Live Tooling vs Milling Secondary ing Swiss Lathes: Ngoptimalake CNC Precision Nguripake
PFT, Shenzhen
Abstrak: Mesin bubut Swiss-jinis entuk geometri bagean sing kompleks kanthi nggunakake perkakas langsung (alat puteran terintegrasi) utawa panggilingan sekunder (operasi panggilingan sawise ngowahi). Analisis iki mbandhingake wektu siklus, akurasi, lan biaya operasional antarane loro cara adhedhasar uji coba mesin sing dikontrol. Asil nuduhake perkakas langsung nyuda wektu siklus rata-rata nganti 27% lan nambah toleransi posisi nganti 15% kanggo fitur kaya cross-hole lan flat, sanajan investasi perkakas wiwitan luwih dhuwur 40%. Penggilingan sekunder nuduhake biaya saben bagean sing luwih murah kanggo volume ing sangisore 500 unit. Panaliten kasebut rampung kanthi kritéria pilihan adhedhasar kerumitan bagean, ukuran batch, lan syarat toleransi.
1 Pambuka
Lathes Swiss ndominasi tliti dhuwur, manufaktur bagean cilik. A kaputusan kritis melu milih antaraneperkakas urip(ing-mesin panggilingan / pengeboran) lanpanggilingan sekunder(operasi pasca-proses khusus). Data industri nuduhake 68% manufaktur prioritas nyuda persiyapan kanggo komponen kompleks (Smith,J. Manuf. Sci., 2023). Analisis iki ngitung trade-off kinerja nggunakake data mesin empiris.
2 Metodologi
2.1 Desain Test
-
Bahan kerja: Poros baja tahan karat 316L (Ø8mm x 40mm) kanthi bolongan silang 2x Ø2mm + 1x 3mm datar.
-
Mesin:
-
Alat Langsung:Tsugami SS327 (sumbu Y)
-
Penggilingan Sekunder:Hardinge Conquest ST + HA5C Indexer
-
-
Metrik Dilacak: Wektu siklus (detik), kekasaran permukaan (Ra µm), toleransi posisi bolongan (± mm).
2.2 Pangumpulan Dhata
Telung batch (n = 150 bagean saben metode) diproses. Mitutoyo CMM ngukur fitur kritis. Analisis biaya kalebu nyandhang alat, tenaga kerja, lan penyusutan mesin.
3 Hasil
3.1 Perbandingan Kinerja
| Metrik | Perkakas Urip | Penggilingan Sekunder |
|---|---|---|
| Rata-rata Wektu Siklus | 142 detik | 195 detik |
| Toleransi Posisi | ± 0,012 mm | ± 0,014 mm |
| Kekasaran permukaan (Ra) | 0,8 µm | 1,2 µm |
| Biaya Perkakas / Bagean | $1.85 | $1.10 |
*Gambar 1: Perkakas langsung nyuda wektu siklus nanging nambah biaya perkakas saben bagean.*
3.2 Analisis Biaya-Manfaat
-
Titik Break-Even: Perkakas langsung dadi biaya-efektif ing ~ 550 unit (Gambar 2).
-
Dampak Akurasi: Perkakas langsung ngilangi kesalahan ndandani maneh, nyuda variasi Cpk kanthi 22%.
4 Rembugan
Pengurangan Wektu Siklus: Operasi terpadu perkakas langsung ngilangi wektu tundha penanganan bagean. Nanging, watesan daya kumparan mbatesi panggilingan abot.
Watesan Biaya: Biaya perkakas penggilingan sekunder sing luwih murah cocog karo prototipe nanging nglumpukake tenaga kerja.
Implikasi Praktis: Kanggo komponen medis/aeroangkasa kanthi toleransi ± 0.015mm, alat urip optimal sanajan investasi awal luwih dhuwur.
5 Kesimpulan
Perkakas langsung ing mesin bubut Swiss nyedhiyakake kacepetan lan akurasi sing luwih dhuwur kanggo bagean volume sing kompleks lan dhuwur (> 500 unit). Penggilingan sekunder tetep sregep kanggo geometri sing luwih prasaja utawa batch kurang. Riset mangsa ngarep kudu njelajah optimasi toolpath dinamis kanggo alat urip.
Wektu kirim: Jul-24-2025
