Aká je spracovateľská časť, ktorá sa zhoduje s malosériovým produktom?
Obrobky sú veľmi dôležitým faktorom pre konštruktérov strojov a výrobných zariadení. Nejde len o funkčnosť a celkový výkon, ale má to veľa spoločného aj s cenou.
Keď navrhujete diely pre maloobjemové produkty, ako sú zariadenia FA, zohľadňujete pri navrhovaní výrobný proces?
V prípade sériovo vyrábaných produktov, aj keď sú náklady na jeden produkt znížené, počiatočné náklady, ako sú náklady na formy, sú obrovské. Na druhej strane zariadenia FA sa vyrábajú v malých sériách, preto je potrebné zvoliť spôsob výroby s nízkymi počiatočnými nákladmi.
Medzi výrobné metódy vhodné pre malosériovú výrobu patrí napríklad obrábanie reprezentované strojovým opracovaním, spracovanie plechov ako rezanie laserom, zváranie a pod.
obrázok
Pre časti zariadenia na zariadení FA sa často používajú najmä nasledujúce spôsoby spracovania.
Obrábanie
Sekundárne spracovanie mechanických dielov, dielov s požiadavkami na pevnosť, tuhosť a presnosť a konzervárenské spracované produkty
Spracovanie plechu
Diely z tenkých dosiek, ako sú kryty a kryty, diely, ktoré vyžadujú malú pevnosť, tuhosť a presnosť
proces zvárania
Konzervárske diely na spracovanie (rámy, skelety atď.) zložené z uhlových materiálov a materiálov rúr atď.
Najprv sa zamerajte na hlavné obrábanie.
Silný partner vo výrobe mechanických dielov! Obrábanie
Aj keď sa to jednoducho nazýva obrábanie, existujú rôzne metódy. Obrábanie je v podstate proces odstraňovania nežiaducich častí zo základného materiálu na dosiahnutie požadovaného tvaru. Toto spracovanie sa tiež nazýva spracovanie odstraňovania. Hlavné metódy obrábania sú nasledovné.
Frézovanie (obrábanie)
Ide o proces odstraňovania nepotrebných častí fixovaním materiálu a jeho rezaním rotačným nástrojom. Nazýva sa aj obrábanie a dá sa povedať, že je jedným z protagonistov obrábania.
Nástroj sa nazýva stopková fréza a podľa aplikácie sa vyberajú a používajú rôzne tvary a veľkosti. Je to vysoko všestranná metóda obrábania, ako je vŕtanie, rezanie plôch a obrábanie drážok.
obrázok
Hlavné mechanické vybavenie: všeobecná fréza, CNC fréza, obrábacie centrum, päťstranné obrábacie centrum
obrázok
obrázok
CNC frézka
Obrábacie centrum
※ Fotografie stroja na spracovanie urobil autor a súvisiaci personál
Sústruhy (sústružnícke)
Ide o proces, pri ktorom sa materiál (hlavne guľatý) otáča a pritláča sa k nemu nástroj na odstránenie nepotrebných častí. Tiež nazývané sústruženie, dá sa povedať, že je ďalším protagonistom obrábania.
Na rozdiel od obrábania, kde je materiál fixovaný a rotujúci nástroj je s ním v kontakte, je sústruženie tam, kde sa materiál otáča a do kontaktu s ním sa dostáva nástroj nazývaný rezný nástroj. Preto tvar, ktorý možno otáčať, musí byť koaxiálny valec alebo valcový tvar.
obrázok
V porovnaní s obrábaním sa vyznačuje schopnosťou rýchlo a úhľadne spracovať koaxiálne tvary. Bežne sa používa na obrábanie vysoko presných valcových a valcových tvarov, ako sú hriadele, tyče atď.
Okrem toho je bežnou technológiou spracovania aj to, že obežné koleso a podobne sa po sústružení prepne do obrábacieho centra a následne sa opracuje.
Hlavné mechanické vybavenie: všeobecné sústruhy, CNC sústruhy, združené sústruhy, sústružnícke centrá, sústružnícke automaty
obrázok
obrázok
Generál Sústruh
CNC sústruh
Trieda vybíjania
Toto je proces privádzania elektródy pod napätím (vyrobenej z medi alebo grafitu) alebo drôtu do blízkosti materiálu, aby sa vytvoril oblúkový výboj, ktorý sa roztaví a odstráni materiál. Má tú výhodu, že bez ohľadu na to, aký tvrdý je materiál, pokiaľ je vodivý, dá sa spracovať. Dokáže napríklad opracovať aj rohy a dná, ktoré sa frézou nedosiahnu.
obrázok
Drôtové obrábanie elektrickým výbojom, ktoré odstraňuje obrysy pomocou drôtovej elektródy, obrábanie tvárnením elektrickým výbojom, ktoré dokáže realizovať rôzne tvary kontaktovaním symetricky tvarovaných elektród atď. EDM sa väčšinou používa pri výrobe foriem atď.
Hlavné mechanické vybavenie: EDM drôtový rezací stroj, EDM stroj
obrázok
obrázok
Drôtové EDM
EDM stroj
Brúsenie
Je to proces vykonávania presnej povrchovej úpravy na povrchu materiálu kontaktovaním rotujúceho brúsneho kameňa. Pre diely, ktoré vyžadujú presnú konečnú úpravu, ako sú spojovacie plochy medzi dielmi atď.
Okrem obrábania presných plochých plôch je tu aj brúsenie na dokončenie vonkajšej strany valcových tvarov a vnútorného priemeru otvorov.
obrázok
Hlavné mechanické vybavenie: rovinná brúska, valcová brúska, súradnicová brúska, honovací stroj
obrázok
Plošná brúska
Najprv si vysvetlime frézovací proces rezania, ktorý je tiež hlavným hrdinom obrábania.
Táto metóda spracovania je vhodná na spracovanie doskových a blokových častí, ako sú spodné dosky a škrupiny. Dá sa povedať, že je to hlavná metóda spracovania na spracovanie dielov, ako sú zariadenia FA.
Vytvorme si dojem z miesta obrábania!
Obrábanie je proces, pri ktorom sa materiál upevní na stôl zariadenia a potom sa k materiálu pritlačí vysokorýchlostný rotačný nástroj (koncová fréza), aby sa odrezali nepotrebné časti. Je hlavne schopný rezať povrchy, rezať obrysy, otvárať otvory, drážkovať a vyrezávať zakrivené povrchy.
A pretože ide o veľmi všestrannú metódu spracovania, možno ju spracovať výmenou nástroja vhodného pre každú metódu spracovania.
Univerzálna frézka je univerzálna frézka, ktorá ručne mení nástroje a je ovládaná procesorom, a frézka s numerickým riadením, ktorá môže vykonávať numerické riadenie (Numerical Control: Numerical Control) na obsluhovanej časti. Numerické ovládanie sa vzťahuje na funkciu automatického otáčania a pohybu vretena a pohybu pracovného stola podľa programu.
Okrem toho sa tie, ktoré sú vybavené ATC (Automatic Tool Changer: Automatic Tool Changer), nazývajú obrábacie centrá. Keďže sa počas spracovania automaticky vymieňa viacero nástrojov, je možné vykonať rôzne spracovanie materiálu naraz, pokiaľ je materiál zostavený a program je aktivovaný.
Obrázok nižšie ukazuje zloženie súčasných bežných univerzálnych obrábacích centier.
obrázok
Konfigurácia obrábacieho centra (Mori Seiki: NV4000)
Vložte materiál (hlavne blokový materiál) na pracovný stôl, opravte ho, nainštalujte nástroj, nastavte pôvod materiálu a potom zadajte program spracovania. Potom sa vreteno a stôl opracujú podľa programu, aby sa dosiahol požadovaný tvar produktu.
Programy na obrábanie sa nazývajú NC programy. Zdá sa, že starou metódou bolo výstup na papierovú pásku a nechať pásku prečítať strojom. V súčasnosti existujú dva hlavné spôsoby vytvárania programov.
① Zadajte program priamo do ovládača
② Na vytvorenie údajov a ich prenos do ovládača použite počítačovú aplikáciu s názvom CAM.
Pre jednoduché tvary môžete vstúpiť do programu spôsobom ① a pre zložité tvary môžete použiť metódu ②.
Položky, ktoré sa dajú opracovať
Aký tvar teda budú mať predmety, ktoré sa dajú vyrobiť obrábaním? Najprv uvádzame príklady typických dielov, aby ste si mohli urobiť dojem.
1 ~ 2 osové spracované produkty
Najjednoduchšie časti na výrobu sú tvary, ktoré sa dajú vyrobiť dierovaním alebo rezaním z jedného smeru. Povrchové obrábanie, ako je obrábanie v jednom axiálnom smere, obrábanie obrysov v rovnakej výške a drážkovanie, sú relatívne jednoduché obrábanie.
Ako je znázornené na nižšie uvedenom príklade, základové dosky len s otvormi pre skrutky alebo vyvŕtanými otvormi v rovine, alebo bloky s čiastočnými rezmi alebo skosením atď. sú typickým spracovaním. Okrem otvorov a výrezov možno opracovať aj obrysy a drážky.
obrázok
Mnohostranne spracované produkty
Ide o spracovaný produkt získaný spracovaním časti znázornenej na obrázku vyššie nielen z jedného smeru, ale z viacerých smerov. Ako je znázornené na obr. 3, okrem obrábania obrysu, obrábania otvorov, drážkovania a obrábania vrubov z jedného smeru sa obrábanie dier vykonáva aj z bočného smeru.
Obrázok 4 zobrazuje príklad drážkovania z bočného smeru a obrábania otvoru z druhého smeru. Pri tomto obrábaní sa materiál prevracia, mení sa jeho orientácia a tvar sa obrába vo všetkých smeroch.
Po opracovaní z jedného smeru sa materiál obráti a znova zafixuje, čo je známe aj ako „výmena obrobku“.
obrázok
3-osové obrábanie
3-osové obrábanie je metóda, ktorá dokáže rezať hladké zakrivené povrchy (povrchy voľného tvaru atď.), a to aj pri obrábaní z jedného smeru. Dokončovacie obrábanie sa vykonáva pohybom po zakrivenom povrchu guľovej čelnej frézy s okrúhlym hrotom. Spracovať možno nielen časti s voľnými povrchmi, ako je znázornené na obrázku 5, ale možno spracovať aj zakrivené povrchy získané skenovaním ľudí a zvierat, ako je znázornené na obrázku 6.
Keďže je potrebné súčasne pohybovať vreteno v 3 rozmeroch pozdĺž zakriveného povrchu, vytvorte NC program pomocou špeciálnej aplikácie pre CAM (Computer Aided production), ktorá podporuje 3D obrábanie. Tento spôsob spracovania sa často používa pri obrábaní vstrekovaných dielov.
obrázok
Viacosové obrábacie produkty
Časti, ktoré nie sú blokové, ale majú zložité celkové tvary, sa dajú tiež opracovať. Vynulovaním materiálu vo všetkých smeroch a použitím 5-osového stroja možno vyrobiť zložité tvary s viacerými plochami. Tento spôsob spracovania sa často používa v leteckých častiach a pod.
Obrázky 7 a 8 sú typické tvary leteckých častí (schémy). Vyznačuje sa tým, že existuje veľa zložitých tenkostenných štruktúr, ako sú kombinácie voľne tvarovaných povrchov a spracovania otvorov, výstupkov a celkovo stenčujúcich sa tvarov.
obrázok
Viacosové simultánne obrábanie
V najnovších 5-osových a zložených strojoch možno niektoré tvary obrábať iba pri otáčaní materiálu v synchronizácii s pohybom nástroja. Typické tvary sú to, čo sa nazýva list rotora, ako je znázornené na obrázku 9 (4-osová synchronizácia) a tvar ako obežné koleso znázornený na obrázku 10 (5-osová synchronizácia).
Pre zložité tvary, ako je tento, ktoré sa nedajú opracovať len z pevnej orientácie materiálu, má obrábanie výhody.
obrázok
Obrábaním je možné realizovať spracovanie takmer všetkých dielov od jednoduchých tvarov až po zložité tvary.
