Основно заключение
При доставката на заварени структурни компоненти, възможно ли е да се гарантира както качество, така и графици за доставка? Отговорът е да, но ключът не е в майсторството на заварчика или в прецизността на една CNC машина, а в способността да се управлява цялата верига на толерантност. От рязане на материал, монтаж-и заваряване и облекчаване на напрежението до крайния CNC довършителен проход, всяка стъпка „натрупва грешка“ в частта. Ако натрупаната грешка е минимална, тя може да бъде коригирана по време на прецизна обработка; ако е прекомерно, резултатът на мястото на сглобяване е намеса, изкривяване или неправилно подравнени отвори за винтове. След 15 години работа с такива компоненти, моето най-дълбоко прозрение е следното: последователността на заваряване диктува тенденцията на деформация, докато CNC обработката определя крайната прецизност; ако която и да е връзка по средата се провали, както качеството, така и графиците за доставка ще бъдат компрометирани.
Болкови точки в сценария
Ако управлявате проект, включващ заваряване на рамки за автоматизирано оборудване, вероятно сте се сблъскали с тези три проблема:
1) Основна плоча се издува в средата, след като е престояла два дни след-заваряване; фрезова се плоско чрез CNC, но след три месеца употреба на място на клиента се изкривява обратно до изкривената си форма;
2) Две странични монтажни плочи изглеждат идеално подравнени по време на заваряване, но при окончателна проверка позициите на отворите са изключени; цялата плоча се бракува, което изисква нов материал и повторно -заваряване, което забавя доставката с цяла седмица;
3) Изнесен доставчик твърди, че се занимава както със заваряване, така и с машинна обработка, но работата е разделена между две различни съоръжения; страните си прехвърлят вината една на друга, толерансите не съвпадат и в крайна сметка отделът за покупки поема топлината.
Основната причина за тези три явления не е качеството на оборудването на конкретна фабрика, а прекъсване във веригата на толерантност-нито един субект не поема отговорност за цялата верига на размерите от пред-заваряването до завършването на машинната обработка.
Перспективата на толерантната верига: Защо заварените конструкции често се „деформират след заваряване“
Нека започнем с основния принцип. Отклоненията в размерите на заварените структурни компоненти не се появяват в една стъпка; те се натрупват слой по слой:
Грешки при рязане → Грешки при монтиране на междини → Деформация на свиване, причинена от входяща топлина при заваряване → Вторична деформация след облекчаване на напрежението → И накрая, обработка с ЦПУ за извършване на корекции.
По тази верига отклонението от всяка връзка се предава на следващата и връзката не е просто добавяне или изваждане. Деформацията при заваряване е особено обезпокоителна, защото е не-линейна. Например, при заваръчен шев с дължина 600 мм-свиването може да е само част от милиметъра, но може да доведе до изкривяване на цялата основна плоча; докато изкривяването се разпространи до монтажна повърхност на разстояние 500 mm, изкривяването може да се увеличи няколко пъти. Ако след това се опитате да фрезовате повърхността гладко с едно минаване, може да откриете, че оставащата дебелина е недостатъчна или -след като остатъчните напрежения бъдат освободени-обработената повърхност може отново да се огъне.
Ето защо в индустрията има поговорка: прецизността на заварените структурни компоненти е 70% определена преди заваряване и 30% по време на машинна обработка. Ако не контролирате процеса предварително, никакво усилие надолу по веригата не може да поправи бъркотията-това по същество е просто контрол на щетите. Обратно, ако управлявате тенденциите към деформация и разпределите правилния резерв за обработка преди заваряване, можете надеждно да постигнете необходимата прецизност. Тази способност за координиране на целия процес е точно това, което купувачите трябва да дадат приоритет, когато се снабдяват със заварени структурни компоненти.
Това обяснява защо, когато купувачите питат: "Кой доставчик в Шенжен е надежден за този тип продукт?" истинският въпрос не е кой има най-много машинни инструменти, а по-скоро кой може да интегрира заваряването и машинната обработка в сплотен, холистичен план за процес.
Основен практически подход: Стратегия от пет{0}}стъпки за балансиране на качество и доставка
В нашата фабрика ние следваме стандартизиран процес за обработка на поръчки за заварени структурни компоненти, с ясна цел за всяка стъпка.
Стъпка 1: Предварителен{1}}преглед на процеса на заваряване-Първо чертежи, след това ценообразуване
След получаване на чертежите, ние извършваме преглед на технологичността, като се фокусираме върху три ключови области: симетрия на заваръчния шев, достъпност за заваръчната горелка и кои повърхности изискват резерви за машинна обработка. Тази стъпка ни позволява да идентифицираме рисковете от деформация на ранен етап. защо Тъй като асиметричните заварки създават небалансирано напрежение на свиване, което неизбежно води до огъване на детайла към страната с повече заваряване. Дизайнерите не се опитват да направят нещата трудни нарочно, но много от тези нюанси са очевидни само за тези с практически-опит.
Стъпка 2: Контрол на последователността на заваряване-Строги правила за това какво да заварявате първо и последно
Има един ръководен принцип: позволете на структурата да се свива свободно, вместо да се заключва в напрежението. Специфичните техники включват симетрично заваряване, заваряване с прескачане и заваряване със задна-стъпка. За рамкова конструкция, например, първо заваряваме централните главни шевове, разширяваме навън към страните и заваряваме четирите ъгъла последни. Това гарантира, че напрежението на свиване от всяка заварка има място за разсейване, вместо да бъде уловено в структурата. Чрез правилното изпълнение на тази стъпка деформацията при заваряване може да се поддържа в много тесен диапазон, оставяйки достатъчно резерв за обработка за следващите операции.
Стъпка 3 · Облекчаване на стреса: Оставете детайла да се „улегне“ преди CNC обработка
Заварените компоненти запазват вътрешно остатъчно напрежение; ако се обработи веднага, това напрежение постепенно ще се освободи, причинявайки вторична деформация. Следователно облекчаването на напрежението е от съществено значение след заваряване. Обикновено използваме естествено стареене или вибрационно облекчаване на напрежението, в зависимост от размера на детайла и изискванията на клиента. Въпреки че тази стъпка добавя ден или два към графика, тя предотвратява проблеми с цялата партида по-късно. Много забавяния на доставката всъщност произтичат от пропускането на тази стъпка, което води до повреда по време на окончателното сглобяване или -инсталацията на място.
Стъпка 4 · Окончателна машинна обработка: Унифицирани бази данни и единична-обработка на настройка за всички критични повърхности
Това е последният критичен етап на обработка. Ключовият принцип е да се обработват всички повърхности, изискващи прецизно относително позициониране в една настройка, когато е възможно. Всяка промяна на еталона въвежда допълнителна грешка при позициониране и удължава веригата на толеранса. Например, с база на оборудването, където долната, горната и страничните монтажни плочи имат стриктни прецизни връзки, ние даваме приоритет на използването на портален обработващ център за завършване на базовите повърхности, монтажните повърхности и отворите с резба в една операция на затягане. Това минимизира размерната верига и гарантира най-постоянното качество.
Стъпка 5 · Пълна проверка на размерите: Измерване спрямо чертежи и архивиране на данни
И накрая, ние извършваме пълна проверка на размерите с помощта на CMM (координатна измервателна машина) или лазерен тракер спрямо чертежите, като архивираме данните за проследимост. Тази стъпка е от решаващо значение за партидни поръчки-производството на една съвместима мостра не е истинското предизвикателство; истинската стабилност се демонстрира, когато всяко отделно парче в партида от 50 единици отговаря на спецификациите. Ние управляваме процеса чрез системата ISO9001, като поддържаме записи за всяка стъпка, така че ако по-късно възникнат проблеми, да можем да определим точно къде е настъпило отклонението.
След този работен процес стандартното време за доставка е 7–15 дни (с ускорени опции за спешни поръчки), при условие че чертежите са финализирани, планът на процеса е потвърден и плащането е осигурено. След като тези три условия са изпълнени, ние заключваме поръчката в производствения график, като избягваме прекъсвания от повтарящи се промени. Спазването на крайните срокове за доставка в крайна сметка зависи от наличието на затворен-процес.
Контролен списък за избягване на клопки при закупуване на заварени структурни компоненти
Погрешно схващане 1: Фокусиране единствено върху прецизността на завършения структурен компонент, като същевременно се игнорират пред-контролите за заваряване. Последица: Неуспехът да се контролира деформацията преди заваряването води до недостатъчна допустима обработка в критичните зони и извън--допустима дебелина, което води до бракуване на цялата част. Горната граница на прецизност за заварен структурен компонент се определя до голяма степен преди заваряването дори да започне.
Погрешно схващане 2: Преминаване директно към прецизна обработка без облекчаване на напрежението след-заваряване. Последствие: Частта преминава проверка веднага след обработката, но не преминава проверките за плоскост след престой в продължение на една седмица. Когато такива части стигнат до клиента, проблемите възникват веднага щом оборудването се нагрее по време на работа; разходите за-следпродажбена поддръжка далеч надхвърлят спестяванията, постигнати чрез пропускане на-процеса за облекчаване на стреса.
Погрешно схващане 3: Възлагане на заваряване и машинна обработка на отделни доставчици, като се приеме, че всеки е специалист в своята област. Последица: Цехът за заваряване оставя прекомерни резерви за машинна обработка, цехът за машини работи въз основа на предположения и двамата доставчици прехвърлят вината един на друг-оставяйки отдела за покупки да поеме крайната отговорност. Веригата на толерантност е прекъсната поради липса на координация, което прави преработката много вероятна.
Погрешно схващане 4: Ако приемем, че тъй като пробата е преминала, масовото производство ще бъде-безпроблемно. Следствие: Заваряването е предимно ръчен процес; дори един и същ заварчик може да произведе различни нива на деформация сутрин спрямо следобед. Без контрол на процеса за масово производство, размерите ще се променят в следващите партиди. Уважаемите производители заключват параметри, като използват спецификации на процеса и първи-инспекции на артикула, вместо да разчитат на „усещането“ на заварчика.
