JOUSTAVA YKSITTÄISVALMISTUS Konepajamiehet 19.4.2011
Joustava yksittäisvalmistusautomaatio Target
Erävalmistuksen ja yksittäisvalmistuksen tavoitteiden erot Toistuva erävalmistus tai volyymituotanto tuotantolaitteiston kokonaistehokkuuden kasvattaminen (nopeus x käytettävyys x laaduntuottokyky) Yksittäisvalmistus valmistusympäristön joustavuus ja hallinta. AGCO Sisu Diesel
Yksittäisvalmistuksen haasteet Toistuva työstön- ja kiinnityksen suunnittelu Pienet, ei-toistuvat erät Useita asetuksia/osa, jos osat on työstettävä kauttaaltaan. Hennoilla osilla on taipumus joustaa ja värähdellä työstön aikana. Joustava työkalujen ja työstöarvojen hallinta
Valmistusympäristön kehittäminen Tavoitteena on työstönsuunnittelun ja valmistuksen läpäisyajan lyhentäminen digitaalisin keinoin Kehittämällä ja testaamalla piirrepohjaista työstönsuunnittelua 2.5D prismaatisille osille, verifioimalla generoitu NC-ohjelma virtuaalisessa työstökoneasetuksessa ennen koneistusta Professori
Digitaalisen valmistustiedon hallinnan kehittäminen tuote Piirresuunnittelu Esiasetus, setitys ja siirto Varaston ohjaus työvälineet Työvälineiden tarvesuunnittelu Tuotemallinnus työvälineet Tuotantokone Työkalun kulumisen hallinta ja ohjaus ohjaus suunnitelmat Piirrepohjaiset suunn. menetelmät Työstökoneen valinta Asetuksen ja kiinn. suunnittelu Työkalujen ja lastuamisarvojen valinta prosessi Yksityiskohtaiset prosessimallit Työstöohjelman generointi Prosessin suunnitelma Konseptisuunnittelu Sovellussuunnittelu Lastuttavuustutkimukset työ Tooling, process planning and process modelling interfacing (Maropoulos 1995). Lattiatason ajoitus ja ohjaus Materiaalin ja kapasiteetin suunnittelu tilaus
Piirrepohjainen työstönsuunnittelu Työkappale Aihio Työstettävät piirteet Työstön suunnittelu Taso Profiili Tasku Reikä Tason jyrsintä Profiilin jyrsintä Taskun jyrsintä Reiän poraus tai jyrsintä Työstökone Kiinnitinelementit Työstöstrategia Työkaluasetus Lastuamisarvot Työstöradat
Työstön suunnittelu ja simulointi Työstön suunnittelu ja työkalun radan simulointi levymäiselle osalle alipaine-kiinnittimeen paletilla. Valmis osa kiinnittimessä.
Työstön suunnittelu ja simulointi Kiinnityskokoonpano ja työstön simulointi Valmiin osan irrotus aihion päästä
Virtuaalinen työstön verifiointi Luotettavin verifiointi on NC-ohjelman (ISO-koodin) simulaatio virtuaalisessa työstökoneessa
Muovikuoren joustava suunnittelu ja valmistus Muotoilu Rhinoceros 3D Koko prosessi on assosiatiivinen, jolloin muutos voidaan haluttaessa päivittää automaattisesti suoraan työstöratoihin saakka, tuli muutos missä vaiheessa tuotesuunnittelua tahansa. Muotoilu ja mekaanisten ominaisuuksien määrittely voidaan tehdä rinnakkain, muodon liittämisen jälkeen voidaan analyysien ja simulointien perusteella tehdä nopeasti mahdollisesti tarvittavat muutokset Tilanvaraus: esim. piirilevy komponentteineen Yhdistetään muoto ja mekaaniset ominaisuudet Leikataan insertti ja luodaan työstöradat Mekaniikan ja työstön suunnittelu Catia V5R14 Mekaanisten ominaisuuksien suunnittelu parametrisesti materiaalit, kuoren paksuus, rivat, päästöt, yms.
Hybridityöstö (lastuaminen ja laserjyrsintä) Nd:YVO4 laser 10W Mahdollistaa pystysuorien seinämien työstön kallistamalla lasersädettä
Avaruuslaitteen proto-osien viimeistely laserjyrsinnällä Materiaali titaania Kevennykset painon vähentämiseksi 0.1mm leveä leikkausrailo jousen läpiviennille Laser korvasi lastuavan työstön näppäryydellään Pronssi Työstettävä tilavuus on ovaali, kaareutuva suppilo Vaihtoehtoiset valmistusmenetelmät rajalliset
Lasertyöstö Jousi vaativaan toimilaitteeseen Paksuus 75µm Jousen päissä muotoilu kiinnityselimille Taivutettu rullalle mekaanisesti jälkeenpäin
Mikromekaanisten prototyyppi- osien työstö ja lasertaivutus
Kiitoksia mielenkiinnosta! Laserilla leikattu ja taivutettu perhonen. Jyri Porter