Il-Maċinazzjoni ta 'Preċiżjoni hija proċess biex tneħħi materjal minn biċċa tax-xogħol waqt li żżomm finituri ta' tolleranza mill-qrib. Il-magna ta 'preċiżjoni għandha ħafna tipi, inklużi tħin, tidwir u makkinarju ta' skariku elettriku. Magna ta 'preċiżjoni llum hija ġeneralment ikkontrollata bl-użu ta' Kontrolli Numeriċi tal-Kompjuter (CNC).
Kważi l-prodotti kollha tal-metall jużaw magni ta 'preċiżjoni, kif jagħmlu bosta materjali oħra bħall-plastik u l-injam. Dawn il-magni huma mħaddma minn makkinisti speċjalizzati u mħarrġa. Sabiex l-għodda tal-qtugħ tagħmel ix-xogħol tagħha, għandha titmexxa fid-direzzjonijiet speċifikati biex tagħmel il-qatgħa t-tajba. Din il-mozzjoni primarja tissejjaħ "il-veloċità tat-tqattigħ." Il-biċċa tax-xogħol tista 'wkoll tiġi mċaqalqa, magħrufa bħala l-moviment sekondarju ta' "għalf". Flimkien, dawn il-movimenti u l-qawwa ta 'l-għodda tal-qtugħ jippermettu li l-magna ta' preċiżjoni taħdem.
Magni ta 'preċiżjoni ta' kwalità jirrikjedu l-abbiltà li jsegwu pjanijiet speċifiċi ħafna magħmula minn programmi CAD (disinn megħjun mill-kompjuter) jew CAM (manifattura megħjuna mill-kompjuter) bħall-AutoCAD u t-TurboCAD. Is-softwer jista 'jgħin biex jipproduċi dijagrammi kumplessi, tridimensjonali jew deskrizzjonijiet meħtieġa sabiex jimmanifattura għodda, magna jew oġġett. Dawn il-pjanti għandhom jiġu osservati b'dettall kbir biex jiġi żgurat li prodott iżomm l-integrità tiegħu. Filwaqt li l-biċċa l-kbira tal-kumpaniji tal-magni tal-preċiżjoni jaħdmu ma ’xi forma ta’ programmi CAD / CAM, xorta jaħdmu spiss bi skeċċijiet imfassla bl-idejn fil-fażijiet inizjali ta ’disinn.
Il-makkinarju ta 'preċiżjoni jintuża fuq numru ta' materjali inkluż azzar, bronż, grafita, ħġieġ u plastik biex insemmu xi ftit. Skond id-daqs tal-proġett u l-materjali li għandhom jintużaw, se jintużaw diversi għodod tal-magni ta 'preċiżjoni. Tista 'tintuża kwalunkwe kombinazzjoni ta' tornijiet, magni tat-tħin, preses għat-tħaffir, srieraq u grinders, u anke robotika b'veloċità għolja. L-industrija aerospazjali tista 'tuża magni b'veloċità għolja, filwaqt li industrija li tagħmel l-għodda tal-injam tista' tuża proċessi ta 'inċiżjoni u tħin foto-kimiċi. It-tħawwid ta 'ġirja, jew kwantità speċifika ta' kwalunkwe oġġett partikolari, jista 'jammonta għall-eluf, jew ikun biss ftit. Il-maċinazzjoni ta 'preċiżjoni ħafna drabi teħtieġ l-ipprogrammar ta' apparati CNC li jfisser li huma kompjuter ikkontrollati numerikament. L-apparat CNC jippermetti li jiġu segwiti dimensjonijiet eżatti matul il-ġirja ta 'prodott.
It-tħin huwa l-proċess tal-maċinazzjoni tal-użu ta 'cutters rotatorji biex jitneħħa materjal minn biċċa tax-xogħol billi tavvanza (jew tgħaddi) il-cutter fil-biċċa tax-xogħol f'ċerta direzzjoni. Il-qtugħ jista 'jinżamm ukoll f'angolu relattiv għall-assi tal-għodda. It-tħin ikopri varjetà wiesgħa ta 'operazzjonijiet u magni differenti, fuq skali minn partijiet individwali żgħar għal operazzjonijiet ta' tħin ta 'gang kbar u heavy-duty. Huwa wieħed mill-proċessi l-aktar użati għall-magni ta 'partijiet tad-dwana għal tolleranzi preċiżi.
It-tħin jista 'jsir b'firxa wiesgħa ta' għodod tal-magni. Il-klassi oriġinali ta 'għodod tal-magni għat-tħin kienet il-magna tat-tħin (spiss imsejħa mitħna). Wara l-miġja tal-kontroll numeriku tal-kompjuter (CNC), il-magni tat-tħin evolvew f'ċentri tal-magni: magni tat-tħin miżjuda minn apparat li jbiddel l-għodda awtomatiku, magazins tal-għodda jew karużelli, kapaċità CNC, sistemi ta 'likwidu li jkessaħ, u għeluq. Iċ-ċentri tat-tħin huma ġeneralment ikklassifikati bħala ċentri tal-magni vertikali (VMCs) jew ċentri tal-magni orizzontali (HMCs).
L-integrazzjoni tat-tħin f'ambjenti ta 'tidwir, u viċi versa, bdiet b'għodda diretta għal tornijiet u l-użu okkażjonali ta' mtieħen għal operazzjonijiet ta 'tidwir. Dan wassal għal klassi ġdida ta 'għodod tal-magni, magni multitasking (MTMs), li huma mibnija apposta biex jiffaċilitaw it-tħin u t-tidwir fl-istess pakkett tax-xogħol.
Għall-inġiniera tad-disinn, timijiet ta 'R&D, u manifatturi li jiddependu fuq sorsi ta' partijiet, il-magni CNC ta 'preċiżjoni jippermettu l-ħolqien ta' partijiet kumplessi mingħajr ipproċessar addizzjonali. Fil-fatt, preċiżjoni bil-magni CNC spiss tagħmilha possibbli li partijiet lesti jsiru fuq magna waħda.
Il-proċess tal-maċinazzjoni jneħħi l-materjal u juża firxa wiesgħa ta 'għodod tal-qtugħ biex joħloq id-disinn finali, u ħafna drabi kumpless ħafna, ta' parti. Il-livell ta 'preċiżjoni jittejjeb permezz tal-użu ta' kontroll numeriku tal-kompjuter (CNC), li jintuża biex jiġi awtomatizzat il-kontroll tal-għodod tal-magni.
Ir-rwol ta '"CNC" fil-magni tal-preċiżjoni
Bl-użu ta 'struzzjonijiet ta' programmazzjoni kkodifikata, il-magni CNC ta 'preċiżjoni jippermettu li biċċa tax-xogħol tinqata' u tkun iffurmata skont l-ispeċifikazzjonijiet mingħajr intervent manwali minn operatur tal-magna.
Meta jieħu mudell ta 'disinn megħjun mill-kompjuter (CAD) ipprovdut minn klijent, makkinist espert juża softwer tal-manifattura megħjun mill-kompjuter (CAM) biex joħloq l-istruzzjonijiet għall-makkinar tal-parti. Ibbażat fuq il-mudell CAD, is-softwer jiddetermina liema mogħdijiet ta 'għodda huma meħtieġa u jiġġenera l-kodiċi ta' programmazzjoni li jgħid lill-magna:
■ X'inhuma l-RPMs u r-rati tal-għalf korretti
■ Meta u fejn iċċaqlaq l-għodda u / jew il-biċċa tax-xogħol
■ Kemm tinqata 'fil-fond
■ Meta tapplika likwidu li jkessaħ
■ Kwalunkwe fattur ieħor relatat mal-veloċità, ir-rata tal-għalf, u l-koordinazzjoni
Kontrollur CNC imbagħad juża l-kodiċi tal-ipprogrammar biex jikkontrolla, awtomatizza, u jissorvelja l-movimenti tal-magna.
Illum, is-CNC huwa karatteristika inkorporata ta 'firxa wiesgħa ta' tagħmir, minn tornijiet, imtieħen, u routers għal wajers EDM (magni ta 'skariku elettriku), magni tal-qtugħ bil-lejżer u plażma. Minbarra l-awtomatizzazzjoni tal-proċess tal-maċinazzjoni u t-tisħiħ tal-preċiżjoni, is-CNC telimina l-kompiti manwali u teħles lill-makkinisti biex jissorveljaw magni multipli li jaħdmu fl-istess ħin.
Barra minn hekk, ladarba l-mogħdija tal-għodda tkun ġiet iddisinjata u magna tkun ipprogrammata, tista 'taħdem parti kull numru ta' drabi. Dan jipprovdi livell għoli ta 'preċiżjoni u ripetibbiltà, li min-naħa tiegħu jagħmel il-proċess kosteffettiv u skalabbli ħafna.
Materjali li huma mmaxinjati
Xi metalli li huma komunement maħduma jinkludu aluminju, ram, bronż, ram, azzar, titanju u żingu. Barra minn hekk, l-injam, il-fowm, il-fibra tal-ħġieġ, u l-plastik bħal polipropilene jistgħu wkoll jiġu mmaxinjati.
Fil-fatt, kważi kull materjal jista 'jintuża bil-magni CNC ta' preċiżjoni - naturalment, skont l-applikazzjoni u l-ħtiġijiet tagħha.
Xi vantaġġi ta 'magni CNC ta' preċiżjoni
Għal ħafna mill-partijiet u l-komponenti żgħar li jintużaw f'firxa wiesgħa ta 'prodotti manifatturati, il-magni CNC ta' preċiżjoni spiss huma l-metodu ta 'fabbrikazzjoni ta' għażla.
Kif inhu veru għal kważi l-metodi kollha tat-tqattigħ u tal-magni, materjali differenti jġibu ruħhom b'mod differenti, u d-daqs u l-għamla ta 'komponent għandhom ukoll impatt kbir fuq il-proċess. Madankollu, ġeneralment il-proċess ta 'magni CNC ta' preċiżjoni joffri vantaġġi fuq metodi oħra ta 'magni.
Dan għaliex il-makkinarju CNC huwa kapaċi jwassal:
■ Grad għoli ta 'kumplessità tal-parti
■ Tolleranzi stretti, tipikament ivarjaw minn ± 0.0002 "(± 0.00508 mm) sa ± 0.0005" (± 0.0127 mm)
■ Finituri tal-wiċċ eċċezzjonalment lixxi, inklużi finituri apposta
■ Ripetibbiltà, anke f'volumi għoljin
Filwaqt li makkinist tas-sengħa jista 'juża torn manwali biex jagħmel parti ta' kwalità fi kwantitajiet ta '10 jew 100, x'jiġri meta jkollok bżonn 1,000 parti? 10,000 parti? 100,000 jew miljun parti?
B'makkinar CNC ta 'preċiżjoni, tista' tikseb l-iskalabbiltà u l-veloċità meħtieġa għal dan it-tip ta 'produzzjoni ta' volum għoli. Barra minn hekk, ir-ripetibbiltà għolja tal-makkinarju CNC ta 'preċiżjoni jagħtik partijiet li huma l-istess mill-bidu sat-tmiem, tkun kemm tkun qed tipproduċi partijiet.
Hemm xi metodi speċjalizzati ħafna ta 'magni CNC, inkluż EDM tal-wajer (magni ta' skariku elettriku), magni addittivi, u stampar bil-lejżer 3D. Pereżempju, EDM bil-wajer juża materjali konduttivi - tipikament metalli - u skariki elettriċi biex tnaqqar biċċa xogħol f'forom kumplessi.
Madankollu, hawnhekk se niffokaw fuq il-proċessi tat-tħin u t-tidwir - żewġ metodi ta 'tnaqqis li huma disponibbli b'mod wiesa' u użati ta 'spiss għal magni CNC ta' preċiżjoni.
Tħin vs tidwir
It-tħin huwa proċess ta 'mmaxinjar li juża għodda tal-qtugħ ċilindrika li ddur biex tneħħi l-materjal u toħloq forom. Tagħmir tat-tħin, magħruf bħala mitħna jew ċentru tal-makkinarju, iwettaq univers ta 'ġeometriji ta' partijiet kumplessi fuq uħud mill-ikbar oġġetti maħduma bil-metall.
Karatteristika importanti tat-tħin hija li l-biċċa tax-xogħol tibqa 'wieqfa waqt li l-għodda tal-qtugħ iddur. Fi kliem ieħor, fuq mitħna, l-għodda tal-qtugħ li ddur timxi madwar il-biċċa tax-xogħol, li tibqa 'mwaħħla f'postha fuq sodda.
It-tidwir huwa l-proċess ta 'qtugħ jew iffurmar ta' biċċa xogħol fuq tagħmir imsejjaħ torn. Tipikament, it-torn idawwar il-biċċa tax-xogħol fuq assi vertikali jew orizzontali waqt li għodda tat-tqattigħ fissa (li tista 'jew ma tkunx qed iddur) timxi tul l-assi programmat.
L-għodda ma tistax iddur fiżikament il-parti. Il-materjal idur, u jippermetti lill-għodda twettaq l-operazzjonijiet ipprogrammati. (Hemm sottogrupp ta 'tornijiet li fihom l-għodda ddur madwar wajer mitmugħ bir-rukkell, madankollu, li mhuwiex kopert hawn.)
Fit-tidwir, b'differenza mit-tħin, il-biċċa tax-xogħol iddur. Il-parti tal-ħażna tixgħel il-magħżel tat-torn u l-għodda tal-qtugħ tinġieb f'kuntatt mal-biċċa tax-xogħol.
Magni manwali vs CNC
Filwaqt li kemm l-imtieħen kif ukoll il-tornijiet huma disponibbli f'mudelli manwali, il-magni CNC huma aktar xierqa għal skopijiet ta 'manifattura ta' partijiet żgħar - li joffru skalabbiltà u ripetibbiltà għal applikazzjonijiet li jeħtieġu produzzjoni ta 'volum għoli ta' partijiet ta 'tolleranza stretta.
Minbarra li joffru magni sempliċi b'żewġ assi li fihom l-għodda timxi fl-assi X u Z, tagħmir CNC ta 'preċiżjoni jinkludi mudelli b'ħafna assi li fihom il-biċċa tax-xogħol tista' wkoll tiċċaqlaq. Dan b'kuntrast ma 'torn fejn il-biċċa tax-xogħol hija limitata għall-għażil u l-għodda se timxi biex toħloq il-ġeometrija mixtieqa.
Dawn il-konfigurazzjonijiet b'ħafna assi jippermettu l-produzzjoni ta 'ġeometriji aktar kumplessi f'operazzjoni waħda, mingħajr ma jeħtieġu xogħol addizzjonali mill-operatur tal-magna. Dan mhux biss jagħmilha aktar faċli biex jiġu prodotti partijiet kumplessi, iżda wkoll inaqqas jew jelimina ċ-ċans ta 'żball tal-operatur.
Barra minn hekk, l-użu ta 'likwidu li jkessaħ bi pressjoni għolja bil-magni CNC ta' preċiżjoni jiżgura li ċ-ċipep ma jidħlux fix-xogħlijiet, anke meta tintuża magna bi magħżel orjentat vertikalment.
Imtieħen CNC
Magni tat-tħin differenti jvarjaw fid-daqsijiet tagħhom, konfigurazzjonijiet tal-assi, rati tal-għalf, veloċità tat-tqattigħ, id-direzzjoni tat-tħin tat-tħin, u karatteristiċi oħra.
Madankollu, b'mod ġenerali, l-imtieħen CNC kollha jużaw żarżur li jdur biex jaqta 'materjal mhux mixtieq. Jintużaw biex jinqatgħu metalli iebsin bħall-azzar u t-titanju iżda jistgħu jintużaw ukoll ma 'materjali bħall-plastik u l-aluminju.
Imtieħen CNC huma mibnija għar-ripetibbiltà u jistgħu jintużaw għal kollox minn prototipi għal produzzjoni ta 'volum għoli. Imtieħen CNC ta 'preċiżjoni għolja spiss jintużaw għal xogħol ta' tolleranza stretta bħal tħin ta 'forom u forom.
Filwaqt li t-tħin CNC jista 'jagħti tibdil mgħaġġel, l-irfinar mitħun joħloq partijiet b'marki viżibbli tal-għodda. Jista 'wkoll jipproduċi partijiet b'xi truf li jaqtgħu u burrs, għalhekk proċessi addizzjonali jistgħu jkunu meħtieġa jekk truf u burrs mhumiex aċċettabbli għal dawk il-karatteristiċi.
Dażgur, għodda ta 'tneħħija tal-għajn ipprogrammata fis-sekwenza se tneħħi l-għaġina, għalkemm ġeneralment tilħaq 90% tar-rekwiżit lest l-iktar, u tħalli xi karatteristiċi għall-irfinar finali bl-idejn.
Fir-rigward tal-finitura tal-wiċċ, hemm għodod li jipproduċu mhux biss finitura aċċettabbli tal-wiċċ, iżda wkoll finitura bħal mera fuq porzjonijiet tal-prodott tax-xogħol.
Tipi ta 'mtieħen CNC
Iż-żewġ tipi bażiċi ta 'magni tat-tħin huma magħrufa bħala ċentri ta' mmaxinjar vertikali u ċentri ta 'mmaxinjar orizzontali, fejn id-differenza primarja hija fl-orjentazzjoni tal-magħżel tal-magna.
Ċentru tal-makkinarju vertikali huwa mitħna li fiha l-fus tal-magħżel huwa allinjat fid-direzzjoni tal-assi Z. Dawn il-magni vertikali jistgħu jinqasmu aktar f'żewġ tipi:
■ Imtieħen tas-sodda, li fihom il-magħżel jimxi b'mod parallel mal-assi tiegħu stess waqt li t-tabella timxi perpendikulari għall-assi tal-magħżel
■ Imtieħen tat-turretti, li fihom il-magħżel huwa wieqaf u l-mejda tiċċaqlaq sabiex tkun dejjem perpendikulari u parallela għall-assi tal-magħżel waqt l-operazzjoni tat-tqattigħ
F’ċentru tal-makkinarju orizzontali, l-assi tal-magħżel tal-mitħna huwa allinjat fid-direzzjoni tal-assi-Y. L-istruttura orizzontali tfisser li dawn l-imtieħen għandhom it-tendenza li jieħdu aktar spazju fl-art tal-ħanut tal-magni; huma wkoll ġeneralment itqal fil-piż u aktar qawwija minn magni vertikali.
Mitħna orizzontali ħafna drabi tintuża meta tkun meħtieġa finitura aħjar tal-wiċċ; dan għaliex l-orjentazzjoni tal-magħżel tfisser li ċ-ċipep li jaqtgħu naturalment jaqgħu u jitneħħew faċilment. (Bħala benefiċċju miżjud, it-tneħħija effiċjenti taċ-ċippa tgħin biex iżżid il-ħajja tal-għodda.)
B'mod ġenerali, iċ-ċentri tal-magni vertikali huma aktar prevalenti minħabba li jistgħu jkunu b'saħħithom daqs iċ-ċentri tal-magni orizzontali u jistgħu jimmaniġġjaw partijiet żgħar ħafna. Barra minn hekk, ċentri vertikali għandhom marka iżgħar minn ċentri ta 'mmaxinjar orizzontali.
Imtieħen CNC b'ħafna assi
Iċ-ċentri tal-mitħna CNC ta 'preċiżjoni huma disponibbli b'ħafna assi. Mitħna ta '3 assi tuża l-assi X, Y, u Z għal varjetà wiesgħa ta' xogħol. Bi mitħna ta '4 assi, il-magna tista' ddur fuq assi vertikali u orizzontali u ċċaqlaq il-biċċa tax-xogħol biex tippermetti makkinar aktar kontinwu.
Mitħna ta '5 assi għandha tliet assi tradizzjonali u żewġ assi rotatorji addizzjonali, li jippermettu li l-biċċa tax-xogħol tkun imdawra hekk kif ir-ras tal-magħżel timxi madwarha. Dan jippermetti li ħames naħat ta 'biċċa tax-xogħol jiġu mmaxinjati mingħajr ma titneħħa l-biċċa tax-xogħol u terġa' tissettja l-magna.
Tornijiet CNC
Torn - imsejjaħ ukoll ċentru tat-tidwir - għandu magħżel wieħed jew aktar, u assi X u Z. Il-magna tintuża biex iddawwar biċċa tax-xogħol fuq l-assi tagħha biex twettaq diversi operazzjonijiet ta ’qtugħ u tiswir, billi tapplika firxa wiesgħa ta’ għodda għall-biċċa tax-xogħol.
Tornijiet CNC, li jissejħu wkoll tornijiet ta 'għodda ta' azzjoni diretta, huma ideali biex jinħolqu partijiet ċilindriċi jew sferiċi simetriċi. Bħall-imtieħen CNC, tornijiet CNC jistgħu jimmaniġġjaw operazzjonijiet iżgħar bħal prototipi iżda jistgħu wkoll jiġu stabbiliti għal ripetibbiltà għolja, u jappoġġjaw produzzjoni ta 'volum għoli.
Tornijiet CNC jistgħu jiġu stabbiliti wkoll għal produzzjoni relattivament mingħajr idejn, li tagħmilhom użati ħafna fl-industriji tal-karozzi, elettronika, aerospazjali, robotika, u apparat mediku.
Kif jaħdem torn CNC
Bi torn CNC, bar vojta ta 'materjal tal-ħażna titgħabba fil-manka tal-magħżel tat-torn. Dan iċ-chuck iżomm il-biċċa tax-xogħol f'postha waqt li l-magħżel idur. Meta l-magħżel jilħaq il-veloċità meħtieġa, għodda wieqfa tal-qtugħ tinġieb f'kuntatt mal-biċċa tax-xogħol biex tneħħi l-materjal u tikseb il-ġeometrija korretta.
Torn CNC jista 'jwettaq numru ta' operazzjonijiet, bħat-tħaffir, il-kamini, it-tħaffir, it-tidwir, il-faċċata, u t-tidwir tat-taper. Operazzjonijiet differenti jeħtieġu bidliet fl-għodda u jistgħu jżidu l-ispiża u l-ħin tas-setup.
Meta jitlestew l-operazzjonijiet kollha meħtieġa tal-maċinazzjoni, il-parti tinqata 'mill-istokk għal aktar ipproċessar, jekk meħtieġ. It-torn CNC imbagħad ikun lest biex jirrepeti l-operazzjoni, bi ftit jew l-ebda ħin ta ’setup addizzjonali ġeneralment meħtieġ bejniethom.
Il-tornijiet CNC jistgħu jakkomodaw ukoll varjetà ta 'bar feeders awtomatiċi, li jnaqqsu l-ammont ta' maniġġjar manwali tal-materja prima u jipprovdu vantaġġi bħal dawn li ġejjin:
■ Naqqas il-ħin u l-isforz meħtieġ mill-operatur tal-magna
■ Appoġġ lill-barstock biex tnaqqas il-vibrazzjonijiet li jistgħu jaffettwaw b'mod negattiv il-preċiżjoni
■ Ħalli l-għodda tal-magni taħdem bl-aħjar veloċitajiet tal-magħżel
■ Imminimizza l-ħinijiet tal-bidla
■ Naqqas l-iskart materjali
Tipi ta 'tornijiet CNC
Hemm numru ta 'tipi differenti ta' tornijiet, iżda l-aktar komuni huma tornijiet CNC b'2 assi u tornijiet awtomatiċi bl-istil taċ-Ċina.
Il-biċċa l-kbira tal-tornijiet CNC China jużaw magħżel ewlieni wieħed jew tnejn flimkien ma 'magħżel wieħed jew tnejn lura (jew sekondarju), bi trasferiment rotatorju responsabbli għall-ewwel. Il-magħżel ewlieni jwettaq l-operazzjoni primarja tal-maċinazzjoni, bl-għajnuna ta 'bronżina gwida.
Barra minn hekk, xi tornijiet fuq stil taċ-Ċina jiġu mgħammra bit-tieni ras tal-għodda li topera bħala mitħna CNC.
Bi torn awtomatiku stil CNC taċ-Ċina, il-materjal tal-istokk jiġi mitmugħ permezz ta 'magħżel tar-ras li jiżżerżaq f'bushing ta' gwida. Dan jippermetti lill-għodda taqta 'l-materjal eqreb lejn il-punt fejn il-materjal huwa sostnut, u b'hekk il-magna taċ-Ċina hija ta' benefiċċju speċjalment għal partijiet twal imdawra u rqaq u għal mikromakkinar.
Ċentri tat-tidwir CNC b'ħafna assi u tornijiet bl-istil taċ-Ċina jistgħu jwettqu operazzjonijiet multipli ta 'mmaxinjar billi jużaw magna waħda. Dan jagħmilhom għażla kosteffettiva għal ġeometriji kumplessi li kieku jkunu jeħtieġu magni multipli jew bidliet fl-għodda li jużaw tagħmir bħal mitħna CNC tradizzjonali.