Mis on töötlemisosa, mis sobib väikese partii tootega?
Toorikud on masinate ja tootmisseadmete projekteerijate jaoks väga oluline tegur. See ei puuduta mitte ainult funktsionaalsust ja üldist jõudlust, vaid sellel on palju pistmist ka kuludega.
Kui projekteerite osi väikesemahulistele toodetele, näiteks FA-seadmetele, kas arvestate projekteerimisel tootmisprotsessi?
Masstoodangu puhul, kuigi üksiku toote maksumus väheneb, on esialgsed kulud, nagu hallituskulud, tohutud. Teisest küljest toodetakse FA seadmeid väikeste partiidena, mistõttu on vaja valida madala algkuluga tootmismeetod.
Väikestes partiides tootmiseks sobivad tootmismeetodid hõlmavad näiteks mehaanilist töötlemist, lehtmetalli töötlemist nagu laserlõikamine, keevitamine jms.
pilt
Eelkõige kasutatakse FA-seadmete seadmeosade jaoks sageli järgmisi töötlemismeetodeid.
Mehaaniline töötlemine
Mehaaniliste osade, tugevus-, jäikus- ja täpsusnõuetega osade teisene töötlemine ning töödeldud toodete konserveerimine
Lehtmetalli töötlemine
Õhukesed plaadiosad, nagu kaaned ja korpused, osad, mis nõuavad vähe tugevust, jäikust ja täpsust
keevitusprotsess
Nurgamaterjalidest ja torumaterjalidest koosnevate osade (raamid, skeletid jne) konserveerimine jne.
Esiteks keskenduge suuremale töötlusele.
Võimas partner mehaaniliste osade tootmisel! Mehaaniline töötlemine
Kuigi seda nimetatakse lihtsalt mehaaniliseks töötlemiseks, on erinevaid meetodeid. Mehaaniline töötlemine on põhimõtteliselt protsess, mille käigus eemaldatakse alusmaterjalist soovimatud osad soovitud kuju saavutamiseks. Seda töötlemist nimetatakse ka eemaldamiseks. Peamised töötlemismeetodid on järgmised.
Freesimine (mehaaniline töötlemine)
See on mittevajalike osade eemaldamise protsess, fikseerides materjali ja lõigates seda pöörleva tööriistaga. Seda nimetatakse ka mehaaniliseks töötlemiseks, võib öelda, et see on üks töötluse peategelasi.
Tööriista nimetatakse otsafreesiks ning vastavalt rakendusele valitakse ja kasutatakse erinevaid kujusid ja suurusi. See on väga mitmekülgne töötlemismeetod, nagu puurimine, pindade lõikamine ja soonte töötlemine.
pilt
Peamised mehaanilised seadmed: üldine freespink, CNC freespink, töötluskeskus, viiepoolne töötlemiskeskus
pilt
pilt
CNC freespink
Mehaaniline keskus
※ Töötlemismasina fotod tegi autor ja sellega seotud töötajad
Treipingid (treivad)
See on protsess, mille käigus pööratakse materjali (peamiselt ümmargust materjali) ja surutakse selle vastu tööriista, et eemaldada mittevajalikud osad. Seda nimetatakse ka treimiseks, võib öelda, et see on töötluse teine peategelane.
Erinevalt mehaanilisest töötlemisest, kus materjal on fikseeritud ja pöörlev tööriist on sellega kontaktis, on treimine koht, kus materjali pööratakse ja sellega puututakse kokku tööriist, mida nimetatakse lõikeriistaks. Seetõttu peab pööratav kuju olema koaksiaalsilindri või silindrikujuline.
pilt
Võrreldes töötlemisega iseloomustab seda võime töödelda koaksiaalvorme kiiresti ja korralikult. Tavaliselt kasutatakse suure täpsusega silindriliste ja silindriliste kujundite, nagu võllid, vardad jne, töötlemiseks.
Lisaks on levinud töötlemistehnoloogia ka see, et tiivik jms lülitatakse peale treimist töötluskeskusesse ja seejärel töödeldakse.
Peamised mehaanilised seadmed: üldtreipingid, CNC-treipingid, liittreipingid, treikeskused, automaattreipingid
pilt
pilt
Kindral Treipink
CNC treipink
Tühjendusklass
See on protsess, mille käigus viiakse pingestatud elektrood (valmistatud vasest või grafiidist) või traat materjali lähedale, et tekitada kaarlahendus, mis sulab ja eemaldab materjali. Selle eeliseks on see, et olenemata sellest, kui kõva materjal on, saab seda töödelda, kui see on juhtiv. Näiteks saab sellega töödelda ka nurki ja põhjasid, mida freespinkiga ei saa.
pilt
Traadist lõigatud elektrilahendusega töötlemine, mis eemaldab kontuurid traatelektroodiga, elektrilahenduse moodustav mehaaniline töötlus, mis võib realiseerida erinevaid kujundeid, kontakteerudes sümmeetrilise kujuga elektroodidega jne. EDM-i kasutatakse enamasti vormide valmistamisel jne.
Peamised mehaanilised seadmed: EDM-traadi lõikamismasin, EDM-masin
pilt
pilt
Traadi EDM
EDM masin
Lihvimine
See on protsess, mille käigus teostatakse materjali pinnale täpne viimistlemine pöörleva lihvkiviga kokkupuutel. Täppisviimistlust nõudvatele detailidele, näiteks detailidevahelised ühenduspinnad jne.
Lisaks lamedate pindade täppistöötlusele on olemas ka lihvimine silindriliste kujundite välispinna ja aukude siseläbimõõdu viimistlemiseks.
pilt
Peamised mehaanilised seadmed: pinnafrees, silindriline veski, koordinaatveski, lihvimismasin
pilt
Pinnalihvija
Esiteks selgitame freeslõikamise protsessi, mis on ka töötlemisel peategelane.
See töötlemismeetod sobib plaatide ja plokkide osade, näiteks põhjaplaatide ja kestade töötlemiseks. Võib öelda, et see on peamine töötlemismeetod selliste osade töötlemisel nagu FA-seadmed.
Loome töötluskohast mulje!
Mehaaniline töötlemine on protsess, mille käigus materjal kinnitatakse seadme lauale ja seejärel surutakse vastu materjali suurel kiirusel pöörlev tööriist (otsfrees), et lõigata ära mittevajalikud osad. See on peamiselt võimeline lõikama pindu, lõikama kontuure, avama auke, lõikama pilusid ja välja lõikama kõveraid pindu.
Ja kuna tegemist on väga mitmekülgse töötlemismeetodiga, saab seda töödelda, vahetades iga töötlemismeetodi jaoks sobivat tööriista.
Üldotstarbeline freespink on üldotstarbeline freespink, mis vahetab tööriistu käsitsi ja mida juhib protsessor, ning arvjuhtimisfreespink, mis suudab teostada käitatava detaili arvjuhtimist (Numerical Control: Numerical Control). Arvjuhtimine viitab spindli automaatse pööramise ja liigutamise ning töölaua liigutamise funktsioonile vastavalt programmile.
Lisaks nimetatakse töötluskeskusteks neid, mis on varustatud ATC-ga (Automatic Tool Changer: Automatic Tool Changer). Kuna töötlemise käigus vahetatakse automaatselt välja mitu tööriista, saab materjalile korraga teha erinevaid töötlusi seni, kuni materjal on kokku pandud ja programm aktiveeritud.
Alloleval joonisel on kujutatud praeguste tavapäraste üldotstarbeliste töötlemiskeskuste koosseis.
pilt
Töötlemiskeskuse konfiguratsioon (Mori Seiki: NV4000)
Asetage materjal (peamiselt plokkmaterjal) töölauale, kinnitage see, paigaldage tööriist, määrake materjali päritolu ja seejärel sisestage töötlemisprogramm. Pärast seda töödeldakse spindlit ja lauda vastavalt programmile, et saavutada soovitud toote kuju.
Töötlemise programme nimetatakse NC-programmideks. Tundub, et vana meetod oli väljastada paberilindile ja lasta lindil masinal lugeda. Praegu on programmide loomiseks kaks peamist viisi.
① Sisestage programm otse kontrollerile
② Kasutage andmete loomiseks ja kontrollerile edastamiseks arvutirakendust nimega CAM.
Lihtsate kujundite jaoks saate programmi sisestada viisil ① ja keerukate kujundite jaoks kasutada meetodit ②.
Masinaga töödeldavad esemed
Millise kujuga saavad olema esemed, mida saab mehaaniliselt valmistada? Siin tutvustame esmalt tüüpilisi osade näiteid, et saaksite mulje jätta.
1-2 teljega töödeldud tooted
Kõige lihtsam on teha kujundeid, mida saab teha ühest suunast stantsimise või lõikamise teel. Pinnatöötlus, nagu töötlemine ühes aksiaalsuunas, kontuuride töötlemine samal kõrgusel ja soonimine, on suhteliselt lihtne töötlemine.
Nagu on näidatud allolevas näites, on tüüpiline töötlemine alusplaadid, millel on ainult kruviaugud või tasapinnal puuritud augud, või osaliste lõigete või faasidega jne plokid. Lisaks aukudele ja väljalõigetele saab töödelda ka kontuure ja sooni.
pilt
Mitmekülgselt töödeldud tooted
See on töödeldud toode, mis saadakse ülaltoodud joonisel kujutatud osa töötlemisel mitte ainult ühest, vaid mitmest suunast. Nagu on näidatud joonisel 3, tehakse lisaks kontuuritöötlusele, aukude töötlemisele, soonte töötlemisele ja ühest suunast sälku töötlemisele ka külgsuunas avade töötlemine.
Joonisel 4 on näide soonte tegemisest külgsuunast ja aukude töötlemisest teisest suunast. Selle töötluse käigus pööratakse materjal ümber, muutes selle orientatsiooni ja kuju töödeldakse igas suunas.
Pärast ühest suunast töötlemist pööratakse materjal ümber ja fikseeritakse uuesti, mida nimetatakse ka "tooriku vahetamiseks".
pilt
3-telje töötlemine
3-teljetöötlus on meetod, millega saab lõigata siledaid kõveraid pindu (vabakujulisi pindu jne) isegi ühest suunast töötlemisel. Viimistlustöötlemine toimub liikudes mööda ümara otsaga kuulpeaga otsafreesi kumerat pinda. Töödelda saab mitte ainult joonisel 5 kujutatud vabakujuliste pindadega osi, vaid töödelda saab ka joonisel 6 kujutatud inimeste ja loomade skaneerimisel saadud kõveraid pindu.
Kuna spindlit on vaja üheaegselt liigutada piki kõverat pinda kolmes mõõtmes, looge NC-programm, kasutades selleks spetsiaalset CAM-i (arvutipõhise tootmise) rakendust, mis toetab 3D-töötlust. Seda töötlemismeetodit kasutatakse sageli survevaludetailide töötlemisel.
pilt
Mitmeteljelised töötlustooted
Töödelda saab ka osi, mis ei ole klotsid, kuid millel on keeruline üldkuju. Materjali kõigis suundades lähtestades ja 5-teljemasinat kasutades saab valmistada mitme tahuga keerulisi kujundeid. Seda töötlemismeetodit kasutatakse sageli lennunduse osades ja nii edasi.
Joonised 7 ja 8 on tüüpilised kosmoseosade kujundid (skeemid). Seda iseloomustab see, et seal on palju keerulisi õhukeseseinalisi struktuure, nagu vabakujuliste pindade ja augutöötluse kombinatsioonid, väljaulatuvad osad ja üldised hõrenevad kujundid.
pilt
Mitmeteljeline samaaegne töötlemine
Uusimates 5-telje- ja liitpinkides saab mõningaid kujundeid töödelda ainult materjali pööramisel sünkroonis tööriista liikumisega. Tüüpilised kujundid on nn rootori labad, nagu on näidatud joonisel 9 (4-telje sünkroniseerimine) ja joonisel 10 näidatud tiivikutaoline kuju (5-telje sünkroniseerimine).
Selliste keeruliste kujundite puhul, mida ei saa töödelda ainult kindla materjali orientatsiooni järgi, on töötlemisel eelised.
pilt
Mehaaniline töötlemine võimaldab töödelda peaaegu kõiki detaile alates lihtsatest kujunditest kuni keerukate kujunditeni.
