İsviçre Torna Tezgahlarında Canlı Takımlama ve İkincil Frezeleme

İsviçre Torna Tezgahlarında Canlı Takımlama ve İkincil Frezeleme: CNC Hassas Tornalamanın Optimize Edilmesi

PFT, Shenzhen

Özet: İsviçre tipi torna tezgahları, canlı takımlama (entegre dönen takımlar) veya ikincil frezeleme (torna sonrası frezeleme işlemleri) kullanarak karmaşık parça geometrileri elde eder. Bu analiz, kontrollü işleme denemelerine dayanarak her iki yöntem arasındaki çevrim sürelerini, doğruluğu ve işletme maliyetlerini karşılaştırır. Sonuçlar, canlı takımlamanın çapraz delikler ve düz yüzeyler gibi özellikler için ortalama çevrim süresini %27 azalttığını ve konumsal toleransı %15 artırdığını, ancak ilk takımlama yatırımının %40 daha yüksek olduğunu göstermektedir. İkincil frezeleme, 500 adetin altındaki hacimlerde parça başına daha düşük maliyetler göstermektedir. Çalışma, parça karmaşıklığı, parti büyüklüğü ve tolerans gerekliliklerine dayalı seçim kriterleri ile sonuçlanmaktadır.

1 Giriş

İsviçre torna tezgahları, yüksek hassasiyetli, küçük parça üretimine hakimdir. Kritik bir karar, aşağıdakiler arasında seçim yapmaktır:canlı takım(makinede frezeleme/delme) veikincil frezeleme(özel son işlem işlemleri). Endüstri verileri, üreticilerin %68'inin karmaşık bileşenler için kurulumları azaltmaya öncelik verdiğini gösteriyor (Smith,J. Manuf. Sci., 2023). Bu analiz, deneysel işleme verilerini kullanarak performans dengelerini nicelleştirir.

2 Metodoloji

2.1 Test Tasarımı

• İş parçaları: 2x Ø2mm çapraz delik + 1x 3mm düz delikli 316L paslanmaz çelik şaftlar (Ø8mm x 40mm).

• Makineler:

  • Canlı Takımlama:Tsugami SS327 (Y ekseni)

  • İkincil Frezeleme:Hardinge Conquest ST + HA5C İndeksleyici

• İzlenen Metrikler: Çevrim süresi (saniye), yüzey pürüzlülüğü (Ra µm), delik konumu toleransı (±mm).

2.2 Veri Toplama

Üç parti (yöntem başına 150 parça) işlendi. Mitutoyo CMM kritik özellikleri ölçtü. Maliyet analizi, takım aşınması, işçilik ve makine amortismanını içeriyordu.

3 Sonuç

3.1 Performans Karşılaştırması

*Şekil 1: Canlı takımlama çevrim süresini azaltır ancak parça başına takımlama maliyetlerini artırır.*

3.2 Maliyet-Fayda Analizi

• Denge Noktası: Canlı takım yaklaşık 550 ünitede maliyet açısından etkili hale gelir (Şekil 2).

• Hassasiyet Etkisi: Canlı takımlama, yeniden sabitleme hatalarını ortadan kaldırarak Cpk varyasyonunu %22 oranında azaltır.

4 Tartışma

Çevrim Süresinin Azaltılması: Canlı takımların entegre operasyonları, parça taşıma gecikmelerini ortadan kaldırır. Ancak, iş mili gücü sınırlamaları ağır frezelemeyi kısıtlar.
Maliyet Sınırlamaları: İkincil frezelemenin düşük takım maliyetleri prototipler için uygundur ancak işleme işçiliğini artırır.
Pratik Uygulama: ±0,015 mm toleranslı tıbbi/havacılık bileşenleri için, daha yüksek ilk yatırıma rağmen canlı takımlama en uygunudur.

5 Sonuç

İsviçre torna tezgahlarında canlı takımlama, karmaşık, orta ila yüksek hacimli parçalar (>500 adet) için üstün hız ve hassasiyet sağlar. İkincil frezeleme, daha basit geometriler veya düşük partiler için uygulanabilirliğini korumaktadır. Gelecekteki araştırmalar, canlı takımlama için dinamik takım yolu optimizasyonunu incelemelidir.