A escolha do processo de fabricação é o principal fator na produção, afetando diretamente a eficiência da produção, o controle de custos e a qualidade do produto. À medida que a indústria de manufatura se desenvolve em direção a métodos inteligentes e orientados para a precisão, as decisões de processo devem equilibrar totalmente a viabilidade técnica e a viabilidade econômica.
Elementos centrais da escolha de fabricação
- Aplicabilidade do processo
O processo de fabricação é selecionado de acordo com a complexidade geométrica da peça, as propriedades do material e os requisitos de precisão. Por exemplo, a usinagem CNC é adequada para produção de pequenos lotes de alta mistura, com programação para usinagem de superfícies complexas, melhorando significativamente a consistência. Em vez disso, os processos tradicionais de torneamento e fresagem mantêm uma vantagem de custo para peças simples e de alto volume. Ao usinar componentes do tipo eixo, é dada prioridade à consistência de referência para minimizar os erros cumulativos.
- Trade-offs econômicos
Os custos do processo incluem investimentos em equipamentos, horas-homem e taxas de sucata. A tecnologia de corte de alta velocidade reduz o tempo de usinagem, mas o custo de desgaste da ferramenta é alto; A fundição de precisão minimiza a usinagem secundária, mas aumenta significativamente o custo do molde. As empresas devem realizar uma análise de custo do ciclo de vida para selecionar a solução que ofereça os benefícios mais abrangentes.
- Equilibrando qualidade e eficiência
A manufatura moderna enfatiza a otimização do sistema. Por exemplo, os centros de usinagem compostos são usados para componentes de caixa, completando vários processos, como perfuração e fresagem, em uma única configuração para eliminar erros de posicionamento repetidos. Ao mesmo tempo, embora tecnologias de precisão, como o polimento em nanoescala, sejam demoradas, elas atendem aos requisitos de qualidade da superfície de produtos de alta qualidade.
Caminho típico de decisão do processo
- Seleção de matérias-primas
Determine o processo de fundição, forjamento ou metalurgia do pó de acordo com as propriedades do material. Os componentes de ferro fundido são preferencialmente fundidos em areia para controlar custos, e as peças estruturais de liga de alumínio são adequadas para fundição sob pressão para aumentar a resistência.
- Planejamento de processos
Siga o princípio de "estabelecer um ponto de referência primeiro, primeiro áspero e depois refinado". Por exemplo:
-As peças do eixo são inicialmente torneadas externamente, criando referências de posicionamento para operações subsequentes, seguidas da retificação de precisão das dimensões críticas; A perfuração de furos profundos requer uma estratégia de perfuração em fases para evitar a deflexão da ferramenta.
- Otimização de parâmetros
Os parâmetros de corte devem ser consistentes com o desempenho da máquina-ferramenta e a vida útil da ferramenta. Ao usinar ferro fundido com ferramentas de aço de alta velocidade, equilibrar a velocidade de corte e a taxa de alimentação para evitar quebrar;
As ferramentas de corte de metal duro podem suportar velocidades mais altas, mas requerem um sistema de resfriamento adequado.
Tendências e desafios de ponta
Os sistemas de fabricação inteligentes estão remodelando os modelos tradicionais de tomada de decisão. Simulando o processo de usinagem através da tecnologia de gêmeos digitais, eles podem prever defeitos de processo e otimizar parâmetros; No entanto, isso também requer a experiência multidisciplinar dos profissionais. No futuro, processos de fabricação ecológicos – como o corte a seco – serão uma direção fundamental para o desenvolvimento sustentável.
