Utengenezaji wa usahihi ni mchakato wa kuondoa nyenzo kutoka kwa kazi wakati wa kushikilia kumaliza kumaliza kwa uvumilivu. Mashine ya usahihi ina aina nyingi, pamoja na kusaga, kugeuza na utaftaji umeme. Mashine ya usahihi leo inadhibitiwa kwa ujumla kwa kutumia Udhibiti wa Nambari za Kompyuta (CNC).
Karibu bidhaa zote za chuma hutumia machining ya usahihi, kama vifaa vingine vingi kama plastiki na kuni. Mashine hizi zinaendeshwa na mafundi maalum na waliofunzwa. Ili chombo cha kukata kifanye kazi yake, lazima kihamishwe kwa mwelekeo uliowekwa ili kukata sahihi. Mwendo huu wa kimsingi unaitwa "kasi ya kukata." Workpiece pia inaweza kuhamishwa, inayojulikana kama mwendo wa pili wa "malisho." Pamoja, mwendo huu na ukali wa zana ya kukata huruhusu mashine ya usahihi kufanya kazi.
Usindikaji wa usahihi wa ubora unahitaji uwezo wa kufuata ramani maalum sana zilizotengenezwa na CAD (muundo wa kompyuta uliosaidiwa) au programu za CAM (utengenezaji wa msaada wa kompyuta) kama AutoCAD na TurboCAD. Programu inaweza kusaidia kutoa michoro tata, yenye mwelekeo-3 au muhtasari unaohitajika ili kutengeneza kifaa, mashine au kitu. Hati hizi lazima zizingatiwe kwa undani sana kuhakikisha kuwa bidhaa inabaki na uadilifu. Wakati kampuni nyingi za utengenezaji wa usahihi hufanya kazi na aina fulani ya programu za CAD / CAM, bado zinafanya kazi mara nyingi na michoro zilizochorwa kwa mikono katika awamu za mwanzo za muundo.
Usindikaji wa usahihi hutumiwa kwenye vifaa kadhaa ikiwa ni pamoja na chuma, shaba, grafiti, glasi na plastiki kutaja chache. Kulingana na saizi ya mradi na vifaa vitakavyotumika, zana tofauti za utengenezaji wa usahihi zitatumika. Mchanganyiko wowote wa lathes, mashine za kusaga, mashine za kuchimba visima, misumeno na kusaga, na hata roboti za kasi zinaweza kutumika. Sekta ya anga inaweza kutumia machining ya kasi kubwa, wakati tasnia ya kutengeneza zana inaweza kutumia michakato ya kuchora kemikali na michakato ya kusaga. Kuchuma kwa kukimbia, au idadi maalum ya kitu chochote, kunaweza kuwa idadi ya maelfu, au kuwa chache tu. Utengenezaji wa usahihi mara nyingi huhitaji programu ya vifaa vya CNC ambayo inamaanisha kuwa inadhibitiwa kwa kompyuta. Kifaa cha CNC kinaruhusu vipimo halisi kufuatwa wakati wote wa bidhaa.
Kusagia ni mchakato wa utengenezaji wa wakataji wa kuzunguka ili kuondoa nyenzo kutoka kwa kipande cha kazi kwa kuendeleza (au kulisha) mkataji kwenye kipande cha kazi kwa mwelekeo fulani. Mkataji pia anaweza kushikwa kwa pembe kulingana na mhimili wa chombo. Milling inashughulikia anuwai ya shughuli tofauti na mashine, kwenye mizani kutoka sehemu ndogo hadi shughuli kubwa za kusaga genge. Ni moja wapo ya michakato inayotumiwa sana kwa kutengeneza sehemu za kitamaduni kwa uvumilivu sahihi.
Kusaga kunaweza kufanywa na anuwai ya zana za mashine. Aina ya vifaa vya mashine vya kusaga ilikuwa mashine ya kusaga (mara nyingi huitwa kinu). Baada ya ujio wa udhibiti wa nambari za kompyuta (CNC), mashine za kusaga zilibadilika kuwa vituo vya kuchakata: mashine za kusaga zilizoongezewa na wabadilisha zana kiatomati, majarida ya zana au jukwa, uwezo wa CNC, mifumo ya kupoza, na vifungo. Vituo vya kusaga kwa ujumla huainishwa kama vituo vya kuchakata wima (VMCs) au vituo vya kuchangania vya usawa (HMCs).
Ujumuishaji wa kusaga kuwa mazingira ya kugeuza, na kinyume chake, imeanza na vifaa vya moja kwa moja vya lathes na utumiaji wa kinu mara kwa mara kwa kugeuza shughuli. Hii ilisababisha darasa mpya la zana za mashine, mashine za kazi nyingi (MTMs), ambazo zimejengwa kusudi kuwezesha usagaji na kugeuza bahasha sawa ya kazi.
Kwa wahandisi wa kubuni, timu za R&D, na watengenezaji ambao hutegemea utaftaji wa sehemu, utengenezaji wa usahihi wa CNC unaruhusu kuunda sehemu ngumu bila usindikaji wa ziada. Kwa kweli, usahihi wa CNC mara nyingi hufanya iwezekane kwa sehemu zilizomalizika kufanywa kwenye mashine moja.
Mchakato wa utengenezaji huondoa vifaa na hutumia zana anuwai za kukata kuunda muundo wa mwisho, na mara nyingi ni ngumu sana. Kiwango cha usahihi kinaimarishwa kupitia utumiaji wa udhibiti wa nambari za kompyuta (CNC), ambayo hutumiwa kugeuza udhibiti wa zana za machining.
Jukumu la "CNC" katika usindikaji wa usahihi
Kutumia maagizo ya programu zilizo na nambari, usahihi wa machining CNC unaruhusu kipande cha kazi kukatwa na kutengenezwa kwa uainishaji bila uingiliaji wa mwongozo na mwendeshaji wa mashine.
Kuchukua muundo wa kompyuta uliosaidiwa (CAD) uliotolewa na mteja, mtaalam wa fundi hutumia programu ya utengenezaji wa kompyuta (CAM) kuunda maagizo ya kutengeneza sehemu hiyo. Kulingana na mtindo wa CAD, programu huamua ni njia gani za zana zinahitajika na hutengeneza nambari ya programu ambayo inaambia mashine:
■ Je, ni viwango gani sahihi vya RPM na viwango vya malisho
■ Wakati na mahali pa kusogeza zana na / au kipande cha kazi
■ Jinsi ya kukata
■ Wakati wa kutumia baridi
■ Sababu zingine zozote zinazohusiana na kasi, kiwango cha malisho, na uratibu
Mdhibiti wa CNC basi hutumia nambari ya programu kudhibiti, kujiendesha, na kufuatilia mwendo wa mashine.
Leo, CNC ni huduma ya kujengwa ya anuwai ya vifaa, kutoka kwa lathes, vinu, na ruta kwenda kwa waya wa EDM (mashine ya kutokwa kwa umeme), laser, na mashine za kukata plasma. Mbali na kurekebisha mchakato wa machining na kuongeza usahihi, CNC huondoa kazi za mwongozo na huwaachilia mafundi kusimamia mashine nyingi zinazoendesha kwa wakati mmoja.
Kwa kuongezea, mara tu njia ya zana ilipoundwa na mashine kusanidiwa, inaweza kuchukua sehemu ya idadi ya nyakati. Hii hutoa kiwango cha juu cha usahihi na kurudia, ambayo kwa upande hufanya mchakato kuwa wa gharama kubwa na mzuri.
Vifaa ambavyo vimetengenezwa
Vyuma vingine ambavyo kawaida hutengenezwa ni pamoja na aluminium, shaba, shaba, shaba, chuma, titani, na zinki. Kwa kuongezea, kuni, povu, glasi ya nyuzi, na plastiki kama polypropen pia inaweza kutengenezwa.
Kwa kweli, karibu nyenzo yoyote inaweza kutumika kwa usahihi machining CNC - kwa kweli, kulingana na matumizi na mahitaji yake.
Faida zingine za usahihi wa machining CNC
Kwa sehemu nyingi ndogo na vifaa ambavyo hutumiwa katika anuwai ya bidhaa zilizotengenezwa, usahihi wa CNC ni njia ya kuchagua ya kuchagua.
Kama ilivyo kwa karibu njia zote za kukata na kutengeneza, vifaa tofauti hufanya tofauti, na saizi na umbo la sehemu pia ina athari kubwa kwenye mchakato. Walakini, kwa ujumla mchakato wa usahihi wa machining CNC unapeana faida juu ya njia zingine za machining.
Hiyo ni kwa sababu usindikaji wa CNC una uwezo wa kutoa:
■ kiwango cha juu cha ugumu wa sehemu
■ Uvumilivu mkali, kawaida kutoka ± 0.0002 "(± 0.00508 mm) hadi ± 0.0005" (± 0.0127 mm)
■ Kumaliza laini ya kipekee, pamoja na kumaliza kawaida
■ Kurudia, hata kwa viwango vya juu
Wakati fundi stadi anaweza kutumia lathe ya mwongozo kufanya sehemu bora kwa idadi ya 10 au 100, ni nini hufanyika wakati unahitaji sehemu 1,000? Sehemu 10,000? Sehemu 100,000 au milioni?
Ukiwa na utaftaji wa usahihi wa CNC, unaweza kupata kutoweka na kasi inayohitajika kwa aina hii ya uzalishaji wa kiwango cha juu. Kwa kuongezea, kurudia tena kwa usahihi machining CNC inakupa sehemu ambazo ni sawa kutoka mwanzo hadi mwisho, bila kujali ni sehemu ngapi unazalisha.
Kuna njia maalum sana za utengenezaji wa CNC, pamoja na waya wa EDM (usindikaji wa umeme), machining ya nyongeza, na uchapishaji wa laser ya 3D. Kwa mfano, waya wa EDM hutumia vifaa vya kusonga - kawaida metali- na utokaji wa umeme kumomonyoka workpiece katika maumbo magumu.
Walakini, hapa tutazingatia michakato ya kusaga na kugeuza - njia mbili za kuondoa ambazo zinapatikana sana na hutumiwa mara kwa mara kwa utengenezaji wa usahihi wa CNC.
Kusaga dhidi ya kugeuka
Kusagia ni mchakato wa utengenezaji ambao hutumia zana ya kuzunguka, ya kukokota silinda ili kuondoa nyenzo na kuunda maumbo. Vifaa vya kusaga, vinavyojulikana kama kinu au kituo cha kuchakata, vinatimiza ulimwengu wa jiometri za sehemu ngumu kwenye vitu vikubwa zaidi vilivyotengenezwa kwa chuma.
Tabia muhimu ya kusaga ni kwamba workpiece inabaki imesimama wakati chombo cha kukata kinazunguka. Kwa maneno mengine, kwenye kinu, zana ya kukata inayozunguka inazunguka workpiece, ambayo inabaki imewekwa mahali kwenye kitanda.
Kugeuza ni mchakato wa kukata au kuunda kipande cha kazi kwenye vifaa vinavyoitwa lathe. Kwa kawaida, lathe inazunguka kiboreshaji cha kazi kwenye mhimili wa wima au usawa wakati chombo cha kukata (ambacho kinaweza au kisichokuwa kinazunguka) kinatembea kando ya mhimili uliopangwa.
Chombo hakiwezi kuzunguka sehemu hiyo. Nyenzo huzunguka, ikiruhusu zana kufanya shughuli zilizopangwa. (Kuna seti ndogo ya lathes ambazo zana huzunguka kwa waya iliyolishwa na kijiko, hata hivyo, ambayo haijafunikwa hapa.)
Kwa kugeuka, tofauti na kusaga, workpiece inazunguka. Sehemu ya hisa inageuka kwa spindle ya lathe na chombo cha kukata kinawasiliana na workpiece.
Mwongozo dhidi ya machining ya CNC
Wakati vinu na lathe zote zinapatikana katika modeli za mwongozo, mashine za CNC zinafaa zaidi kwa madhumuni ya utengenezaji wa sehemu ndogo - kutoa kutoweka na kurudia kwa programu zinazohitaji uzalishaji wa ujazo wa sehemu za uvumilivu mkali.
Mbali na kutoa mashine rahisi za 2-axis ambazo chombo kinasonga kwenye shoka za X na Z, vifaa vya usahihi vya CNC ni pamoja na modeli za axis nyingi ambazo kiboreshaji kinaweza pia kusonga. Hii ni tofauti na lathe ambapo kipande cha kazi kinazuiliwa kuzunguka na zana zitasonga kuunda jiometri inayotakiwa.
Usanidi huu wa mihimili mingi huruhusu utengenezaji wa jiometri ngumu zaidi katika operesheni moja, bila kuhitaji kazi ya ziada na mwendeshaji wa mashine. Hii sio tu inafanya iwe rahisi kutoa sehemu ngumu, lakini pia inapunguza au kuondoa nafasi ya kosa la mwendeshaji.
Kwa kuongezea, utumiaji wa kipenyo cha shinikizo la juu na machining ya usahihi wa CNC inahakikisha kwamba chips haziingii kwenye kazi, hata wakati wa kutumia mashine iliyo na spindle iliyoelekezwa wima.
Viwanda vya CNC
Mashine tofauti za kusaga zinatofautiana katika saizi zao, usanidi wa mhimili, viwango vya malisho, kasi ya kukata, mwelekeo wa kulisha wa milling, na sifa zingine.
Walakini, kwa ujumla, viwanda vya CNC vyote hutumia spindle inayozunguka kukata nyenzo zisizohitajika. Hutumika kukata metali ngumu kama vile chuma na titani lakini pia inaweza kutumika na vifaa kama plastiki na aluminium.
Viwanda vya CNC vimejengwa kwa kurudia na vinaweza kutumika kwa kila kitu kutoka kwa prototyping hadi uzalishaji wa kiwango cha juu. Usafi wa hali ya juu wa mwisho wa CNC hutumiwa mara nyingi kwa kazi ya uvumilivu kama vile kusaga faini kufa na ukungu.
Wakati usagaji wa CNC unaweza kutoa mabadiliko ya haraka, kumaliza-milled kumaliza hutengeneza sehemu zilizo na alama za zana zinazoonekana. Inaweza pia kutoa sehemu zilizo na kingo kali na burrs, kwa hivyo michakato ya ziada inaweza kuhitajika ikiwa kingo na burrs hazikubaliki kwa huduma hizo.
Kwa kweli, zana za kujiondoa zilizowekwa kwenye mlolongo zitasumbua, ingawa kawaida kufikia 90% ya mahitaji yaliyomalizika kabisa, ikiacha huduma kadhaa kwa kumaliza mkono wa mwisho.
Kwa kumaliza uso, kuna zana ambazo hazitatoa kumaliza tu kwa uso unaokubalika, lakini pia kumaliza kama kioo kwenye sehemu za bidhaa ya kazi.
Aina za viwanda vya CNC
Aina mbili za kimsingi za mashine za kusaga zinajulikana kama vituo vya kuchakata wima na vituo vya kuchimba usawa, ambapo tofauti ya msingi ni katika mwelekeo wa spindle ya mashine.
Kituo cha machining wima ni kinu ambayo mhimili wa spindle umewekwa sawa katika mwelekeo wa Z-axis. Mashine hizi wima zinaweza kugawanywa zaidi katika aina mbili:
■ Viwanda vya kitanda, ambavyo spindle husonga sambamba na mhimili wake wakati meza ikienda sawasawa na mhimili wa spindle
■ Viwanda vya Turret, ambavyo spindle imesimama na meza inahamishwa ili kila wakati iwe sawa na sawa na mhimili wa spindle wakati wa shughuli ya kukata.
Katika kituo cha usawa cha machining, mhimili wa kinu wa kinu umewekwa sawa katika mwelekeo wa Y-axis. Muundo wa usawa unamaanisha vinu hivi huchukua nafasi zaidi kwenye sakafu ya duka la mashine; pia kwa ujumla ni nzito na nguvu zaidi kuliko mashine wima.
Kinu chenye usawa hutumiwa mara nyingi wakati kumaliza uso bora kunahitajika; hiyo ni kwa sababu mwelekeo wa spindle unamaanisha vipande vya kukata kawaida huanguka na huondolewa kwa urahisi. (Kama faida iliyoongezwa, uondoaji mzuri wa chip husaidia kuongeza maisha ya zana.)
Kwa ujumla, vituo vya kuchimba wima vimeenea zaidi kwa sababu vinaweza kuwa na nguvu kama vituo vya kuchimba visima na vinaweza kushughulikia sehemu ndogo sana. Kwa kuongezea, vituo vya wima vina nyayo ndogo kuliko vituo vya usawa vya machining.
Viwanda vingi vya CNC
Vituo vya kinu vya usahihi vya CNC vinapatikana na shoka nyingi. Kiwanda cha mhimili 3 hutumia shoka za X, Y, na Z kwa kazi anuwai. Na kinu cha mhimili 4, mashine inaweza kuzunguka kwenye mhimili wima na usawa na kusogeza workpiece ili kuruhusu utengenezaji endelevu zaidi.
Kiwanda cha mhimili 5 kina shoka tatu za jadi na shoka mbili za kuzunguka, zinazowezesha kipande cha kazi kuzungushwa wakati kichwa cha spindle kinazunguka. Hii inawezesha pande tano za workpiece kuwa mashine bila kuondoa workpiece na kuweka upya mashine.
Vipande vya CNC
Lathe - pia inaitwa kituo cha kugeuza - ina spindle moja au zaidi, na shoka za X na Z. Mashine hutumiwa kuzunguka workpiece kwenye mhimili wake ili kufanya shughuli anuwai za kukata na kutengeneza, kutumia zana anuwai kwa kazi.
Vipande vya CNC, ambavyo pia huitwa lathes ya vitendo vya moja kwa moja, ni bora kwa kuunda sehemu za silinda au za duara. Kama vinu vya CNC, lathes za CNC zinaweza kushughulikia shughuli ndogo kama vile prototyping lakini pia inaweza kusanikishwa kwa kurudia kwa juu, kusaidia uzalishaji wa sauti kubwa.
Vipande vya CNC vinaweza pia kusanidiwa kwa uzalishaji wa mikono isiyo na mikono, ambayo huwafanya watumike sana katika tasnia ya magari, umeme, anga, roboti, na tasnia ya vifaa vya matibabu.
Jinsi lathe ya CNC inavyofanya kazi
Na lathe ya CNC, bar tupu ya vifaa vya hisa imepakiwa kwenye chuck ya spindle ya lathe. Chuck hii inashikilia workpiece mahali wakati spindle inapozunguka. Wakati spindle inafikia kasi inayohitajika, zana ya kukata iliyosimama huwasiliana na workpiece ili kuondoa nyenzo na kufikia jiometri sahihi.
Lare ya CNC inaweza kufanya shughuli kadhaa, kama vile kuchimba visima, nyuzi, kuchosha, kurekebisha tena, inakabiliwa, na kugeuza taper. Shughuli tofauti zinahitaji mabadiliko ya zana na zinaweza kuongeza gharama na wakati wa kuanzisha.
Wakati shughuli zote za utengenezaji zinazohitajika zimekamilika, sehemu hiyo hukatwa kutoka kwa hisa kwa usindikaji zaidi, ikiwa inahitajika. Lathe ya CNC iko tayari kurudia operesheni hiyo, bila muda wa ziada wa kuweka au kawaida hakuna unaohitajika katikati.
Vipande vya CNC vinaweza pia kubeba feeders anuwai ya baa moja kwa moja, ambayo hupunguza kiwango cha utunzaji wa malighafi mwongozo na kutoa faida kama ifuatavyo:
■ Punguza muda na juhudi zinazohitajika kwa mwendeshaji wa mashine
■ Kusaidia kizuizi ili kupunguza mitetemo ambayo inaweza kuathiri usahihi
Ruhusu zana ya mashine kufanya kazi kwa kasi bora ya spindle
■ Punguza nyakati za mabadiliko
■ Punguza taka za vifaa
Aina za lathes za CNC
Kuna aina tofauti za lathes, lakini kawaida ni lathes 2-axis CNC na lathes-style lathes lathes.
Vipande vingi vya CNC vya China hutumia spindle kuu moja au mbili pamoja na spindle moja nyuma au mbili nyuma (au sekondari), na uhamishaji wa rotary unaowajibika kwa wa zamani. Spindle kuu hufanya operesheni ya msingi ya machining, kwa msaada wa bushing ya mwongozo.
Kwa kuongezea, lathes zingine za mtindo wa China huja na vifaa vya kichwa cha pili cha zana ambacho hufanya kazi kama kinu cha CNC.
Na lathe ya moja kwa moja ya CNC ya China, nyenzo za hisa hulishwa kupitia spindle ya kichwa cha kuteleza kwenye bushing ya mwongozo. Hii inaruhusu zana kukata nyenzo karibu na mahali ambapo nyenzo zinasaidiwa, na kuifanya mashine ya China kuwa na faida haswa kwa sehemu ndefu, nyembamba zilizogeuzwa na kwa micromachining.
Vituo vingi vya kugeuza CNC na lathes za mtindo wa China zinaweza kumaliza shughuli nyingi za machining kwa kutumia mashine moja. Hii inawafanya kuwa chaguo la gharama nafuu kwa jiometri ngumu ambazo zingehitaji mashine nyingi au mabadiliko ya zana kwa kutumia vifaa kama vile kinu cha jadi cha CNC.