Pagrindinė išvada
Ar perkant suvirintus konstrukcinius komponentus galima garantuoti tiek kokybę, tiek pristatymo grafikus? Atsakymas yra teigiamas, tačiau svarbiausia yra ne suvirintojo meistriškumas ar vienos CNC staklės tikslumas, o gebėjimas valdyti visą tolerancijos grandinę. Nuo medžiagos pjovimo, pritaikymo ir suvirinimo bei įtempių mažinimo iki galutinio CNC apdailos veiksmo – kiekvienas žingsnis „kaupia paklaidą“ detalėje. Jei susikaupusi paklaida minimali, ją galima ištaisyti precizinio apdirbimo metu; jei jis yra per didelis, rezultatas surinkimo vietoje yra trukdžiai, deformacija arba netinkamai išlygintos varžtų skylės. Po 15 metų darbo su tokiais komponentais, mano giliausia įžvalga yra tokia: suvirinimo seka diktuoja deformacijos tendenciją, o CNC apdirbimas lemia galutinį tikslumą; jei kuri nors viduryje esanti nuoroda sugenda, bus pažeista tiek kokybė, tiek pristatymo grafikai.
Skausmo taškai scenarijuje
Jei vadovaujate projektui, susijusiam su automatinės įrangos rėmų suvirinimu, greičiausiai susidūrėte su šiomis trimis problemomis:
1) Pastačius dvi dienas po suvirinimo, pagrindinė plokštė išsipučia viduryje; jis frezuojamas plokščiai naudojant CNC, tačiau po trijų mėnesių naudojimo kliento vietoje vėl iškreiptas į iškreiptą formą;
2) Suvirinimo metu atrodo, kad dvi šoninės tvirtinimo plokštės puikiai išlygiuotos, tačiau galutinai patikrinus, skylių padėtis yra išjungta; visa plokštelė išimama į metalo laužą, todėl reikia naujos medžiagos ir per{1}}suvirinimo, todėl pristatymas vėluoja visa savaite;
3) Užsakomasis tiekėjas teigia, kad atlieka ir suvirinimą, ir apdirbimą, tačiau darbas yra padalintas tarp dviejų skirtingų įrenginių; šalys perkelia kaltę viena kitai, tolerancijos nesutampa, o galiausiai perka pirkimo skyrius.
Pagrindinė šių trijų reiškinių priežastis yra ne konkrečios gamyklos įrangos kokybė, o tolerancijos grandinės lūžis-joks subjektas neprisiima atsakomybės už visą matmenų grandinę nuo išankstinio-suvirinimo iki apdirbimo užbaigimo.
Tolerancijos grandinės perspektyva: kodėl suvirintos konstrukcijos dažnai „deformuojasi po suvirinimo“
Pradėkime nuo pagrindinio principo. Suvirintų konstrukcinių komponentų matmenų nuokrypiai neatsiranda vienu žingsniu; jie kaupiasi sluoksnis po sluoksnio:
Pjovimo klaidos → Pritaikymo{0}}tarpo klaidos → Susitraukimo deformacija, atsirandanti dėl suvirinimo šilumos įvedimo → Antrinė deformacija po įtempių mažinimo → Galiausiai, CNC apdirbimas, kad būtų atlikti pataisymai.
Šioje grandinėje nukrypimas nuo kiekvienos grandies perkeliamas į kitą, o ryšys nėra paprastas sudėjimo ar atėmimo dalykas. Suvirinimo deformacija yra ypač varginanti, nes ji nėra-tiesinė. Pavyzdžiui, naudojant 600 mm{4}}ilgio suvirinimo siūlę, susitraukimas gali būti tik milimetro dalis, tačiau dėl to visa pagrindo plokštė gali deformuotis; Iki to laiko, kai deformacija plinta į montavimo paviršių, esantį už 500 mm, iškraipymas gali padidėti kelis kartus. Jei bandysite išfrezuoti paviršių plokščiu vienu ėjimu, likusio storio gali nepakakti arba -atsilaisvinus liekamiesiems įtempimams-apdirbtas paviršius gali vėl nusilenkti.
Štai kodėl pramonėje yra posakis: suvirintų konstrukcinių komponentų tikslumas 70% nustatomas prieš suvirinimą ir 30% apdirbant. Jei proceso nekontroliuosite iš anksto, jokios pastangos nepadės išspręsti netvarkos-iš esmės tai tik žalos valdymas. Ir atvirkščiai, jei prieš suvirindami valdysite deformacijos tendencijas ir paskirsite tinkamą apdirbimo ribą, galite patikimai pasiekti reikiamą tikslumą. Šis gebėjimas koordinuoti visą procesą yra būtent tai, ką pirkėjai turėtų teikti pirmenybę pirkdami suvirintus konstrukcinius komponentus.
Tai paaiškina, kodėl, kai pirkėjai klausia: "Kuris Šendženo tiekėjas yra patikimas tokio tipo produktams?" tikrasis klausimas yra ne kas turi daugiausiai staklių, o kas gali integruoti suvirinimą ir apdirbimą į vientisą, visapusišką proceso planą.
Pagrindinis praktinis požiūris: penkių{0}}žingsnių strategija, subalansuojanti kokybę ir pristatymą
Savo gamykloje laikomės standartizuoto suvirintų konstrukcinių komponentų užsakymų tvarkymo proceso, kuriame kiekvienam žingsniui yra aiškus tikslas.
1 veiksmas: išankstinio-suvirinimo proceso peržiūra-Pirmiausia brėžiniai, kaina vėliau
Gavę brėžinius, atliekame pagaminamumo apžvalgą, sutelkdami dėmesį į tris pagrindines sritis: suvirinimo simetriją, suvirinimo degiklio prieinamumą ir kokius paviršius reikia apdirbti. Šis žingsnis leidžia mums anksti nustatyti deformacijos riziką. Kodėl? Nes asimetriškos suvirinimo siūlės sukuria nesubalansuotą susitraukimo įtempį, todėl ruošinys suvirinant neišvengiamai linksta į šoną. Dizaineriai nesistengia tyčia visko apsunkinti, tačiau daugelis šių niuansų matomi tik tiems, kurie turi patirties.
2 veiksmas: suvirinimo sekos valdymas-Griežtos taisyklės, ką suvirinti pirmą ir paskutinį
Yra vienas pagrindinis principas: leisti konstrukcijai laisvai susitraukti, o ne užsifiksuoti. Konkretūs metodai apima simetrinį suvirinimą, praleidžiamą suvirinimą ir atbulinį-suvirinimą. Pavyzdžiui, rėmo konstrukcijai pirmiausia suviriname centrines pagrindines siūles, išplečiame į išorę į šonus ir paskutinius keturis kampus. Tai užtikrina, kad kiekvienos suvirinimo siūlės susitraukimo įtempis turi vietos išsisklaidyti, o ne įstrigti konstrukcijoje. Teisingai atlikus šį veiksmą, suvirinimo deformacija gali būti išlaikoma labai siaurame diapazone, paliekant pakankamai apdirbimo atsargų tolimesnėms operacijoms.
3 veiksmas · Įtempių pašalinimas: prieš CNC apdirbimą leiskite ruošiniui „nusistoti“.
Suvirinti komponentai išlaiko vidinį liekamąjį įtempį; jei apdirbama nedelsiant, tas įtempis palaipsniui atsilaisvins ir sukels antrinę deformaciją. Todėl po suvirinimo būtina pašalinti įtampą. Paprastai naudojame natūralų senėjimą arba vibracinio įtempio mažinimą, priklausomai nuo ruošinio dydžio ir kliento reikalavimų. Nors šis veiksmas prideda vieną ar dvi dienas prie tvarkaraščio, vėliau išvengiama problemų, susijusių su visa paketu. Daugelis pristatymo vėlavimų kyla dėl šio veiksmo praleidimo, dėl kurio gali nepavykti surinkti arba įdiegti vietoje.
4 veiksmas · Galutinis apdirbimas: suvienodinti atskaitos taškai ir vienkartinis visų svarbių paviršių sąrankos apdorojimas{1}
Tai paskutinis kritinis apdirbimo etapas. Pagrindinis principas yra apdirbti visus paviršius, kuriems reikia tikslios santykinės padėties, kai tik įmanoma. Kiekvienas atskaitos taško pakeitimas sukelia papildomą padėties nustatymo klaidą ir pailgina tolerancijos grandinę. Pavyzdžiui, su įrangos baze, kurioje apatinės, viršutinės ir šoninės tvirtinimo plokštės turi griežtus tikslumo ryšius, pirmenybę teikiame portaliniam apdirbimo centrui, kad užbaigtume nulinius paviršius, montavimo paviršius ir sriegines skyles per vieną užveržimo operaciją. Tai sumažina matmenų grandinę ir užtikrina nuosekliausią kokybę.
5 žingsnis · Viso matmenų patikrinimas: brėžinių ir duomenų archyvavimo matavimas
Galiausiai atliekame visų matmenų patikrinimą, naudodami CMM (koordinačių matavimo mašiną) arba lazerinį sekiklį, atsižvelgdami į brėžinius, archyvuodami duomenis atsekamumui. Šis veiksmas yra labai svarbus paketiniams užsakymams{1}}pagaminti vieną atitinkantį pavyzdį nėra tikras iššūkis; tikras stabilumas įrodomas, kai kiekvienas 50 vienetų partijos gabalas atitinka specifikacijas. Procesą valdome per ISO9001 sistemą, įrašydami kiekvieną žingsnį, kad vėliau iškilus problemoms galėtume tiksliai nustatyti, kur įvyko nukrypimas.
Atlikus šią darbo eigą, standartinis pristatymo laikas yra 7–15 dienų (su pagreitintomis galimybėmis skubiems užsakymams), su sąlyga, kad užbaigiami brėžiniai, patvirtinamas proceso planas ir užtikrinamas apmokėjimas. Kai įvykdomos šios trys sąlygos, mes užfiksuojame užsakymą į gamybos grafiką, išvengdami pertrūkių dėl pasikartojančių pakeitimų. Pristatymo terminų laikymasis galiausiai priklauso nuo uždaro{4}ciklo proceso.
Kontrolinis sąrašas, kaip išvengti spąstų perkant suvirintus konstrukcinius komponentus
1 klaidinga nuomonė: sutelkite dėmesį tik į gatavos konstrukcijos komponento tikslumą ir nepaisydami išankstinio suvirinimo valdiklių. Pasekmė: nesugebėjimas suvaldyti deformacijos prieš suvirinimą lemia nepakankamą apdirbimo ribą kritinėse vietose ir -ne-tolerancijos storį, todėl visa dalis išimama į metalo laužą. Viršutinė suvirinto konstrukcinio komponento tikslumo riba iš esmės nustatoma prieš pradedant suvirinimą.
2 klaidinga nuomonė: pereikite tiesiai prie tikslaus apdirbimo be suvirinimo{1}}įtempių sumažinimo. Pasekmė: dalis praeina patikrinimą iš karto po apdirbimo, bet nepavyksta patikrinti lygumo po savaitės sėdėjimo. Kai tokios dalys pasiekia klientą, problemos iškyla vos įrangai įkaista eksploatacijos metu; palaikymo po-pardavimo kaina gerokai viršija sutaupytas lėšas praleidus streso-malšinimo procesą.
3 klaidinga nuomonė: suvirinimo ir apdirbimo perdavimas atskiriems pardavėjams, darant prielaidą, kad kiekvienas iš jų yra savo srities specialistas. Pasekmė: suvirinimo cechas palieka per didelę apdirbimo ribą, mašinų cechas dirba remiantis spėlionėmis, o du pardavėjai kaltę perkelia vienas kitam-, todėl galutinė atsakomybė paliekama pirkimo skyriui. Tolerancijos grandinė nutrūksta dėl koordinavimo stokos, todėl labai tikėtina, kad bus atliktas pakartotinis darbas.
4 klaidinga nuomonė: darant prielaidą, kad dėl sėkmingo mėginio masinės gamybos-kels problemų. Pasekmė: suvirinimas pirmiausia yra rankinis procesas; net tas pats suvirintojas gali sukelti skirtingą deformacijos lygį ryte ir po pietų. Be masinės gamybos proceso kontrolės, kitose partijose matmenys pasikeis. Garsūs gamintojai užfiksuoja parametrus naudodamiesi proceso specifikacijomis ir pirmuoju{5}}straipsnio patikrinimu, o ne pasikliauja suvirintojo „jautimu“.
