Is e pròiseas a th ’ann an Precision Machining gus stuth a thoirt air falbh bho phìos obrach rè a bhith a’ cumail crìochnachaidhean fulangas dlùth. Tha iomadh seòrsa aig an inneal mionaideachd, a ’toirt a-steach bleith, tionndadh agus innealachadh sgaoileadh dealain. Mar as trice tha inneal mionaideachd an-diugh air a smachdachadh le bhith a ’cleachdadh Smachdan Àireamhach Coimpiutaireachd (CNC).
Bidh cha mhòr a h-uile toradh meatailt a ’cleachdadh innealachadh mionaideach, mar a bhios mòran de stuthan eile leithid plastaig agus fiodh. Tha na h-innealan sin air an obrachadh le luchd-inneachaidh sònraichte agus air an trèanadh. Gus an urrainn don inneal gearraidh a chuid obrach a dhèanamh, feumar a ghluasad ann an stiùireadh a tha air a shònrachadh gus an gearradh ceart a dhèanamh. Canar an "astar gearraidh" ris a 'phrìomh ghluasad seo. Faodar an pìos obrach a ghluasad cuideachd, ris an canar an gluasad àrd-sgoile de "feed." Còmhla, tha na gluasadan sin agus cho geur sa tha an inneal gearraidh a ’leigeil leis an inneal mionaideachd obrachadh.
Feumaidh innealachadh mionaideachd càileachd a bhith a ’leantainn blueprints air leth sònraichte air an dèanamh le prògraman CAD (dealbhadh le taic coimpiutair) no CAM (saothrachadh le taic coimpiutair) mar AutoCAD agus TurboCAD. Faodaidh am bathar-bog cuideachadh le bhith a ’toirt a-mach na diagraman no na h-iom-fhillte trì-thaobhach a dh’ fheumar gus inneal, inneal no rud a dhèanamh. Feumar cumail ris na gorm-dhealbhan sin le mionaideachd mhòr gus dèanamh cinnteach gu bheil toradh a ’cumail a ionracas. Ged a bhios a ’mhòr-chuid de chompanaidhean innealachaidh mionaideach ag obair le seòrsa air choireigin de phrògraman CAD / CAM, bidh iad fhathast ag obair gu tric le sgeidsichean air an tarraing le làimh anns na ciad ìrean de dhealbhadh.
Tha innealachadh mionaideach air a chleachdadh air grunn stuthan a ’toirt a-steach stàilinn, umha, grafait, glainne agus plastaic gus beagan ainmeachadh. A rèir meud a ’phròiseict agus na stuthan a thèid a chleachdadh, thèid diofar innealan innealachaidh mionaideach a chleachdadh. Faodar measgachadh sam bith de lathes, innealan muilleidh, preas drile, sàibh agus bleith, agus eadhon innealan-fuadain àrd-astar a chleachdadh. Faodaidh an gnìomhachas aerospace innealan-luasgaidh àrd a chleachdadh, agus is dòcha gum bi gnìomhachas obair-fiodha a ’cleachdadh pròiseasan searbhag agus bleith ceimigeach. Faodaidh maistreadh ruith, no meud sònraichte de nì sònraichte, a bhith anns na mìltean, no dìreach beagan. Bidh innealachadh mionaideach gu tric a ’feumachdainn prògramadh innealan CNC a tha a’ ciallachadh gu bheil smachd coimpiutair orra. Tha inneal CNC a ’ceadachadh tomhasan mionaideach a leantainn tro ruith toradh.
Is e muillean am pròiseas innealachaidh a thaobh a bhith a ’cleachdadh gearradairean rothlach gus stuth a thoirt a-mach à pìos obrach le bhith ag adhartachadh (no a’ biathadh) an gearradair a-steach don phìos obrach aig stiùir sònraichte. Faodar an gearradair a chumail cuideachd aig ceàrn a rèir axis an inneil. Tha muillearachd a ’còmhdach iomadh seòrsa obair is inneal eadar-dhealaichte, air lannan bho phàirtean beaga fa leth gu obair bleith gang mòr-dhleastanas. Is e seo aon de na pròiseasan as cumanta airson innealachadh pàirtean àbhaisteach gu fulangas mionaideach.
Faodar muillearachd a dhèanamh le raon farsaing de dh ’innealan inneal. B ’e an seòrsa inneal tùsail airson bleith an inneal muilleidh (ris an canar gu tric muileann). Às deidh smachd àireamhach coimpiutair (CNC) a thighinn a-steach, thàinig innealan muilleidh gu bhith nan ionadan inneachaidh: innealan muilleidh air an àrdachadh le luchd-atharrachaidh innealan fèin-ghluasadach, irisean innealan no carousels, comas CNC, siostaman fuarachaidh, agus pàircean. Mar as trice tha ionadan muilleidh air an seòrsachadh mar ionadan inneachaidh dìreach (VMCs) no ionadan inneachaidh còmhnard (HMCs).
Thòisich amalachadh muillearachd gu àrainneachdan tionndaidh, agus a chaochladh, a ’tòiseachadh le innealan beò airson lathes agus uaireannan a’ cleachdadh muilnean airson obair tionndaidh. Dh'adhbhraich seo clas ùr de dh 'innealan inneal, innealan ioma-ghnìomhach (MTMan), a tha air an togail a dh'aona ghnothach gus bleith agus tionndadh a dhèanamh taobh a-staigh an aon chèis obrach.
Do innleadairean dealbhaidh, sgiobaidhean R&D, agus luchd-saothrachaidh a tha an urra ri bhith a ’lorg pàirt, tha innealachadh mionaideach CNC a’ ceadachadh pàirtean iom-fhillte a chruthachadh gun giollachd a bharrachd. Gu dearbh, bidh innealachadh mionaideach CNC gu tric ga dhèanamh comasach pàirtean crìochnaichte a dhèanamh air aon inneal.
Bidh am pròiseas innealachaidh a ’toirt air falbh stuthan agus a’ cleachdadh raon farsaing de dh ’innealan gearraidh gus an dealbhadh deireannach, agus gu tric iom-fhillte, de phàirt a chruthachadh. Tha an ìre mionaideachd air a neartachadh tro bhith a ’cleachdadh smachd àireamhach coimpiutair (CNC), a tha air a chleachdadh gus smachd nan innealan inneachaidh a dhèanamh fèin-ghluasadach.
Dreuchd "CNC" ann an innealachadh mionaideach
A ’cleachdadh stiùiridhean prògramaidh còd, tha innealachadh mionaideach CNC a’ leigeil le pìos obrach a bhith air a ghearradh agus air a chumadh gu sònrachaidhean gun eadar-theachd làimhe le gnìomhaiche inneal.
A ’gabhail modal dealbhadh le taic coimpiutair (CAD) air a thoirt seachad le neach-ceannach, bidh inneal-eòlaiche eòlach a’ cleachdadh bathar-bog saothrachaidh le taic coimpiutair (CAM) gus an stiùireadh a chruthachadh airson innealachadh a ’phàirt. Stèidhichte air modal CAD, bidh am bathar-bog a ’dearbhadh dè na slighean innealan a tha a dhìth agus a’ gineadh a ’chòd prògramaidh a tha ag innse don inneal:
■ Dè na RPMan agus na h-ìrean biadhaidh ceart
■ Cuin agus càite an gluais an t-inneal agus / no an obair-obrach
■ Dè cho domhainn ri ghearradh
■ Cuin a chuireas tu fuarachadh
■ Factaran sam bith eile co-cheangailte ri astar, ìre biadhaidh, agus co-òrdanachadh
Bidh rianadair CNC an uairsin a ’cleachdadh a’ chòd prògramaidh gus smachd a chumail air, fèin-ghluasad agus sùil a chumail air gluasadan an inneil.
An-diugh, tha CNC na fheart togte de raon farsaing de uidheamachd, bho lathes, muilnean, agus routers gu uèir EDM (innealachadh sgaoileadh dealain), laser, agus innealan gearradh plasma. A bharrachd air fèin-ghluasad a dhèanamh air a ’phròiseas innealachaidh agus àrdachadh mionaideachd, bidh CNC a’ cur às do ghnìomhan làimhe agus a ’saoradh innealan-mach gus sùil a chumail air iomadh inneal a tha a’ ruith aig an aon àm.
A bharrachd air an sin, aon uair ‘s gu bheil slighe inneal air a dhealbhadh agus inneal air a phrògramadh, faodaidh e pàirt a ruith grunn thursan. Tha seo a ’toirt seachad ìre àrd de chruinneas agus ath-aithris, a tha e an uair sin a’ dèanamh a ’phròiseas gu math cosg-èifeachdach agus scalable.
Stuthan a tha air an innealachadh
Tha cuid de mheatailtean a tha air an innealachadh gu cumanta a ’toirt a-steach alùmanum, umha, umha, copar, stàilinn, titanium, agus sinc. A bharrachd air an sin, faodaidh fiodh, foam, fiberglass, agus plastaic mar polypropylene a bhith air an innealachadh cuideachd.
Gu dearbh, faodar dìreach mu dheidhinn stuth sam bith a chleachdadh le innealachadh mionaideach CNC - gu dearbh, a rèir an tagraidh agus na riatanasan aige.
Cuid de bhuannachdan bho innealachadh mionaideach CNC
Airson mòran de na pàirtean beaga agus na pàirtean a thathas a ’cleachdadh ann an raon farsaing de thoraidhean saothraichte, is e innealachadh mionaideach CNC gu tric an dòigh saothrachaidh de roghainn.
Mar a tha fìor mu cha mhòr a h-uile dòigh gearraidh is innealachaidh, bidh diofar stuthan gan giùlan fhèin ann an dòigh eadar-dhealaichte, agus tha meud agus cumadh co-phàirt cuideachd a ’toirt buaidh mhòr air a’ phròiseas. Ach, san fharsaingeachd tha pròiseas innealachadh CNC mionaideach a ’tabhann bhuannachdan thairis air dòighean innealachaidh eile.
Tha sin air sgàth gu bheil innealachadh CNC comasach air lìbhrigeadh:
■ Ìre àrd de iom-fhillteachd pàirt
■ Fulangas teann, mar as trice eadar ± 0.0002 "(± 0.00508 mm) gu ± 0.0005" (± 0.0127 mm)
■ Crìochnachaidhean uachdar air leth rèidh, a ’toirt a-steach crìochnachaidhean àbhaisteach
■ Ath-fhreagarrachd, eadhon aig ìrean àrda
Ged as urrainn do inneal-inneal sgileil deilbhe làimhe a chleachdadh gus pàirt càileachd a dhèanamh ann an tomhasan de 10 no 100, dè thachras nuair a dh ’fheumas tu 1,000 pàirt? 10,000 pàirt? 100,000 no millean pàirt?
Le innealachadh mionaideach CNC, gheibh thu an scalability agus an astar a dh ’fheumar airson an seòrsa cinneasachadh àrd seo. A bharrachd air an sin, tha an ath-aithris àrd de innealachadh CNC mionaideach a ’toirt dhut pàirtean a tha uile co-ionann bho thoiseach gu deireadh, ge bith cia mheud pàirt a tha thu a’ dèanamh.
Tha cuid de dhòighean sònraichte ann airson innealachadh CNC, a ’toirt a-steach uèir EDM (innealachadh sgaoileadh dealain), innealachadh cuir-ris, agus clò-bhualadh laser 3D. Mar eisimpleir, bidh EDM uèir a ’cleachdadh stuthan giùlain - mar as trice meatailtean - agus sgaoilidhean dealain gus pìos obrach a bhleith gu cumaidhean toinnte.
Ach, an seo cuiridh sinn fòcas air na pròiseasan bleith is tionndaidh - dà dhòigh toirt air falbh a tha rim faighinn gu farsaing agus gu tric air an cleachdadh airson innealachadh mionaideach CNC.
Milling vs tionndadh
Is e pròiseas innealachaidh a th ’ann am muilleann a bhios a’ cleachdadh inneal gearraidh rothlach, siolandair gus stuth a thoirt air falbh agus cumaidhean a chruthachadh. Bidh uidheamachd muilleidh, ris an canar muileann no ionad innealachaidh, a ’coileanadh cruinne de gheoimeatraidh pàirt iom-fhillte air cuid de na stuthan as motha a tha air an innealachadh le meatailt.
Is e feart cudromach de mhuillearachd gu bheil an obair-obrach na stad fhad ‘s a tha an t-inneal gearraidh a’ snìomh. Ann am faclan eile, air muileann, bidh an inneal gearraidh rothlach a ’gluasad timcheall a’ phìos obrach, a tha fhathast stèidhichte na àite air leabaidh.
Is e tionndadh a ’phròiseas a bhith a’ gearradh no a ’cumadh pìos obrach air uidheamachd ris an canar deil. Mar as trice, bidh an deil a ’snìomh a’ phìos obrach air axis dhìreach no chòmhnard fhad ‘s a bhios inneal gearraidh stèidhichte (a dh’ fhaodadh a bhith no nach eil a ’snìomh) a’ gluasad air adhart air an axis phrògramaichte.
Chan urrainn don inneal a dhol timcheall a ’phàirt gu corporra. Bidh an stuth a ’cuairteachadh, a’ leigeil leis an inneal na h-obraichean prògramaichte a choileanadh. (Tha fo-sheata de lathes anns a bheil na h-innealan a ’snìomh timcheall sreang le biadhadh spool, ge-tà, nach eil air a chòmhdach an seo.)
Ann a bhith a ’tionndadh, eu-coltach ri bleith, bidh an obair-obrach a’ snìomh. Bidh an stoc pàirt a ’tionndadh air dealgan an deil agus tha an inneal gearraidh air a thoirt a-steach don phìos obrach.
Machining làimhe vs CNC
Ged a tha an dà chuid muilnean agus lathes rim faighinn ann am modalan làimhe, tha innealan CNC nas freagarraiche airson adhbharan saothrachadh pàirtean beaga - a ’tabhann scalability agus ath-aithris airson tagraidhean a dh’ fheumas cinneasachadh àrd de phàirtean fulangas teann.
A bharrachd air a bhith a ’tabhann innealan sìmplidh 2-axis anns a bheil an t-inneal a’ gluasad anns na tuaghan X agus Z, tha uidheamachd mionaideach CNC a ’toirt a-steach modalan ioma-axis anns am faod an obair-obrach gluasad cuideachd. Tha seo an coimeas ri deil far a bheil an obair-obrach cuibhrichte ri snìomh agus gluaisidh na h-innealan gus an geoimeatraidh a tha thu ag iarraidh a chruthachadh.
Leigidh na rèiteachaidhean ioma-axis sin geoimeatraidh nas iom-fhillte a thoirt gu buil ann an aon obrachadh, gun a bhith a ’feumachdainn obair a bharrachd le gnìomhaiche an inneil. Tha seo chan e a-mhàin ga dhèanamh nas fhasa pàirtean iom-fhillte a thoirt gu buil, ach tha e cuideachd a ’lughdachadh no a’ cur às don chothrom mearachd gnìomhaiche.
A bharrachd air an sin, tha cleachdadh fuaradair àrd-bhrùthaidh le innealachadh mionaideach CNC a ’dèanamh cinnteach nach fhaigh sgoltagan a-steach don obair, eadhon nuair a bhios iad a’ cleachdadh inneal le dealgan air a stiùireadh gu dìreach.
Muilnean CNC
Tha diofar innealan muilleidh eadar-dhealaichte anns na meudan aca, rèiteachadh axis, ìrean biadhaidh, astar gearraidh, stiùireadh beatha bleith, agus feartan eile.
Ach, san fharsaingeachd, bidh muilnean CNC uile a ’cleachdadh dealgan rothlach gus stuth nach eilear ag iarraidh a ghearradh air falbh. Bidh iad air an cleachdadh gus meatailtean cruaidh mar stàilinn agus titanium a ghearradh ach faodar an cleachdadh cuideachd le stuthan leithid plastaig agus alùmanum.
Tha muilnean CNC air an togail airson ath-aithris agus faodar an cleachdadh airson a h-uile càil bho prototyping gu toradh àrd. Bidh muilnean CNC mionaideachd àrd-chrìochnach gu tric air an cleachdadh airson obair fulangas teann leithid càin bleith a ’bàsachadh agus molltairean.
Fhad ‘s as urrainn do mhuilleadaireachd CNC tionndadh luath a lìbhrigeadh, bidh crìochnachadh le bleith a’ cruthachadh phàirtean le comharran innealan faicsinneach. Faodaidh e cuideachd pàirtean a thoirt gu buil le beagan oirean biorach agus burrs, agus mar sin is dòcha gum bi feum air pròiseasan a bharrachd mura gabh oirean agus burrs na feartan sin.
Gu dearbh, bidh innealan deburring a tha air am prògramadh a-steach don t-sreath deburr, ged a bhios iad mar as trice a ’coileanadh 90% den riatanas crìochnaichte aig a’ char as motha, a ’fàgail cuid de fheartan airson crìochnachadh làimhe deireannach.
Mar airson crìochnachadh uachdar, tha innealan ann a bheir chan e a-mhàin crìoch uachdar iomchaidh, ach cuideachd crìoch coltach ri sgàthan air pàirtean den toradh obrach.
Seòrsan de mhuilnean CNC
Is e ionadan innealachaidh dìreach agus ionadan innealachaidh còmhnard a chanar ris an dà sheòrsa bunaiteach de innealan bleith, far a bheil am prìomh eadar-dhealachadh ann an stiùireadh an fhearsaid inneal.
Is e muileann a th ’ann an ionad innealachaidh dìreach anns a bheil axis an fhearsaid air a cho-thaobhadh ann an stiùireadh Z-axis. Faodar na h-innealan dìreach sin a roinn ann an dà sheòrsa:
■ Muilnean leabaidh, anns am bi an dealgan a ’gluasad co-shìnte ris an axis aige fhèin fhad‘ s a tha an clàr a ’gluasad ceart-cheàrnach ri axis an fhearsaid
■ Muilnean turaid, anns a bheil an fhearsaid na stad agus an clàr air a ghluasad gus am bi e an-còmhnaidh ceart-cheàrnach agus co-shìnte ri axis an fhearsaid rè an obair gearraidh
Ann an ionad innealachaidh chòmhnard, tha axis dealgan a ’mhuilinn air a cho-thaobhadh ann an stiùireadh Y-axis. Tha an structar còmhnard a ’ciallachadh gu bheil na muilnean sin buailteach barrachd àite a ghabhail air làr bùth innealan; tha iad cuideachd mar as trice nas truime ann an cuideam agus nas cumhachdaiche na innealan dìreach.
Bidh muileann còmhnard gu tric air a chleachdadh nuair a tha feum air crìochnachadh uachdar nas fheàrr; tha sin air sgàth gu bheil treòrachadh an fhearsaid a ’ciallachadh gu bheil na sgoltagan gearraidh gu nàdarra a’ tuiteam air falbh agus gu bheil iad furasta an toirt air falbh. (Mar bhuannachd a bharrachd, bidh toirt air falbh chip gu h-èifeachdach a ’cuideachadh le bhith ag àrdachadh beatha innealan.)
San fharsaingeachd, tha ionadan innealachaidh dìreach nas cumanta oir faodaidh iad a bhith cho cumhachdach ri ionadan inneachaidh còmhnard agus is urrainn dhaibh pàirtean glè bheag a làimhseachadh. A bharrachd air an sin, tha lorg-coise nas lugha aig ionadan dìreach na ionadan innealachaidh còmhnard.
Muilnean CNC ioma-axis
Tha ionadan muilne mionaideach CNC rim faighinn le iomadh tuagh. Bidh muileann 3-axis a ’cleachdadh nan tuaghan X, Y, agus Z airson iomadh seòrsa obair. Le muileann 4-axis, faodaidh an inneal tionndadh air axis dhìreach agus chòmhnard agus an obair-obrach a ghluasad gus leigeil le innealachadh nas leantainneach.
Tha trì làmhagan traidiseanta agus dà làmhadh rothlach a bharrachd aig muileann 5-axis, a ’leigeil leis a’ phìos obrach a bhith air a thionndadh a-mach fhad ‘s a tha ceann an fhearsaid a’ gluasad timcheall air. Leigidh seo le còig taobhan de phìos-obrach a bhith air an innealachadh gun a bhith a ’toirt air falbh am pìos obrach agus ag ath-shuidheachadh an inneil.
Deilichean CNC
Ann an deil - ris an canar cuideachd ionad tionndaidh - tha aon dealgan no barrachd, agus tuaghan X is Z. Tha an inneal air a chleachdadh gus pìos obrach a thionndadh air a axis gus diofar obrachaidhean gearraidh is cumadh a dhèanamh, a ’cur raon farsaing de dh’ innealan a-steach don phìos obrach.
Tha lathes CNC, ris an canar cuideachd lathes innealan gnìomh beò, air leth freagarrach airson pàirtean siolandair no spherical co-chothromach a chruthachadh. Coltach ri muilnean CNC, faodaidh lathes CNC làimhseachadh obrachaidhean nas lugha mar prototyping ach faodaidh iad cuideachd a bhith air an stèidheachadh airson ath-aithris àrd, a ’toirt taic do chinneasachadh àrd.
Faodar lathes CNC a stèidheachadh cuideachd airson cinneasachadh gu ìre mhath gun làmhan, a tha gan dèanamh air an cleachdadh gu farsaing anns na gnìomhachasan fèin-ghluasadach, electronics, aerospace, robotics, agus innealan meidigeach.
Mar a tha deil CNC ag obair
Le deil CNC, tha bàr bàn de stuth stoc air a luchdachadh a-steach do chuach dealgan an deil. Bidh a ’chuck seo a’ cumail a ’phìos-obrach na àite fhad‘ s a bhios an fhearsaid a ’tionndadh. Nuair a ruigeas an fhearsaid an astar a tha a dhìth, thèid inneal gearraidh pàipearachd a thoirt a-steach don phìos obrach gus stuth a thoirt air falbh agus an geoimeatraidh ceart a choileanadh.
Faodaidh deil CNC grunn obrachaidhean a dhèanamh, leithid drileadh, snàithlean, tolladh, reamadh, aghaidh, agus tionndadh taper. Feumaidh diofar obrachaidhean atharrachaidhean innealan agus faodaidh iad cosgais agus ùine rèiteachaidh àrdachadh.
Nuair a thèid na h-obraichean inneachaidh riatanach uile a chrìochnachadh, tha am pàirt air a ghearradh bhon stoc airson tuilleadh giollachd, ma tha feum air. Tha an deil CNC an uairsin deiseil airson an obair a dhèanamh a-rithist, le glè bheag de dh ’ùine rèiteachaidh a bharrachd mar as trice a dhìth.
Gabhaidh lathes CNC cuideachd grunn bhiadhan bàr fèin-ghluasadach, a lughdaicheas na tha de làimhseachadh stuth amh làimhe agus a bheir buannachdan mar a leanas:
■ Lùghdaich an ùine agus an oidhirp a tha a dhìth air gnìomhaiche an inneil
■ Thoir taic don leac-barra gus crith a lughdachadh a bheir droch bhuaidh air mionaideachd
■ Leig leis an inneal inneal obrachadh aig astaran dealgan as fheàrr
■ Lùghdaich amannan atharrachaidh
■ Lùghdaich sgudal stuthan
Seòrsan de lathes CNC
Tha grunn dhiofar sheòrsaichean de lathes ann, ach is e an fheadhainn as cumanta lathes CNC 2-axis agus lathes fèin-ghluasadach ann an stoidhle Sìona.
Bidh a ’mhòr-chuid de lathes CNC Sìona a’ cleachdadh aon no dhà de phrìomh dealganan a bharrachd air aon no dhà dealgan cùil (no àrd-sgoil), le gluasad rothlach an urra ris a ’chiad fhear. Bidh am prìomh dealgan a ’dèanamh a’ phrìomh obair innealachaidh, le cuideachadh bho bushing treòrachaidh.
A bharrachd air an sin, thig cuid de lathes ann an stoidhle Sìona uidheamaichte le dàrna ceann inneal a tha ag obair mar mhuileann CNC.
Le deilbheadh fèin-ghluasadach ann an stoidhle CNC ann an Sìona, bidh an stuth stoc air a bhiadhadh tro fhearsaid ceann sleamhnachaidh a-steach do bhus treòrachaidh. Leigidh seo leis an inneal an stuth a ghearradh nas fhaisge air a ’phuing far a bheil an stuth a’ faighinn taic, a ’dèanamh inneal Shìona gu sònraichte buannachdail airson pàirtean fada, caol air an tionndadh agus airson micromachining.
Faodaidh ionadan tionndaidh CNC ioma-axis agus lathes ann an stoidhle Sìona iomadh obair innealachaidh a choileanadh a ’cleachdadh aon inneal. Tha seo gan dèanamh nan roghainn cosg-èifeachdach airson geoimeatraidh iom-fhillte a dh ’fheumadh air iomadh inneal no atharrachadh innealan a’ cleachdadh uidheamachd leithid muileann traidiseanta CNC.