CNC prototiplemeVerimsiz parça yerleştirme nedeniyle ham maddelerin %18-35'i israf ediliyor. Bu çalışma SigmaNEST 2025 ve CAMWorks'teki üç alışılmadık yerleştirme tekniğini test ediyor:
- Dinamik kalanın yeniden kullanımı– 12 mm²'den büyük veya eşit hurda alanlarının otomatik olarak yeniden kullanılması
- Tahıl yönü optimizasyonu– Stok tahılın stres vektörleriyle hizalanması (FEA ile doğrulanmıştır)
- Çok-kalınlıkta yuvalama– 2–3 sayfalık mastarların tekli kurulumlarda birleştirilmesi
47 uçak braketi prototipi ile yapılan testler alüminyum atık oranını %29'dan %11'e düşürerek 100 parça başına 1.700 $ tasarruf sağladı. Yöntem hiçbir donanım yükseltmesi gerektirmez ve Haas ve Mazak kontrolleriyle çalışır.
Ortalamamakinemağaza israf edilen malzemeye yılda 48.000 $ harcıyor. Yerleştirme yazılımı mevcut olmasına rağmen çoğu kullanıcı bu yazılımın yeteneklerinin yalnızca %60'ını kullanır. Bu çalışma şunları ele almaktadır:
- Kullanılmayan kalan alanlar: Hurda alanlarının %42'si teorik olarak yeniden kullanılabilir
- Statik yuvalama mantığı: Ticari algoritmalar parça mukavemeti üzerindeki tane yönü etkilerini göz ardı eder
Metodoloji
1.Teknik Geliştirme
Üç yaklaşım tasarlandı:
- Hurda adası tespiti: Kullanılabilir kalıntıları tanımlamak için dışbükey gövde algoritmalarını kullanır (eşik: 5x takım çapı)
- Tahıl-uyumlu yuvalama: ASTM E8 çekme verilerini yerleştirme kararlarına dahil eder
- Hibrit kalınlık yerleştirme: Uyarlanabilir fikstür tasarımları kullanarak farklı sayfaları istifler
2.Doğrulama Kurulumu
- Malzemeler: 6061-T6 alüminyum (3 mm/5 mm), Ti-3Al-2,5V (2 mm)
- Teçhizat:
AutoNEST özellikli Omax 55100 su jeti
Çarpıklık ölçümü için Mitutoyo CMM
Tartışma
1.Neden Çalışıyor?
- AI kalıntı tahmini: Sistem 8-10 iş üzerinden hurda modellerini öğrenir
- Fiziğe-tabanlı yerleştirme: Parçaların yüksek-stresli bölgelerde kümelenmesini önler
2.Pratik Sınırlamalar
- Malzeme sertifikasyonu verileri gerektirir (AMS özellikleri)
- Henüz boru şeklindeki stokla uyumlu değil
Sonuçlar ve Analiz
1. Atık Azaltma Performansı
| Yöntem | Temel Atık | Optimize Edilmiş Atık |
|---|---|---|
| Uçak braketleri | 29% | 11% |
| Tıbbi implantlar | 33% | 14% |
| Otomotiv aparatları | 27% | 9% |
2. Beklenmedik Faydalar
- %15 daha hızlı kesme süreleri (daha az takım kaldırma)
- Tahıl-duyarlı uygulamalarda iyileştirilmiş parça gücü
Çözüm
Bu yuvalama tüyoları şunu gösteriyor:
- Mevcut yazılımı kullanarak %63 atık azaltımı
- Tane hizalama yoluyla-maliyet gücü iyileştirmesi yok
- Sonraki-aşama geliştirme, kavisli-yüzey yerleştirmeyi ele alacaktır.