Live Tooling batok sa Secondary Milling sa Swiss Lathes

Live Tooling vs Secondary Milling sa Swiss Lathes: Pag-optimize sa CNC Precision Turning

PFT, Shenzhen

Abstract: Ang Swiss-type nga mga lathe nakakab-ot sa komplikadong bahin nga geometries gamit ang live tooling (integrated rotating tools) o secondary milling (post-turning milling operations). Kini nga pagtuki nagtandi sa mga panahon sa siklo, katukma, ug mga gasto sa operasyon tali sa duha ka mga pamaagi base sa kontroladong mga pagsulay sa machining. Ang mga resulta nagpakita nga ang live tooling nagpamenos sa kasagaran nga cycle time sa 27% ug nagpauswag sa positional tolerance sa 15% alang sa mga feature sama sa cross-hole ug flats, bisan pa ang inisyal nga pagpamuhunan sa tooling mas taas og 40%. Ang ikaduha nga paggaling nagpakita sa mas ubos nga matag-bahin nga gasto alang sa mga volume nga ubos sa 500 ka yunit. Gitapos sa pagtuon ang mga pamatasan sa pagpili base sa pagkakomplikado sa bahin, gidak-on sa batch, ug mga kinahanglanon sa pagtugot.

1 Pasiuna

Ang Swiss lathes nagdominar sa taas nga katukma, gamay nga bahin nga paggama. Ang usa ka kritikal nga desisyon naglakip sa pagpili talilive tooling(on-machine milling/drill) ugikaduha nga paggaling(gipahinungod nga post-process nga mga operasyon). Gipakita sa datos sa industriya nga 68% sa mga tiggama ang nag-una sa pagkunhod sa mga pag-setup alang sa mga komplikado nga sangkap (Smith,J. Manuf. Ang Sci., 2023). Kini nga pagtuki nag-ihap sa performance trade-off gamit ang empirical machining data.

2 Pamaagi

2.1 Disenyo sa Pagsulay

• Mga workpiece: 316L stainless steel shafts (Ø8mm x 40mm) nga adunay 2x Ø2mm cross-hole + 1x 3mm flat.

• Mga makina:

  • Live Tooling:Tsugami SS327 (Y-axis)

  • Secondary Milling:Hardinge Conquest ST + HA5C Indexer

• Mga Sukatan nga Gisubay: Oras sa pag-ikot (segundo), kabangis sa nawong (Ra µm), pagtugot sa posisyon sa lungag (± mm).

2.2 Pagkolekta sa Datos

Tulo ka batch (n=150 ka bahin matag pamaagi) ang giproseso. Gisukod sa Mitutoyo CMM ang mga kritikal nga bahin. Ang pag-analisar sa gasto naglakip sa pagsul-ob sa himan, labor, ug depreciation sa makina.

3 Mga Resulta

3.1 Pagtandi sa Pagganap

*Figure 1: Ang live tooling nagpamenos sa cycle sa oras pero nagpataas sa kada-part nga galastohan sa tooling.*

3.2 Pagtuki sa Gasto-Kaayohan

• Break-Even Point: Ang live tooling nahimong cost-effective sa ~550 units (Figure 2).

• Epekto sa Katumpakan: Ang live tooling nagwagtang sa mga sayup sa pag-ayo sa pag-usab, nga nakunhuran ang pagbag-o sa Cpk sa 22%.

4 Panaghisgot

Pagminus sa Oras sa Siklo: Ang mga integrated nga operasyon sa live tooling nagwagtang sa mga paglangan sa pagdumala sa bahin. Bisan pa, ang mga limitasyon sa gahum sa spindle nagpugong sa bug-at nga paggaling.
Mga Limitasyon sa Gasto: Ang mas mubu nga gasto sa gamit sa sekondaryang paggaling mohaum sa mga prototype apan nagtigum sa paghago sa pagdumala.
Praktikal nga Implikasyon: Para sa mga sangkap sa medikal/aerospace nga adunay ±0.015mm nga pagtugot, ang live tooling labing maayo bisan pa sa mas taas nga inisyal nga pagpamuhunan.

5 Konklusyon

Ang live tooling sa Swiss lathes naghatag ug labaw nga katulin ug katukma alang sa komplikado, tunga-tunga hangtod sa taas nga mga bahin sa volume (> 500 nga yunit). Ang ikaduha nga paggaling nagpabilin nga mabuhi alang sa mas simple nga mga geometries o ubos nga batch. Ang umaabot nga panukiduki kinahanglan nga mag-usisa sa dinamikong pag-optimize sa toolpath alang sa live tooling.