實現鋁(lǚ)製殼體加工提(tí)效與不鏽(xiù)鋼零件刀具(jù)壽(shòu)命(mìng)提升的策略
09-06-2024
  實(shí)現鋁製殼體加工提效與不鏽鋼零件刀具壽命提升的策略
  項目背景
  鋁製殼體加工挑戰
  在鋁製殼體(tǐ)的加工過程中,為了最小化彈性變形,必須精心調整切削參數(shù)。選擇合(hé)適的刀具至關重要,刀具需要有優秀的切削性能(néng)和有效的排屑能力,以適應鋁合金的高切削性,確保加工過程的精確度和產品的質量(liàng)。
  不鏽鋼零件加工挑戰
  對於不鏽鋼零件,加工過程中的主要挑戰是提高刀(dāo)具的耐用性。由於不鏽鋼的高硬度,刀具磨損問題(tí)尤為突出。因此,刀具的選擇和維護成(chéng)為提升加工效率和降低成本的關(guān)鍵。
  智能化在加(jiā)工中(zhōng)的作用
  機床的自動化和智能化(huà)對於提(tí)高加工效率(lǜ)和精度起著至關(guān)重要的作用。通過智能監(jiān)控係統,可(kě)以實(shí)時監(jiān)測刀具的狀態,及時(shí)發(fā)現並(bìng)預警可能的斷(duàn)裂風險,從而減少因生產中斷造成的成本損失。
  加(jiā)工設備
  鑽攻(gōng)中心
  刀具
  銑刀、鑽(zuàn)頭
  業務場景一:加工鋁(lǚ)製殼體
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  客戶痛點
  1、刀柄跳動(dòng)問題
  鋁屑卡入刀柄(bǐng)和主軸間可能導致刀長或跳(tiào)動值發生信號變化(huà),從而影響加工(gōng)精度。
  2、精度(dù)影響
  跳動(dòng)會幹擾刀具(jù)的穩定性,導致加工尺寸(cùn)不準確,影響產品的尺寸精度。
  3、外觀質量受損
  不均(jun1)勻(yún)的跳動(dòng)可能導致工件表麵出現劃痕(hén)或不平整,損害產品的外(wài)觀質量。
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  解決方案
  通過應用UJ-RCS刀柄(bǐng)卡屑異(yì)常監控係統,實時監控卡屑異常,避免刀(dāo)柄跳動和信號變化,確保刀具穩定性,維持加(jiā)工精度。
  UJ-RCS刀柄卡(kǎ)屑異常(cháng)監(jiān)控係統(tǒng)原理:
  在鋁合金加工中,鋁屑可能會粘附在刀柄上,在換刀時主(zhǔ)軸通常會有吹氣,但是偶爾仍會有鋁屑卡入刀柄(bǐng)和主軸之間的問題,造成刀長或跳動值發生變化,帶來風險(xiǎn)。
  卡屑檢測的(de)目的是在刀具換刀啟動主軸後、切入工件之前,對刀具(jù)的狀態進行檢測(cè),如果判定卡(kǎ)屑就立刻報警並停止機床,避免有卡屑問題的刀(dāo)具(jù)加工造成廢品。
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  現場執行效果
  卡屑監控實測
  測試結論
  1、通過對某夾位1把刀具夾屑功能測試,UJ-RCS均能有效監控卡屑並報(bào)警(jǐng)停機;
  2、UJ-RCS相較機內對刀(dāo)儀檢測方式靈敏度更高。當墊屑厚度(dù)為0.01mm時,機床不能通過機內對(duì)刀儀測(cè)量刀長方式檢測到卡屑(xiè),UJ-RCS係統能通過監控主軸相關物理量變(biàn)化檢測到(dào)卡屑並報警。
  業務場景二:加工不鏽鋼零件
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  客戶痛(tòng)點
  1、刀(dāo)具(jù)問題
  不鏽鋼零件加工中刀具易斷裂和磨損(sǔn),這些頻繁的異常情況縮短了刀具的使用壽命。
  2、生產效率影響
  由(yóu)於生產中刀具的磨損和切削量(liàng)會實時發生變化,係統不會自動調(diào)整進給倍率,進而導致效率降低(dī)。
  3、成本上升
  刀具的頻繁更換不僅增加了材料成本,還因為生產中斷而增加了時間成本,導致整體生產成本(běn)上升(shēng)。
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  解決方案
  通過應用UJ-PMS智能加工過程監(jiān)控係統,實時監控刀具異常:
  UJ-PMS智能加工過程監控係統原理:
  對每把刀具的加工功率曲線進行學習、生成邊界、以及實時監控,在發生加工異常(如斷刀、崩刃、過度磨損等常見刀具(jù)故障,工件刀具缺失、空加工、重複加工、裝夾錯誤(wù)等常(cháng)見加工問題)超出邊界(jiè)時,係統(tǒng)立即通過提醒、報警和停機(jī)等方式自動(dòng)幹預加工過程(chéng),從而防止後續刀具損壞、批量廢品/返工、機床損(sǔn)壞等進(jìn)一步經濟損失,降(jiàng)低生產風(fēng)險和成本(běn),提高生產穩(wěn)定性和加工品質。
  通過應用UJ-IPS智適應控製,實時調整機床運行效率,保護刀具,減少加工風險及加工時間;
  UJ-IPS智適應控製介紹:
  根據即時的加工(gōng)狀況實時調整機床運(yùn)行效率,遇大餘量、硬點(diǎn)時降低速度,保護刀具(jù),減少加工風險;在遇到小餘量、空加工時自動提高進給倍率,減少加工時間提升加工效(xiào)率。
  基於多源信息融合的(de)刀具監控和壽命預測算法框(kuàng)架
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  現場執(zhí)行效果(guǒ)
  1、實測空加工模擬斷(duàn)刀功能驗證
  驗證結果(guǒ):正常加工與斷刀加工負載(zǎi)差異明顯
  2、刀具磨損功能驗證
  (1)舊刀測試磨損監控報警(jǐng)
  (2)新刀測試磨(mó)損(sǔn)監控報警
  (3)刀具(jù)壽命提升驗證結果
  結論:刀具壽命顯著提升,平均增長30%,最高可達200%。
  3、項目IPS測試數據統(tǒng)計
  1、測試優化(huà)方法
  測試方法:相同刀具相同(tóng)加工參數,開啟(qǐ)和關閉提效對比加(jiā)工時間。
  2、智適應效率提升
  效益價(jià)值(zhí)
  1、卡屑(xiè)/斷刀檢測100%檢測
  實(shí)現100%的刀具卡屑和斷刀實時檢測,確保加工過程的安全性和可靠性。
  2、效率顯著提(tí)升11.89%
  通過智(zhì)能化監控係統,某產品某(mǒu)工序的加工效率提升了11.89%,顯著減少了生產時間。
  3、刀壽平均提升30%
  平均刀具壽命提高(gāo)了30%,特(tè)定情況下單刀壽命提升高達200%,減少了刀具更換頻率和成本。
  4、成本效益
  通過減少刀具更換和加工中斷,有效降低了生(shēng)產成本,提高了整體經濟效益。
  5、加工質量保障
  智能化監控係(xì)統(tǒng)確保了加工過程中的質量控製(zhì),減少了廢品和返工,提升了產品合格率。
  7、操作簡便性
  智能化係統簡化了操作流程,降低了對操作人(rén)員(yuán)技能的依賴,提高了生產效率。
  8、長期投資回報
  智能化係統(tǒng)的引入雖(suī)然需要初期投資,但長期來看,通過提升效率和降低(dī)成本,能夠帶來顯著(zhe)的投資回報(bào)。
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