Ποιο είναι το τμήμα επεξεργασίας που ταιριάζει με το προϊόν μικρής παρτίδας;
Τα τεμάχια εργασίας είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας για τους σχεδιαστές μηχανημάτων και εξοπλισμού παραγωγής. Δεν αφορά μόνο τη λειτουργικότητα και την απόδοση συνολικά, αλλά έχει επίσης μεγάλη σχέση με το κόστος.
Όταν σχεδιάζετε εξαρτήματα για προϊόντα μικρού όγκου, όπως εξοπλισμός FA, λαμβάνετε υπόψη τη διαδικασία κατασκευής κατά το σχεδιασμό;
Για προϊόντα μαζικής παραγωγής, αν και το κόστος ενός μόνο προϊόντος μειώνεται, το αρχικό κόστος, όπως το κόστος καλουπιών, είναι τεράστιο. Από την άλλη πλευρά, ο εξοπλισμός FA παράγεται σε μικρές παρτίδες, επομένως είναι απαραίτητο να επιλέξετε μια μέθοδο παραγωγής με χαμηλό αρχικό κόστος.
Οι μέθοδοι κατασκευής κατάλληλες για παραγωγή μικρής παρτίδας περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, μηχανική κατεργασία που αντιπροσωπεύεται από μηχανική κατεργασία, επεξεργασία λαμαρίνας όπως κοπή με λέιζερ, συγκόλληση και παρόμοια.
εικόνα
Ειδικότερα, οι ακόλουθες μέθοδοι επεξεργασίας χρησιμοποιούνται συχνά για εξαρτήματα συσκευών σε εξοπλισμό FA.
Μηχανουργική κατεργασία
Δευτερογενής επεξεργασία μηχανικών μερών, εξαρτημάτων με απαιτήσεις αντοχής, ακαμψίας και ακρίβειας και κονσερβοποιίας επεξεργασμένων προϊόντων
Επεξεργασία λαμαρίνας
Λεπτά εξαρτήματα πλάκας όπως καλύμματα και περιβλήματα, μέρη που απαιτούν μικρή αντοχή, ακαμψία και ακρίβεια
διαδικασία συγκόλλησης
Μέρη επεξεργασίας κονσερβοποίησης (πλαίσια, σκελετοί κ.λπ.) που αποτελούνται από γωνιακά υλικά και υλικά σωλήνων κ.λπ.
Πρώτον, επικεντρωθείτε στην κύρια μηχανική κατεργασία.
Ένας ισχυρός συνεργάτης στην παραγωγή μηχανικών εξαρτημάτων! Μηχανουργική κατεργασία
Αν και ονομάζεται απλά μηχανική κατεργασία, υπάρχουν διάφορες μέθοδοι. Η κατεργασία είναι βασικά η διαδικασία αφαίρεσης ανεπιθύμητων εξαρτημάτων από ένα βασικό υλικό για να επιτευχθεί το επιθυμητό σχήμα. Αυτή η επεξεργασία ονομάζεται επίσης επεξεργασία αφαίρεσης. Οι κύριες μέθοδοι κατεργασίας είναι οι εξής.
Φρέζα (κατεργασία)
Είναι μια διαδικασία αφαίρεσης περιττών εξαρτημάτων στερεώνοντας το υλικό και κόβοντάς το με ένα περιστρεφόμενο εργαλείο. Ονομάζεται επίσης μηχανική κατεργασία, μπορεί να ειπωθεί ότι είναι ένας από τους πρωταγωνιστές της κατεργασίας.
Το εργαλείο ονομάζεται τελικός μύλος και επιλέγονται και χρησιμοποιούνται διαφορετικά σχήματα και μεγέθη ανάλογα με την εφαρμογή. Είναι μια πολύ ευέλικτη μέθοδος μηχανικής κατεργασίας όπως διάτρηση, επιφάνειες κοπής και αυλακώσεις κατεργασίας.
εικόνα
Κύριος μηχανικός εξοπλισμός: γενική φρέζα, μηχανή φρέζας CNC, κέντρο μηχανικής κατεργασίας, κέντρο μηχανικής κατεργασίας πέντε όψεων
εικόνα
εικόνα
φρέζα CNC
Κέντρο Μηχανικής
※Οι φωτογραφίες της μηχανής επεξεργασίας τραβήχτηκαν από τον συγγραφέα και το σχετικό προσωπικό
Τόρνοι (γυρίζοντας)
Είναι μια διαδικασία κατά την οποία ένα υλικό (κυρίως ένα στρογγυλό υλικό) περιστρέφεται και ένα εργαλείο πιέζεται πάνω του για να αφαιρεθούν τα περιττά μέρη. Ονομάζεται επίσης στροφή, μπορεί να ειπωθεί ότι είναι ένας άλλος πρωταγωνιστής της κατεργασίας.
Σε αντίθεση με τη μηχανική κατεργασία, όπου το υλικό είναι σταθερό και ένα περιστρεφόμενο εργαλείο έρχεται σε επαφή με αυτό, η στροφή είναι όπου το υλικό περιστρέφεται και ένα εργαλείο που ονομάζεται εργαλείο κοπής έρχεται σε επαφή με αυτό. Επομένως, το σχήμα που μπορεί να περιστραφεί πρέπει να είναι ομοαξονικό κύλινδρο ή κυλινδρικό σχήμα.
εικόνα
Σε σύγκριση με τη μηχανική κατεργασία, χαρακτηρίζεται από την ικανότητα επεξεργασίας ομοαξονικών σχημάτων γρήγορα και τακτοποιημένα. Χρησιμοποιείται συνήθως για την κατεργασία κυλινδρικών και κυλινδρικών σχημάτων υψηλής ακρίβειας, όπως άξονες, ράβδοι κ.λπ.
Επιπλέον, είναι επίσης μια κοινή τεχνολογία επεξεργασίας ότι η πτερωτή και τα παρόμοια μεταβαίνουν στο κέντρο μηχανικής κατεργασίας μετά την περιστροφή και στη συνέχεια υποβάλλονται σε μηχανική επεξεργασία.
Κύριος μηχανολογικός εξοπλισμός: γενικοί τόρνοι, τόρνοι CNC, σύνθετοι τόρνοι, κέντρα στροφής, αυτόματοι τόρνοι
εικόνα
εικόνα
Γενικός Τόρνος
Τόρνος CNC
Κατηγορία απαλλαγής
Αυτή είναι η διαδικασία μεταφοράς ενός ενεργοποιημένου ηλεκτροδίου (από χαλκό ή γραφίτη) ή σύρματος κοντά στο υλικό για να δημιουργηθεί μια εκκένωση τόξου που λιώνει και αφαιρεί το υλικό. Έχει το πλεονέκτημα ότι όσο σκληρό κι αν είναι το υλικό, εφόσον είναι αγώγιμο, μπορεί να υποστεί επεξεργασία. Για παράδειγμα, μπορεί επίσης να επεξεργαστεί γωνίες και πυθμένα που δεν μπορούν να επιτευχθούν με φρέζα.
εικόνα
Επεξεργασία ηλεκτρικής εκκένωσης με σύρμα που αφαιρεί περιγράμματα με συρμάτινο ηλεκτρόδιο, μηχανική κατεργασία σχηματισμού ηλεκτρικής εκκένωσης που μπορεί να πραγματοποιήσει διάφορα σχήματα με επαφή με συμμετρικά διαμορφωμένα ηλεκτρόδια, κ.λπ. Το EDM χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή καλουπιών και ούτω καθεξής.
Κύριος μηχανικός εξοπλισμός: μηχανή κοπής καλωδίων EDM, μηχανή EDM
εικόνα
εικόνα
Σύρμα EDM
Μηχανή EDM
Αλεση
Είναι η διαδικασία εκτέλεσης φινιρίσματος ακριβείας στην επιφάνεια του υλικού με επαφή με τον περιστρεφόμενο μύλο. Για μέρη που απαιτούν φινίρισμα ακριβείας, όπως επιφάνειες αρμών μεταξύ εξαρτημάτων κ.λπ.
Εκτός από την κατεργασία επίπεδων επιφανειών ακριβείας, υπάρχει επίσης λείανση για το φινίρισμα του εξωτερικού κυλινδρικού σχήματος και της εσωτερικής διαμέτρου των οπών.
εικόνα
Κύριος μηχανολογικός εξοπλισμός: επιφανειακός μύλος, κυλινδρικός μύλος, μύλος συντεταγμένων, μηχανή λείανσης
εικόνα
Επιφανειακός Μύλος
Αρχικά, ας εξηγήσουμε τη διαδικασία κοπής φρεζαρίσματος, η οποία είναι και ο πρωταγωνιστής στη μηχανική κατεργασία.
Αυτή η μέθοδος επεξεργασίας είναι κατάλληλη για την επεξεργασία εξαρτημάτων πλακών και μπλοκ όπως πλάκες βάσης και κελύφη. Μπορούμε να πούμε ότι είναι η κύρια μέθοδος επεξεργασίας για την επεξεργασία εξαρτημάτων όπως ο εξοπλισμός FA.
Ας δημιουργήσουμε μια εντύπωση από τον χώρο μηχανουργικής κατεργασίας!
Η μηχανική κατεργασία είναι μια διαδικασία κατά την οποία το υλικό στερεώνεται στο τραπέζι του εξοπλισμού και στη συνέχεια ένα περιστρεφόμενο εργαλείο υψηλής ταχύτητας (τελικός μύλος) πιέζεται πάνω στο υλικό για να κόψει τα περιττά μέρη. Είναι κυρίως ικανό να κόβει επιφάνειες, να κόβει περιγράμματα, να ανοίγει τρύπες, να ανοίγει και να κόβει καμπύλες επιφάνειες.
Και επειδή είναι μια πολύ ευέλικτη μέθοδος επεξεργασίας, μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία αλλάζοντας το κατάλληλο εργαλείο για κάθε μέθοδο επεξεργασίας.
Μια φρέζα γενικής χρήσης είναι μια μηχανή φρεζαρίσματος γενικής χρήσης που αλλάζει χειροκίνητα εργαλεία και λειτουργεί από έναν επεξεργαστή, και μια φρέζα με αριθμητικό έλεγχο που μπορεί να εκτελέσει αριθμητικό έλεγχο (Αριθμητικός έλεγχος: Αριθμητικός έλεγχος) στο εξάρτημα που λειτουργεί. Ο αριθμητικός έλεγχος αναφέρεται στη λειτουργία αυτόματης περιστροφής και μετακίνησης του άξονα και μετακίνησης της επιφάνειας εργασίας σύμφωνα με το πρόγραμμα.
Επιπλέον, εκείνα που είναι εξοπλισμένα με ATC (Automatic Tool Changer: Automatic Tool Changer) ονομάζονται κέντρα κατεργασίας. Δεδομένου ότι πολλά εργαλεία αντικαθίστανται αυτόματα κατά την επεξεργασία, μπορούν να πραγματοποιηθούν διάφορες επεξεργασίες στο υλικό ταυτόχρονα, αρκεί το υλικό να συναρμολογηθεί και να ενεργοποιηθεί το πρόγραμμα.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει τη σύνθεση των σημερινών κέντρων κατεργασίας γενικής χρήσης.
εικόνα
Διαμόρφωση κέντρου μηχανουργικής κατεργασίας (Mori Seiki: NV4000)
Τοποθετήστε το υλικό (κυρίως υλικό μπλοκ) στον πάγκο εργασίας, διορθώστε το, εγκαταστήστε το εργαλείο, ορίστε την προέλευση του υλικού και, στη συνέχεια, εισαγάγετε το πρόγραμμα επεξεργασίας. Μετά από αυτό, ο άξονας και το τραπέζι υποβάλλονται σε μηχανική επεξεργασία σύμφωνα με το πρόγραμμα για να επιτευχθεί το επιθυμητό σχήμα προϊόντος.
Τα προγράμματα για κατεργασία ονομάζονται προγράμματα NC. Η παλιά μέθοδος φαίνεται να ήταν η έξοδος σε χαρτοταινία και η ανάγνωση της ταινίας από ένα μηχάνημα. Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι δημιουργίας προγραμμάτων τώρα.
① Εισαγάγετε το πρόγραμμα απευθείας στον ελεγκτή
② Χρησιμοποιήστε μια εφαρμογή υπολογιστή που ονομάζεται CAM για να δημιουργήσετε δεδομένα και να τα μεταφέρετε στον ελεγκτή.
Για απλά σχήματα, μπορείτε να εισάγετε το πρόγραμμα με τον τρόπο ① και για σύνθετα σχήματα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη μέθοδο ②.
Είδη που μπορούν να υποβληθούν σε μηχανική επεξεργασία
Τι σχήμα λοιπόν θα έχουν τα αντικείμενα που μπορούν να κατασκευαστούν με μηχανική κατεργασία; Εδώ, παρουσιάζουμε πρώτα τυπικά παραδείγματα ανταλλακτικών για να έχετε μια εντύπωση.
Επεξεργασμένα προϊόντα 1~2 αξόνων
Τα πιο εύκολα μέρη για να φτιάξετε είναι σχήματα που μπορούν να γίνουν με διάτρηση ή κοπή από μία κατεύθυνση. Η κατεργασία επιφανειών όπως η κατεργασία σε μία αξονική κατεύθυνση, τα περιγράμματα κατεργασίας στο ίδιο ύψος και η αυλάκωση είναι σχετικά απλή κατεργασία.
Όπως φαίνεται στο παρακάτω παράδειγμα, οι πλάκες βάσης με μόνο τρύπες για βίδες ή τρυπημένες οπές στο επίπεδο ή μπλοκ με μερικές τομές ή λοξοτομές κ.λπ. αποτελούν τυπική επεξεργασία. Εκτός από τρύπες και εγκοπές, μπορούν επίσης να κατεργαστούν περιγράμματα και αυλακώσεις.
εικόνα
Πολυεπίπεδα επεξεργασμένα προϊόντα
Αυτό είναι ένα επεξεργασμένο προϊόν που λαμβάνεται με επεξεργασία του εξαρτήματος που φαίνεται στο παραπάνω σχήμα όχι μόνο από μία κατεύθυνση αλλά από πολλές κατευθύνσεις. Όπως φαίνεται στο Σχ. 3, εκτός από την κατεργασία περιγράμματος, την κατεργασία με οπή, την αυλάκωση και την κατεργασία με εγκοπή από μία κατεύθυνση, η κατεργασία οπών εκτελείται επίσης από την πλευρική κατεύθυνση.
Το σχήμα 4 δείχνει ένα παράδειγμα αυλάκωσης από την πλευρική κατεύθυνση και κατεργασίας οπών από την άλλη κατεύθυνση. Σε αυτή τη μηχανική κατεργασία, το υλικό αναποδογυρίζεται, αλλάζοντας τον προσανατολισμό του και το σχήμα κατεργάζεται προς όλες τις κατευθύνσεις.
Μετά την κατεργασία από μία κατεύθυνση, το υλικό αναποδογυρίζεται και στερεώνεται ξανά, γνωστό και ως "μεταφορά τεμαχίου εργασίας".
εικόνα
3-κατεργασία άξονα
3-η κατεργασία με άξονα είναι μια μέθοδος που μπορεί να κόψει λείες καμπύλες επιφάνειες (επιφάνειες ελεύθερης μορφής κ.λπ.) ακόμη και όταν γίνεται κατεργασία από μία κατεύθυνση. Η τελική κατεργασία γίνεται μετακινώντας κατά μήκος της καμπύλης επιφάνειας ενός μύλου με σφαιρική μύτη με στρογγυλή άκρη. Δεν είναι δυνατή η επεξεργασία μόνο εξαρτημάτων με επιφάνειες ελεύθερης μορφής όπως φαίνεται στο Σχήμα 5, αλλά και καμπύλες επιφάνειες που λαμβάνονται με σάρωση ανθρώπων και ζώων όπως φαίνεται στο Σχήμα 6 μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία.
Δεδομένου ότι είναι απαραίτητο να μετακινήσετε ταυτόχρονα τον άξονα σε 3 διαστάσεις κατά μήκος της καμπύλης επιφάνειας, δημιουργήστε ένα πρόγραμμα NC χρησιμοποιώντας μια αποκλειστική εφαρμογή για CAM (Computer Aided Manufacturing) που υποστηρίζει μηχανική επεξεργασία 3D. Αυτή η μέθοδος επεξεργασίας χρησιμοποιείται συχνά στη μηχανική κατεργασία εξαρτημάτων χυτευμένων με έγχυση.
εικόνα
Προϊόντα μηχανικής κατεργασίας πολλαπλών αξόνων
Μπορούν επίσης να υποβληθούν σε μηχανική κατεργασία εξαρτημάτων που δεν είναι μπλοκαρισμένα αλλά έχουν σύνθετα συνολικά σχήματα. Με την επαναφορά του υλικού προς όλες τις κατευθύνσεις και με τη χρήση ενός 5-αξονικού μηχανήματος, μπορούν να κατασκευαστούν πολύπλοκα σχήματα με πολλαπλές όψεις. Αυτή η μέθοδος επεξεργασίας χρησιμοποιείται συχνά σε μέρη της αεροπορίας και ούτω καθεξής.
Τα σχήματα 7 και 8 είναι τυπικά σχήματα εξαρτημάτων αεροδιαστημικής (σχηματικά). Χαρακτηρίζεται από το ότι υπάρχουν πολλές σύνθετες δομές με λεπτά τοιχώματα όπως συνδυασμοί επιφανειών ελεύθερης μορφής και επεξεργασία οπών, προεξοχές και συνολικά σχήματα αραίωσης.
εικόνα
Ταυτόχρονη μηχανική κατεργασία πολλαπλών αξόνων
Στις πιο πρόσφατες 5-αξονικές και σύνθετες μηχανές, ορισμένα σχήματα μπορούν να υποβληθούν σε μηχανική επεξεργασία μόνο ενώ περιστρέφεται το υλικό σε συγχρονισμό με την κίνηση του εργαλείου. Τυπικά σχήματα είναι αυτό που ονομάζεται πτερύγιο ρότορα όπως φαίνεται στο Σχήμα 9 (4-συγχρονισμός άξονα) και ένα σχήμα σαν πτερωτή που φαίνεται στο Σχήμα 10 (5-συγχρονισμός άξονα).
Για πολύπλοκα σχήματα όπως αυτό που δεν μπορούν να κατεργαστούν μόνο με σταθερό προσανατολισμό υλικού, η μηχανική κατεργασία έχει πλεονεκτήματα.
εικόνα
Η μηχανική κατεργασία μπορεί να πραγματοποιήσει την επεξεργασία σχεδόν όλων των μερών από απλά σχήματα έως πολύπλοκα σχήματα.
