou na papíře podobná. Umístěné na jedné stupnici nejsou vůbec blízko.

Obrázek 1. Dosažitelná toleranční pásma procesem řezání na měkké a nerezové oceli o tloušťce 1 mm až 6 mm, převzato z výrobních zkoušek spíše než z katalogových maxim.

Sloupcový graf ukazuje, že rozdíl mezi nejtěsnějším a nejvolnějším procesem na stejné zkumavce je zhruba dvacet ku jedné. Řezání vláknovým laserem udrží okénko v blízkosti plus minus 0,05 mm na tenkém nerezu, proto se obvykle zavádí přímo do ohýbací nebo koncové tvářecí stanice bez mezioperační operace. Přesné řezání za studena je přibližně plus minus 0,10 mm a dosahuje této hodnoty bez přívodu tepla, takže plocha řezu zůstává metalurgicky nezměněna. Vodní paprsek přistává blízko pily s tolerancí a přidává možnost řezat naskládané plechy a tlusté sekce v jednom průchodu. Plazma o tloušťce plus minus 0,25 mm a širší na materiálu o tloušťce 4 mm je produktivní proces pro stavební práce a nákladný, když je třeba provést opravu řezu druhou operací. Praktickým pravidlem je specifikovat toleranci, kterou může nejpřísnější následná operace akceptovat, a poté zvolit proces, který ji dodrží bez ruční práce.

Řezná rychlost klesá rychle s rostoucí tloušťkou stěny

Rychlost je první číslo, které kupující porovnávají, a číslo, které stárne nejrychleji, jakmile se změní směs materiálů.

Obrázek 2. Typická řezná rychlost pro tři procesy se zvyšující se tloušťkou stěny u nerezové oceli, přičemž každá čára ukazuje stejnou jakost materiálu udržovanou konstantní.

Řezání laserem Plně automatické vysokorychlostní laserové řezání společnosti Hetai Machinery využívá plně automatizované, 3D víceosé laserové a modulární technologie sklíčidel jako své základní technologie. Hřeben... Zobrazit produkt →

Spojnicový graf ukazuje bod, který brožury o vybavení mají tendenci pohřbívat: řezání laserem rychle ztrácí rychlost s rostoucí tloušťkou stěny, protože paprsek musí při každém průchodu odstranit větší objem materiálu. Na 1 mm začíná laserová čára daleko nad ostatními a o 5 mm klesla zhruba na čtvrtinu své tenkostěnné rychlosti, přičemž plazma ji téměř dohání. Vodní paprsek sedí nízko a téměř plochý, takže jeho relativní nevýhodou je nejmenší na tlustém, tvrdém nebo na teplo citlivém materiálu. O tom, který stroj získá svou podlahovou plochu, rozhoduje místo průjezdu rychlost. Když je většina prací umístěna pod 3 mm stěnou, laser zkracuje dobu cyklu; když směs běží na 5 mm a více v nerezu nebo hliníku, pila nebo vodní paprsek často dokončí součást dříve, jakmile se započítá manipulace při druhém průchodu. Na automatizované lince se efekt spojuje, protože pomalá první stanice nastavuje takt pro každou stanici za ní.

Pro opracování trubek a profilů je hrana řezu důležitá stejně jako doba cyklu, protože úzká tepelně ovlivněná oblast udržuje čelní tvář neporušenou. Mechanika za tímto okrajem je popsána v našem průvodci co dělá řezání laserem s hranou řezu .

Mechanické řezání stále vítězí na hranatých koncích a ceně za díl

Přesná pila za studena nepotřebuje paprsek ani proud granátu, aby udržela plus minus 0,10 mm na trubce a pro mnoho dílů tento údaj stačí. Vyrábí také čtvercový, otřepaný konec, který může ohýbací nebo tvarovací stanice přijmout bez druhého stroje.

• Výběr čepele: čepele s karbidovým hrotem drží velikost na nerezové trubce, zatímco čepele z cermetu nebo s povlakem vyhovují tvrdším slitinám a vyšším objemům výroby.
• Upínání: trubka, která se během vstupu čepele posune o 0,05 mm, vytvoří zkosení, které nelze odstranit žádným nastavením ve směru proudění.
• Posuv a rychlost: příliš rychlý běh pálí ostří čepele a zvyšuje výšku otřepů, takže na parametrech záleží více než na značce čepele.
• Délkový doraz: servo řízený posuv drží délku opakování mnohem lépe než ruční doraz, zejména u dílů nad 1500 mm.

Přesné řezání pilou za studena Precision Cold Saw Cutting Machine je plně automatická studená pila na ultratvrdé kovové tyče, určená pro vysokorychlostní a přesné řezání nepravidelně tvarovaného materiálu... Zobrazit produkt →

Kompromisem je zářez. Pila odebere dva až tři milimetry materiálu na jeden řez, což je důležité, když je surová trubka drahá, takže skládání a plánování zbytků patří do stejné konverzace jako výběr stroje.

Otřepy a teplo: Skryté náklady na rychlý řez

Střih, který odpovídá tisku, může stále nesplňovat cílové náklady, pokud každý díl vyžaduje ruční čištění před sestavením.

Obrázek 3. Výtěžnost prvního průchodu měřená jako podíl nařezaných dílů, které opouštějí řezací stanici bez ručního přepracování, odebrané za celý týden výroby.

Stroj na odstraňování otřepů Konstrukce rampy z nylonové desky poháněné řetězem zajišťuje, že se potrubní tvarovky při odstraňování otřepů netřou o železo a účinně chrání povrchovou úpravu. br... Zobrazit produkt →

Výtěžnost prvního průchodu v tabulce počítá pouze díly, které opustí řezací stanici bez ručního přepracování. Řezání laserem vede na 97 procent, protože paprsek materiál spíše odstraňuje, než aby jej stříhal, přičemž na výstupní straně zanechává malé a konzistentní otřepy. Dobře nastavená přesná pila za studena dosahuje přibližně 94 procent a většina jejích ztrát je způsobena opotřebením kotouče spíše než samotným procesem. Vodní paprsek sedí těsně za 95 procenty, s výhradou, že na silných úsecích je třeba zvládnout brusné zrno a kuželovitost. Plazmové a kyslíko-palivové stopy o deset bodů nebo více, protože odstraňování strusky a čištění hran jsou spíše rutinní než příležitostné. Mezera má komerční váhu: při 10 000 součástech ročně je tříbodový rozdíl ve výnosu 300 dalších jízd na odjehlovací stolici a tato práce se v cenové nabídce stroje objevuje jen zřídka.

Přiřazení procesu k dílu

Většina obchodů nepotřebuje jeden dokonalý proces. Potřebují nejmenší sadu procesů, která pokryje každou část, kterou citují.

Obrázek 4. Radarové srovnání tří řezných procesů hodnocených od 0 do 100 podle kritérií, které kupující nejčastěji váží při specifikaci nového stroje.

Radarový pohled zobrazuje tři běžné možnosti proti pěti atributům, které kupující skutečně váží. Řezání laserem má nejvyšší skóre v toleranci a povrchové úpravě hran, zatímco jeho skóre v oblasti tepelného vstupu je ze všech tří nejslabší, protože každý řez opouští tepelně ovlivněnou zónu. Přesné řezání za studena vytváří nejvyváženější tvar v tabulce: silný na toleranci, rychlost a náklady na díl a účinně neutrální na teplo. Vodní paprsek odpovídá pile co do tepla a kvality ostří, ale prudce klesá na řezné rychlosti, což je řemeslo, které dělá řezání téměř jakéhokoli materiálu bez tepelného poškození. Žádný proces nezaplňuje celý pětiúhelník, a proto smíšené provozy obvykle udržují na podlaze více než jednu metodu řezání. Správný vzor je ten, který pokrývá atributy, které vaše vlastní kontrolní zprávy měří každý týden.

Určení řezacího stroje bez lítosti

Řezací stroj se kupuje na dalších pět let dílů, ne na předváděcí kus v showroomu. Pět otázek dělí trvalý nákup od drahé lekce.

1. Jakou toleranci má stroj při vaší nejběžnější tloušťce stěny a materiálu, měřeno přes celou směnu místo na jediném vzorku?
2. Které procesy zůstávají interní a které jsou subdodavatelské? Obrábění, svařování a montáž prováděné interně obvykle znamenají rychlejší iteraci, když je třeba změnit přípravek nebo program.
3. Kolik stojí přechod v čase a kolik minut uplyne, než se načte první dobrá část po načtení nového programu?
4. Co zahrnuje akceptační test a kdo podepisuje protokol o měření před odesláním?
5. Jaké je uvedené okno dodání a jaký závazek služby následuje po instalaci?

Gipfel Precision Machinery vyrábí zařízení na řezání, srážení hran, ohýbání a tvarování trubek v čínském Nantongu a nechává vývoj softwaru, přesné obrábění, svařování, montáž a testování FAT a SAT ve svém vlastním závodě, místo aby je zajišťovalo outsourcingem. Společnost uvádí stabilní dodací lhůtu 90 až 120 dní, pracuje od výzkumného týmu s více než 50 národními patenty na design a podporuje stroje po celou dobu jejich životnosti. Pokud se vaše řezané konce zavádějí přímo do ohýbací nebo tvarovací linky, má test proveditelnosti na vašem vlastním materiálu větší hodnotu než jakýkoli katalogový údaj: zašlete nám svůj výkres a toleranční okno a my vám řekneme, který proces to drží a který ne.

Řez je nejlevnějším místem k vyřešení problému s tolerancí a nejdražším místem k jeho odhalení. Každá operace po proudu přebírá vše, co řezací stanice produkuje, takže rozhodnutí, které ušetří několik sekund na díl u pily nebo laseru, může přidat minuty na odjehlovacím stole a hodiny při závěrečné kontrole.

Začněte čtyřmi čísly, ne strojem. Potvrďte je na svém vlastním materiálu, při vaší vlastní tloušťce stěny, pomocí vlastního přípravku. Proces, který drží všechny čtyři bez ruční práce, stojí za to koupit, i když má konkurent lepší číslo na papíře.