في صناعة التصنيع السريعة اليوم, السرعة مهمة - خاصة عندما يتعلق الأمرالنماذج الأولية للآلات CNC. سواء كنت ناشئًا لاختبار تصميم منتج جديد أو شركة مصنعة كبيرة تتحقق من مكون, إن معرفة المدة التي سيستغرقها النموذج الأولي الخاص بك لتساعدك على تخطيط الجداول الزمنية, خفض التكاليف, والبقاء في صدارة المنافسين. الحقيقة, لا توجد إجابة واحدة تناسب الجميع: سرعة النموذج الأولي للآلات CNC يتراوح من بضعة أيام إلى بضعة أسابيع, اعتمادًا على أربعة عوامل حرجة. هذه المقالة تنهار كل عامل, يشارك أمثلة حقيقية, ويعطي نصائح لتسريع عملية النموذج الأولي الخاص بك.
1. تعقيد التصميم: أكبر التحدي, كلما طال الوقت
تعقيد التصميم هو واحد من أكبر الدوافعسرعة النموذج الأولي للآلات CNC. بسيط, سيكون الجزء المسطح جاهزًا في الأيام, في حين أن التصميم ذو التفاصيل المعقدة أو الأسطح المعقدة قد يستغرق أسابيع. هذا هو السبب:
تعمل آلات CNC من المسارات المبرمجة مسبقًا-كل منحنى, فتحة, ويحتاج الملمس إلى رمز دقيق. تتطلب التصميمات المعقدة المزيد من وقت البرمجة (لرسم خريطة كل التفاصيل) والمزيد من خطوات إعداد الجهاز (لتبديل الأدوات أو ضبط الزوايا). على سبيل المثال:
- قوس بلاستيكي أساسي (مع 2 ثقوب وسطح مسطح) يحتاج 1-2 ساعات من البرمجة و 3-4 ساعات من الآلات.
- مكون الذراع الآلي المعقد (مع الحواف المنحنية, تجاويف داخلية, و 10+ ثقوب صغيرة) يحتاج 8-10 ساعات من البرمجة و 15-20 ساعة من الآلات.
مثال في العالم الحقيقي
تحتاج بدء تشغيل الجهاز الطبي إلى نموذج أولي لأداة جراحية صغيرة (10سم طويلة) مع حافة مسننة و 3 الثقوب الصغيرة (0.5قطر مم). التصميم المعقد مطلوب 6 ساعات من البرمجة (لضمان محاذاة الثقوب تمامًا) و 12 ساعات من الآلات (لتجنب إتلاف المسننة الحساسة). كان إجمالي وقت النموذج الأولي 3 أيام - مقاومة ل 1 يوم لأداة بسيطة بدون ثقوب صغيرة.
2. اختيار المواد: مواد أصعب تبطئ الأمور
تؤثر المادة التي تختارها بشكل مباشر على سرعة سرعةالنموذج الأولي للآلات CNC مصنوع. مواد مختلفة لها خصائص فريدة (صلابة, ارتداء المقاومة, قطع صعوبة) التي تغير سرعة الآلات. فيما يلي انهيار للمواد الشائعة والجداول الزمنية النموذجية النموذجية:
| نوع المواد | صلابة (مقياس روكويل) | سرعة الآلات (مم/دقيقة) | وقت النموذج الأولي النموذجي (جزء بسيط) | وقت النموذج الأولي النموذجي (جزء معقد) |
|---|---|---|---|---|
| PMMA (الأكريليك) | R65 - R70 | 300-500 | 1-2 أيام | 3-4 أيام |
| سبيكة الألومنيوم 6061 | B95 - B100 | 200-400 | 2-3 أيام | 4-5 أيام |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 304 | B70- B80 | 100-200 | 3-4 أيام | 6-7 أيام |
| سبيكة التيتانيوم | C30 - C35 | 50-100 | 5-6 أيام | 8-10 أيام |
لماذا يحدث هذا
مواد أصعب مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو التيتانيوم تتطلب سرعات قطع أبطأ (لمنع ارتداء الأدوات) وتغيير الأداة أكثر تواترا (للحفاظ على التخفيضات دقيقة). على سبيل المثال, تصنيع جزء من الفولاذ المقاوم للصدأ في 150 Mm/min يستغرق ضعف ما طالما أن تصنيع جزء من الألومنيوم في 300 مم/دقيقة. من الأسهل قطع المواد الناعمة مثل PMMA - فهي لا تملأ الأدوات بسرعة, حتى يمكن أن تعمل الجهاز بشكل أسرع.
مثال في العالم الحقيقي
قامت شركة سيارات باختبار اثنين من النماذج الأولية لمقطع لوحة القيادة: واحد في الألومنيوم (6061) وواحد في الفولاذ المقاوم للصدأ (304). استغرق مقطع الألومنيوم 2 أيام لجعلها (سرعة قطع سريعة, لا تتغير الأداة). استغرق مقطع الفولاذ المقاوم للصدأ 4 الأيام - كان على العمال إبطاء الجهاز 180 مم/دقيقة وتغيير أداة القطع 3 مرات (لأن الفولاذ غمره).
3. طريقة الآلات: CNC مقابل. مصنوعة يدويا - السرعة مقابل. دقة
تؤثر طريقة الآلات التي تختارها أيضًاسرعة النموذج الأولي للآلات CNC. في حين أن الآلات CNC دقيقة, يحتاج إلى وقت الإعداد ووقت البرمجة. النماذج الأولية المصنوعة يدويًا أسرع بالنسبة للأجزاء البسيطة ولكنها تفتقر إلى دقة CNC. إليك كيفية مقارنتها:
| طريقة الآلات | وقت الإعداد | وقت البرمجة | سرعة الآلات (جزء بسيط) | دقة (تسامح) | الأفضل ل |
|---|---|---|---|---|---|
| تصنيع CNC | 1-ساعاتين | 1-8 ساعات | 3-20 ساعة | ± 0.01 - ± 0.1 مم | معقد, أجزاء عالية الدقة |
| مصنوعة يدويا | 15-30 دقيقة | 0 ساعات | 1-5 ساعات | ± 0.1 - ± 0.5 مم | بسيط, أجزاء منخفضة الدقة |
المفاضلة الرئيسية
النماذج الأولية المصنوعة يدويًا أسرع للتصميمات البسيطة - على سبيل المثال, يمكن صنع مقبض خشبي في 2 ساعات باليد, مقابل. 5 ساعات مع CNC (بما في ذلك الإعداد والبرمجة). ولكن بالنسبة للأجزاء التي تحتاج إلى دقة (مثل العتاد مع التحمل الضيق), CNC تستحق الانتظار. CNC لديها أيضا تكرار أفضل - إذا كنت بحاجة 5 نماذج أولية متطابقة, CNC يمكن أن تجعلها في نفس الوقت كما 1, في حين أن الأجزاء المصنوعة يدويًا ستستغرق 5x أطول (وقد لا تكون متطابقة).
مثال في العالم الحقيقي
هناك حاجة إلى علامة تجارية للسلع الاستهلاكية 10 النماذج الأولية لغطاء زجاجة بلاستيكية. لقد جربوا كلتا الطريقتين:
- مصنوعة يدويا: 2 ساعات للفرد (المجموع 20 ساعات, 2.5 أيام). لكن 3 كانت القبعات فضفاضة للغاية (التسامح ± 0.3 مم) ولا يمكن أن تناسب الزجاجة.
- تصنيع CNC: 1 ساعة الإعداد, 2 ساعات من البرمجة, و 0.5 ساعات للفرد (المجموع 8.5 ساعات, 1 يوم). الجميع 10 كان للقبعات تسامح ± 0.05 مم وتناسب تماما.
4. عدد العينات: دفعات صغيرة أسرع (لكن ليس دائمًا أكثر كفاءة)
عدد النماذج الأولية التي تحتاجها (عدد العينة) تؤثر على السرعة, ولكن ليس بالطريقة التي قد تفكر بها. دفعات صغيرة (1-5 عينات) أسرع للبدء, لكن دفعات أكبر (10-20 عينات) يمكن أن يكون أكثر كفاءة لكل جزء. هذا هو السبب:
- دفعات صغيرة (1-5 عينات): تحتاج فقط إلى البرمجة وإعداد الجهاز مرة واحدة, ثم قم بتشغيل الأجزاء واحدة تلو الأخرى. دفعة من 2 أقواس الألومنيوم تأخذ 3 أيام (مثل 1 قوس, منذ أن يتم الإعداد/البرمجة مرة واحدة فقط).
- دفعات كبيرة (10-20 عينات): ينتشر وقت الإعداد والبرمجة عبر المزيد من الأجزاء. دفعة من 10 أقواس الألومنيوم تأخذ 4 أيام - لذلك لكل جزء, إنه 0.4 أيام مقابل. 1.5 أيام للحصول على مجموعة من 2. ولكن إذا كنت بحاجة فقط 2, ليس هناك فائدة من صنع 10 (يضيع المواد والوقت).
مثال في العالم الحقيقي
هناك حاجة إلى بدء تشغيل روبوتات أيضًا 3 أو 10 النماذج الأولية لجبل المحرك. إليك الجدول الزمني لكليهما:
- 3 النماذج الأولية: 1 يوم الإعداد/البرمجة, 2 أيام الآلات (المجموع 3 أيام). يكلف: $300 (مادة + تَعَب).
- 10 النماذج الأولية: 1 يوم الإعداد/البرمجة, 3 أيام الآلات (المجموع 4 أيام). يكلف: $800 (مادة + تَعَب).
اختار بدء التشغيل 3 النماذج الأولية - لقد تم حفظها 1 اليوم و $500, ولم يكن بحاجة إلى أجزاء إضافية تشوش ورشة عملهم.
3 نصائح لتسريع النموذج الأولي للآلات CNC
الآن بعد أن عرفت العوامل, فيما يلي نصائح عملية لخفضالنموذج الأولي للآلات CNC وقت:
- تبسيط التصميم (حيثما أمكن): إزالة التفاصيل غير الضرورية. على سبيل المثال, إذا كان جزء لا يحتاج إلى نسيج زخرفي, تخطيها - يمكن أن يخفض وقت البرمجة 30%.
- اختر المادة المناسبة: اختر مادة توازن بين احتياجاتك (قوة, مظهر) مع السرعة. إذا كنت لا تحتاج إلى متانة الفولاذ المقاوم للصدأ, استخدم الألومنيوم - إنه أسرع 2x للآلة.
- العمل مع مزود ذي خبرة: يمكن لمتجر CNC الماهر تحسين البرمجة والإعداد. على سبيل المثال, قام فريق Yigu Technology بقطع وقت النموذج الأولي للعميل من 5 أيام ل 3 أيام عن طريق ضبط مسارات الأدوات (لتجنب الخطوات غير الضرورية).
عرض تقنية Yigu على سرعة النموذج الأولي للآلات CNC
في Yigu Technology, نعتقدسرعة النموذج الأولي للآلات CNC يجب ألا يأتي أبدًا على حساب الجودة. يسارع العديد من العملاء إلى اختيار أسرع طريقة (مثل المصنوعة يدويا) فقط لإنهاء الأجزاء المعيبة التي تحتاج إلى إعادة صياغة. نوصي بالبدء بتصميم واضح (تبسيط حيث يمكنك) واختيار مادة تناسب الجدول الزمني الخاص بك - الألومنيوم أو PMMA للنماذج الأولية السريعة, الفولاذ المقاوم للصدأ للألواح المتينة. يستخدم فريقنا أدوات البرمجة المحسنة لخفض وقت الإعداد 20%, ونختبر دائمًا دفعات صغيرة أولاً لتجنب التأخير. على سبيل المثال, لقد ساعدنا شركة ناشئة في الحصول على نموذج أولي مكون من مكونات روبوتية معقدة في 4 أيام (مقابل. متوسط الصناعة 6 أيام) عن طريق تبسيط تغيير الأداة.
التعليمات
- ما هو أسرع النموذج الأولي للآلات CNC?
لجزء بسيط (على سبيل المثال, قوس الألمنيوم المسطح مع 2 ثقوب) باستخدام مادة ناعمة مثل الألومنيوم أو PMMA, يمكنك الحصول على نموذج أولي في 1-2 أيام. وهذا يشمل 1 ساعة من البرمجة, 1 ساعة الإعداد, و 2-3 ساعات من الآلات. - لماذا يستغرق النموذج الأولي CNC معقدًا وقتًا أطول من النموذج البسيط?
التصميمات المعقدة تحتاج إلى مزيد من البرمجة (لرسم خريطة كل التفاصيل, مثل الثقوب الصغيرة أو الأسطح المنحنية) والمزيد من وقت الآلة (لتبديل الأدوات, ضبط الزوايا, أو تجنب إتلاف الميزات الحساسة). يمكن أن يستغرق جزء معقد 3-4x أطول من جزء بسيط - على سبيل المثال, يأخذ مكون الذراع الآلي 5 أيام مقابل. 1 يوم لقوس. - هل يمكنني تسريع النموذج الأولي CNC إذا كنت في حاجة إليه على وجه السرعة?
نعم! اسأل مزود CNC عن "خيارات الاندفاع": قد يعطي الأولوية لطلبك, استخدام أدوات قطع أسرع, أو تبسيط تفاصيل التصميم غير الحرجة. على سبيل المثال, جزء من الفولاذ المقاوم للصدأ يأخذ عادة 4 يمكن أن تكون الأيام جاهزة في 3 أيام مع اندفاع - على الرغم من أن هذا قد يضيف 20-30 ٪ إلى التكلفة. فقط تأكد من توصيل أولوياتك (السرعة مقابل. يكلف) بوضوح.
