Дакладная апрацоўка - гэта працэс выдалення матэрыялу з нарыхтоўкі падчас цеснай аздаблення талерантнасці. У дакладнай машыне ёсць мноства тыпаў, у тым ліку фрэзеравання, павароту і электрычнай апрацоўкі. Сёння дакладная машына, як правіла, кантралюецца з дапамогай камп'ютэрнага лічбавага кіравання (ЧПУ).
Практычна ўсе металічныя вырабы выкарыстоўваюць дакладную апрацоўку, як і многія іншыя матэрыялы, такія як пластык і дрэва. Гэтыя машыны кіруюцца спецыялізаванымі і падрыхтаванымі машыністамі. Для таго, каб інструмент рэзкі выконваў сваю працу, яго трэба перанесці ў інструкцыі, указаныя, каб зрабіць правільны разрэз. Гэты асноўны рух называецца "хуткасцю рэзкі". Нарыхтоўку таксама можна перанесці, вядомы як другасны рух "падачы". Разам гэтыя руху і рэзкасць рэжучага інструмента дазваляюць працаваць дакладнай машынай.
Якасныя дакладныя апрацоўкі патрабуе магчымасці прытрымлівацца надзвычай канкрэтных чарцяжоў, зробленых CAD (камп'ютэрны дызайн) або CAM (камп'ютэрнае выраб), такія як AutoCAD і Turbocad. Праграмнае забеспячэнне можа дапамагчы стварыць складаныя 3-мерныя дыяграмы або абрысы, неабходныя для вырабу інструмента, машыны ці аб'екта. Гэтыя асновы трэба прытрымлівацца з вялікімі дэталямі, каб забяспечыць прадукцыю захаваць сваю цэласнасць. У той час як большасць кампаній з дакладнай апрацоўкай працуюць з нейкай формай праграм CAD/CAM, яны ўсё яшчэ часта працуюць з маляванымі эскізамі на пачатковых этапах дызайну.
Дакладная апрацоўка выкарыстоўваецца на шэрагу матэрыялаў, уключаючы сталь, бронзу, графіт, шкло і пластмасу. У залежнасці ад памеру праекта і матэрыялаў, якія будуць выкарыстоўвацца, будуць выкарыстаны розныя інструменты для атрымання дакладнай апрацоўкі. Можа быць выкарыстана любое спалучэнне стагоддзяў, фрэзерных машын, свідравых націскаў, піл і шліфавальнікаў і нават хуткаснай робататэхнікі. Аэракасмічная прамысловасць можа выкарыстоўваць высокую хуткасць апрацоўкі, у той час як прамысловасць для вырабу дрэваапрацоўкі можа выкарыстоўваць фотахімічныя працэсы тручэння і фрэзеравання. Выхад з прабегу альбо пэўную колькасць любога канкрэтнага элемента можа налічыць тысячы альбо быць толькі некалькімі. Дакладная апрацоўка часта патрабуе праграмавання прылад з ЧПУ, што азначае, што яны камп'ютэрныя. Прылада з ЧПУ дазваляе выконваць дакладныя памеры на працягу ўсяго запуску прадукту.
Фрэзерванне - гэта працэс апрацоўкі выкарыстання паваротных разрэзаў для выдалення матэрыялу з нарыхтоўкі шляхам прасоўвання (альбо кармлення) разрэза ў нарыхтоўку ў пэўным кірунку. Рэзак таксама можа ўтрымлівацца пад вуглом адносна восі інструмента. Фрэзерванне ахоплівае шырокі спектр розных аперацый і машын, на маштабах ад невялікіх асобных частак да вялікіх, звышмоцных груп. Гэта адзін з найбольш часта выкарыстоўваюцца працэсы для апрацоўкі карыстацкіх частак для дакладных допуску.
Фрэзерванне можна зрабіць з шырокім спектрам станка. Арыгінальным класам станка для фрэзеравання была фрэзерная машына (часта называлася млынам). Пасля з'яўлення камп'ютэрнага лічбавага кіравання (ЧПУ), фрэзерныя машыны ператварыліся ў апрацоўку цэнтраў: фрэзерныя машыны, дапоўненыя аўтаматычнымі зменамі інструментаў, часопісамі інструментаў або каруселямі, магчымасцямі ЧПУ, сістэмамі астуджальнай вадкасці і агароджай. Цэнтры фрэзервання звычайна класіфікуюцца як вертыкальныя цэнтры апрацоўкі (VMC) або гарызантальныя цэнтры апрацоўкі (HMC).
Інтэграцыя фрэзеравання ў паваротныя ўмовы, і наадварот, пачалася з жывых інструментаў для стагоддзяў і перыядычнае выкарыстанне млыноў для павароту. Гэта прывяло да новага класа станкавых прыбудоў, шматзадачных машын (MTMS), якія спецыяльна распрацаваны для палягчэння фрэзеравання і ператварэння ў той жа працоўны канверт.
Для інжынераў -канструктараў, каманд НДДКР і вытворцаў, якія залежаць ад пошуку часткі, дакладнасці апрацоўкі ЧПУ дазваляе ствараць складаныя дэталі без дадатковай апрацоўкі. На самай справе, дакладная апрацоўка з ЧПУ часта дазваляе зрабіць гатовыя дэталі на адной машыне.
Працэс апрацоўкі выдаляе матэрыял і выкарыстоўвае шырокі спектр рэжучых інструментаў для стварэння канчатковага і часта вельмі складанага дызайну часткі. Узровень дакладнасці павышаецца за кошт выкарыстання камп'ютэрнага лікавага кіравання (ЧПУ), які выкарыстоўваецца для аўтаматызацыі кіравання інструментамі апрацоўкі.
Роля "ЧПУ" ў дакладнай апрацоўцы
Выкарыстоўваючы інструкцыі па закадаваным праграмаванні, Precision Machining дазваляе выразаць нарыхтоўку і сфармавацца да тэхнічных характарыстык без ручнога ўмяшання аператарам машыны.
Прымаючы камп'ютэрную мадэль дызайну (CAD), прадастаўленую кліентам, эксперт выкарыстоўвае камп'ютэрнае праграмнае забеспячэнне для вытворчасці (CAM) для стварэння інструкцый па апрацоўцы дэталі. Зыходзячы з мадэлі CAD, праграмнае забеспячэнне вызначае, якія шляхі інструментаў патрэбныя, і генеруе код праграмавання, які паведамляе машыне:
■ Якія правільныя абароты і хуткасць падачы
■ Калі і дзе перамяшчаць інструмент і/або нарыхтоўку
■ Як глыбока скарачацца
■ Калі нанесці цепланосбіт
■ Любыя іншыя фактары, звязаныя са хуткасцю, хуткасцю падачы і каардынацыяй
Затым кантролер з ЧПУ выкарыстоўвае код праграмавання для кіравання, аўтаматызацыі і кантролю за рухамі машыны.
Сёння ЧПУ-гэта ўбудаваная асаблівасць шырокага спектру абсталявання: ад такарных, млыноў і маршрутызатараў да падлучэння EDM (электрычная апрацоўка разраду), лазерных і плазменных машын. У дадатак да аўтаматызацыі працэсу апрацоўкі і павышэння дакладнасці, ЧПУ выключае ручныя задачы і вызваляе машыністаў, каб назіраць за некалькімі машынамі, якія працуюць адначасова.
Акрамя таго, пасля таго, як быў распрацаваны шлях інструмента і машына запраграмавана, ён можа запусціць частку ў любы час. Гэта забяспечвае высокі ўзровень дакладнасці і паўтаральнасці, што, у сваю чаргу, робіць працэс вельмі эканамічным і маштабуецца.
Матэрыялы, якія апрацоўваюцца
Некаторыя металы, якія звычайна апрацоўваюцца, ўключаюць алюміній, латунь, бронзу, медзь, сталь, тытан і цынк. Акрамя таго, можна апрацоўваць дрэва, пенапласт, шкловалакно і пластмасы, такія як поліпрапілен.
На самай справе, практычна любы матэрыял можа быць выкарыстаны пры дакладнай апрацоўцы з ЧПУ - вядома, у залежнасці ад прыкладання і яго патрабаванняў.
Некаторыя перавагі дакладнай апрацоўкі ЧПУ
Для многіх невялікіх дэталяў і кампанентаў, якія выкарыстоўваюцца ў шырокім дыяпазоне вырабленых прадуктаў, дакладная апрацоўка з ЧПУ часта з'яўляецца спосабам вырабу.
Як і практычна ўсе метады рэзкі і апрацоўкі, розныя матэрыялы паводзяць сябе па -рознаму, а памер і форма кампанента таксама аказваюць вялікі ўплыў на працэс. Аднак у цэлым працэс дакладнай апрацоўкі з ЧПУ прапануе перавагі перад іншымі метадамі апрацоўкі.
Гэта таму, што апрацоўка ЧПУ здольная даставіць:
■ Высокая ступень складанасці часткі
■ Шчыльныя допускі, як правіла, ад ± 0,0002 "(± 0,00508 мм) да ± 0,0005" (± 0,0127 мм)
■ Выключна гладкая аздабленне паверхні, уключаючы заказ
■ Паўтаральнасць, нават пры вялікіх аб'ёмах
У той час як кваліфікаваны машыніст можа выкарыстоўваць ручную такарную станку, каб зрабіць якасную частку ў колькасці 10 ці 100, што адбываецца, калі вам спатрэбіцца 1000 частак? 10 000 частак? 100 000 ці мільён частак?
Пры дакладнай апрацоўцы з ЧПУ вы можаце атрымаць маштабаванасць і хуткасць, неабходную для гэтага тыпу вытворчасці з высокім аб'ёмам. Акрамя таго, высокая паўтаральнасць дакладнай апрацоўкі з ЧПУ дае вам дэталі, якія аднолькавыя ад пачатку да канца, незалежна ад таго, колькі дэталяў вы вырабляеце.
Існуюць некалькі вельмі спецыялізаваных метадаў апрацоўкі ЧПУ, у тым ліку провадны EDM (электрычная апрацоўка разраду), апрацоўку дабавак і 3D -лазерную друк. Напрыклад, WIRE EDM выкарыстоўвае праводныя матэрыялы -звычайна металы -і электрычныя выкіды, каб разбурыць нарыхтоўку ў складаныя формы.
Аднак тут мы засяродзімся на фрэзерных і паваротных працэсах - двух аднімальных метадах, якія шырока даступныя і часта выкарыстоўваюцца для дакладнай апрацоўкі ЧПУ.
Фрэзер і паварот
Фрэзерванне - гэта працэс апрацоўкі, які выкарыстоўвае верціцца цыліндрычны інструмент рэзкі для выдалення матэрыялу і стварэння фігур. Фрэзернае абсталяванне, вядомае як млын або апрацоўка, ажыццяўляе сусвет складанай часткі геаметрыі на некаторых з найбуйнейшых аб'ектаў, апрацаваных металам.
Важнай характарыстыкай фрэзеравання з'яўляецца тое, што нарыхтоўка застаецца нерухомай, а рэжучы інструмент круціцца. Іншымі словамі, на млыне, верціцца рэжучы інструмент рухаецца вакол нарыхтоўкі, якая застаецца замацаванай на месцы на ложку.
Паварот - гэта працэс выразання або фарміравання нарыхтоўкі абсталявання пад назвай Late. Звычайна такарны такар круціць нарыхтоўку на вертыкальнай або гарызантальнай восі, у той час як фіксаваны інструмент рэзкі (які можа, а можа і не круціцца) рухаецца ўздоўж запраграмаванай восі.
Інструмент фізічна не можа абыйсціся. Матэрыял круціцца, што дазваляе інструмента выконваць запраграмаваныя аперацыі. (Існуе падмноства такарных стагоддзяў, у якіх інструменты круцяцца вакол дроту, які кормяць шпулькі, які тут не пакрыты.)
Па чарзе, у адрозненне ад фрэзеравання, нарыхтоўка круціцца. Запасы дэталі ўключаюць шпіндзель такарнага станка, а рэжучы інструмент уводзіцца ў кантакт з нарыхтоўкай.
Кіраўніцтва супраць апрацоўкі ЧПУ
У той час як і млыны, і такарныя станкі даступныя ў ручных мадэлях, машыны з ЧПУ больш падыходзяць для мэт вытворчасці дробных частак - прапаноўваючы маштабаванасць і паўтаральнасць для прымянення, якія патрабуюць высокага аб'ёму вытворчасці жорсткай допуску.
У дадатак да прапановы простых двухсісных машын, у якіх інструмент перамяшчаецца ў восях X і Z, абсталяванне Precision CNC ўключае ў сябе шматэкс-мадэлі, у якіх нарыхтоўка таксама можа перамяшчацца. Гэта ў адрозненне ад такарнага станка, дзе нарыхтоўку абмежаваная кручэннем, і інструменты будуць рухацца, каб стварыць патрэбную геаметрыю.
Гэтыя мультыэсісныя канфігурацыі дазваляюць вырабляць больш складаную геаметрыю за адну аперацыю, не патрабуючы дадатковай працы аператарам машыны. Гэта не толькі палягчае выраб складаных частак, але і памяншае або выключае верагоднасць памылкі аператара.
Акрамя таго, выкарыстанне цепланосбіта высокага ціску з дакладнай апрацоўкай з ЧПУ гарантуе, што чыпы не трапляюць у творы, нават пры выкарыстанні машыны з вертыкальна арыентаваным шпіндзелем.
Млыны з ЧПУ
Розныя фрэзерныя машыны адрозніваюцца па сваіх памерах, канфігурацыі восі, хуткасць падачы, хуткасць рэзкі, кірунак фрэзеравання і іншыя характарыстыкі.
Аднак у цэлым млыны з ЧПУ выкарыстоўваюць верціцца шпіндзель, каб выразаць непажаданы матэрыял. Яны выкарыстоўваюцца для выразання жорсткіх металаў, такіх як сталь і тытана, але таксама могуць выкарыстоўвацца з такімі матэрыяламі, як пластык і алюміній.
Млыны з ЧПУ пабудаваны для паўтаральнасці і могуць быць выкарыстаны для ўсяго: ад прататыпа да высокага аб'ёму вытворчасці. Высокакласныя дакладныя млыны з ЧПУ часта выкарыстоўваюцца для жорсткай талерантнасці, такіх як фрэзерныя дробныя штампы і формы.
У той час як фрэзераванне з ЧПУ можа забяспечыць хуткі паварот, аздабленне аздаблення стварае дэталі з бачнымі знакамі інструментаў. Ён таксама можа вырабляць дэталі з некаторымі вострымі краямі і задзірамі, таму могуць спатрэбіцца дадатковыя працэсы, калі для гэтых асаблівасцей краю і задзіры непрымальныя.
Зразумела, інструменты для разбору, запраграмаваныя ў паслядоўнасць, будуць дэбюраваць, хоць звычайна дасягаюць 90% гатовых патрабаванняў не больш за ўсё, пакідаючы некаторыя функцыі для канчатковай аздаблення рук.
Што тычыцца аздаблення паверхні, то ёсць інструменты, якія будуць вырабляць не толькі прымальную аздабленне паверхні, але і люстраную аздабленне на ўчастках працоўнага прадукту.
Тыпы млыноў з ЧПУ
Два асноўныя тыпы фрэзерных машын вядомыя як вертыкальныя цэнтры апрацоўкі і гарызантальныя цэнтры апрацоўкі, дзе асноўная розніца заключаецца ў арыентацыі шпіндзеля машыны.
Вертыкальны цэнтр апрацоўкі-гэта млын, у якім восі шпіндзеля выраўнавана ў восі Z. Гэтыя вертыкальныя машыны можна яшчэ больш падзяліць на два тыпы:
"
■ Вежавыя млыны, у якіх шпіндзель нерухомы і стол перамяшчаецца так, што ён заўсёды быў перпендыкулярны і паралельны восі шпіндзеля падчас аперацыі па рэзкі
У гарызантальным цэнтры апрацоўкі, восі шпіндзеля млына выраўнавана ў восі Y. Гарызантальная структура азначае, што гэтыя млыны, як правіла, займаюць больш месца на падлозе машыннай крамы; Яны таксама звычайна больш цяжкія па вазе і больш магутныя, чым вертыкальныя машыны.
Гарызантальны млын часта выкарыстоўваецца, калі патрабуецца лепшая аздабленне паверхні; Усё таму, што арыентацыя шпіндзеля азначае, што рэжучыя чыпсы натуральна выпадаюць і лёгка выдаляюцца. (У якасці дадатковай выгады, эфектыўнае выдаленне чыпаў дапамагае павялічыць тэрмін службы інструментаў.)
Увогуле, вертыкальныя цэнтры апрацоўкі больш распаўсюджаныя, таму што яны могуць быць такімі ж магутнымі, як і гарызантальныя цэнтры апрацоўкі і могуць апрацоўваць вельмі невялікія дэталі. Акрамя таго, вертыкальныя цэнтры маюць меншы след, чым гарызантальныя цэнтры апрацоўкі.
Шматлікія млыны з ЧПУ
Дакладныя цэнтры з ЧПУ даступныя з некалькімі восямі. 3-восевы млын выкарыстоўвае восі X, Y і Z для самых розных работ. З дапамогай 4-восі млына машына можа круціцца на вертыкальнай і гарызантальнай восі і перамяшчаць нарыхтоўку, каб забяспечыць больш бесперапынную апрацоўку.
5-восевы млын мае тры традыцыйныя восі і дзве дадатковыя паваротныя восі, што дазваляе паварочвацца нарыхтоўкі, калі галоўка шпіндзеля рухаецца вакол яго. Гэта дазваляе апрацоўваць пяць бакоў нарыхтоўкі без выдалення нарыхтоўкі і скідваць машыну.
СТК -станкі
Такарка - яшчэ называюць паваротным цэнтрам - мае адзін або некалькі шпіндзеляў, а таксама восі X і Z. Машына выкарыстоўваецца для павароту нарыхтоўкі на сваёй восі для выканання розных аперацый рэзкі і фарміравання, ужываючы шырокі спектр інструментаў да нарыхтоўкі.
Такары з ЧПУ, якія яшчэ называюць жывымі такарамі для інструментаў, ідэальна падыходзяць для стварэння сіметрычных цыліндрычных або сферычных частак. Як і Mills з ЧПУ, такарныя з ЧПУ могуць апрацоўваць такія меншыя аперацыі, як прататып, але таксама могуць быць створаны для высокай паўтаральнасці, падтрымліваючы высокі аб'ём вытворчасці.
Такары з ЧПУ таксама могуць быць створаны для адносна супернай вытворчасці, што робіць іх шырока выкарыстоўваецца ў аўтамабільнай, электронікі, аэракасмічнай, робататэхніцы і медыцынскіх вырабах.
Як працуе такар з ЧПУ
З дапамогай такарнага станка з ЧПУ пустая планка запасных матэрыялаў загружаецца ў патрон шпіндзеля такарнага станка. Гэты Чак утрымлівае нарыхтоўку на месцы, пакуль шпіндзель круціцца. Калі шпіндзель дасягае неабходнай хуткасці, стацыянарны рэжучы інструмент уводзіцца ў кантакт з нарыхтоўкай для выдалення матэрыялу і дасягнення правільнай геаметрыі.
Такарная станка з ЧПУ можа выконваць шэраг аперацый, такіх як свідраванне, разьба, сумна, разбіванне, зверба і паварот з конусам. Розныя аперацыі патрабуюць змены інструментаў і могуць павялічыць кошт і час налады.
Калі ўсе неабходныя аперацыі па апрацоўцы будуць завершаны, пры неабходнасці частка выразана з акцый для далейшай апрацоўкі. Затым такарная станка гатовая паўтарыць аперацыю, практычна не патрабуецца час наладкі.
Такары з ЧПУ таксама могуць змясціць розныя аўтаматычныя кармушкі, якія памяншаюць колькасць ручной апрацоўкі сыравіны і забяспечваюць такія перавагі, як наступнае:
■ Паменшыце час і намаганні, неабходныя аператару машыны
■ Падтрымлівайце барсток, каб паменшыць вібрацыі, якія могуць негатыўна паўплываць на дакладнасць
■ Дазвольце стальніцу працаваць з аптымальнай хуткасцю шпідэля
■ Мінімізаваць час пераключэння
■ Паменшыце матэрыяльныя адходы
Тыпы стагоддзяў з ЧПУ
Існуе шэраг розных тыпаў такарных стагоддзяў, але найбольш распаўсюджанымі з'яўляюцца 2-восі з ЧПУ і аўтаматычныя такарныя станкі ў кітайскім стылі.
У большасці стагоддзяў у Кітаі з ЧПУ выкарыстоўваюцца адзін -два асноўныя шпіндзелі плюс адзін -два спіны (або другасныя) шпіндзелі, а паваротная перадача адказная за ранейшы. Асноўны шпіндзель выконвае асноўную аперацыю апрацоўкі пры дапамозе накіроўвалых утулак.
Акрамя таго, некаторыя такарныя станкі ў Кітаі абсталяваны другім інструментам, які працуе як млын з ЧПУ.
З дапамогай аўтаматычнай такарнай станкі ў Кітаі ў Кітаі, запас падаецца праз рассоўны шпіндзель галавы ў накіроўвалую ўтулку. Гэта дазваляе інструментам разрэзаць матэрыял бліжэй да кропкі, дзе падтрымліваецца матэрыял, што робіць машыну Кітая асабліва карыснай для доўгіх стройных паваротаў і для мікрамашынацыі.
Шматлікія паваротныя цэнтры з ЧПУ і такарныя станкі ў Кітаі могуць выканаць некалькі аперацый па апрацоўцы з дапамогай адной машыны. Гэта робіць іх эканамічна эфектыўным варыянтам для складанай геаметрыі, якая ў адваротным выпадку запатрабуе некалькіх машын або змены інструментаў, выкарыстоўваючы абсталяванне, напрыклад, традыцыйны млын з ЧПУ.