Nweta nkenke na-enweghị atụ: CNC Machining maka obere akụkụ ígwè

N'ihe gbasara ụgbọelu, ngwaọrụ ahụike, ngwa eletrọniki, na obere mekaniki, a na-atụkarị ọdịiche dị n'etiti ihe ịga nke ọma na ọdịda na microns. Ka ngwaọrụ na-aga n'ihu na-ebelata ma mkpa arụmọrụ na-abawanye, ihe ndị na-enye teknụzụ anyị ike ga-ebelata n'emeghị ka ike ma ọ bụ izi ezi ghara ịdị. Nke a bụ akụkụ nke Ịmepụta CNC maka obere akụkụ ígwè—ọkwa nke na-akwalite teknụzụ mmepụta ihe ruo oke ya.

Ọ bụ ezie na igwe eji arụ ọrụ nkịtị na-arụ ọrụ na brackets na housings, obere igwe eji arụ ọrụ na-arụ ọrụ n'ụwa ebe a na-ewere ntutu mmadụ (ihe dị ka microns 70) dị ka nnukwu. Imezu nkenke na-enweghị atụ na nha a chọrọ ihe karịrị obere ngwa ịkpụ; ọ chọrọ usoro gburugburu ebe obibi zuru oke nke igwe dị elu, njikwa ọrụ siri ike, nkwụsi ike okpomọkụ, na mmemme nlezianya. Isiokwu a na-enyocha teknụzụ, ihe ịma aka, na omume kacha mma achọrọ iji mepụta obere akụkụ ígwè nwere ndidi nke na-emegide echiche.

Nkọwa nke "Nkọwapụta" na Micro-Domain

Tupu anyị eleba anya n'okwu "kedu ka esi eme ya," anyị ga-akọwa "ihe." N'ihe gbasara obere akụkụ, "nkọwa na-enweghị atụ" na-ezo aka na ihe ndị dabara n'ime kube 2-inch (50 mm), nke nwere atụmatụ dị ka oghere, oghere, na nhazi nke a tụrụ na micromita.

N'ebe a, nguzogide igwe nkịtị nke ±0.005″ (0.127 mm) ezughi oke. Ngwakọta igwe ziri ezi nke ziri ezi na-arụ ọrụ n'ime mpaghara nke ±0.0001″ ruo ±0.0002″ (2.5 µm ruo 5 µm) N'ọnọdụ ụfọdụ, maka ebe dị mkpa maka njikọta na optics ma ọ bụ sistemu mmanụ ọkụ, nnabata nwere ike ịtinyekwu ike, n'ime oke sub-micron.

Inweta ọkwa ziri ezi a mgbe niile n'ofe mmepụta chọrọ iwepụ ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ mgbanwe ọ bụla nwere ike ibute mmejọ.

Ogidi Teknụzụ nke Micro-Machining

Iji mepụta obere akụkụ ígwè mgbe niile na nkọwa pụrụ iche, ụlọ ọrụ igwe ga-ejikọta ọtụtụ teknụzụ dị mkpa.

1. Spindles Ọsọ Dị Elu (UHS)

Mkpụgharị igwe nkịtị nke na-agba ọsọ na 10,000 RPM na-adịkarị nwayọ ma enweghị nguzozi dị mkpa maka obere ngwaọrụ. Mgbe ị na-eji ngwaọrụ dị obere dị ka 0.1 mm na dayameta, ibu chipload (ọnụọgụ ihe ewepụrụ kwa ezé) ga-adị obere nke ukwuu iji gbochie ntụgharị na mmebi ngwaọrụ.

Iji nọgide na-enwe ọsọ ịkpụcha ihe nke ọma site na obere ibu dị otú ahụ, spindle ga-agbagharị na ọsọ dị oke elu. Ebe ndị a na-arụ ọrụ obere igwe nke oge a na-eji spindle ndị na-arụ ọrụ site na 30,000 ruo 60,000 RPM, na n'ọnọdụ pụrụ iche, ruo 200,000 RPM. Spindles ndị a nwere bearing seramiiki dị elu na sistemụ njikwa okpomọkụ iji belata mkpọtụ (ọsọ) na ọsọ dị elu.

2. Ịrụpụta Igwe Siri Ike

N'ụzọ na-ezighị ezi, ka akụkụ ndị ahụ na-adị obere, ngwaọrụ igwe ga-enwetakarị ihe ndị a na-apụghị ime. Ọzọ siri ike. Mkpọtụ ma ọ bụ mkpọtụ ọ bụla na-eme ka ọ dịkwuo elu na obere ọkwa, na-ebibi ihe ndị dị n'elu ma na-agbaji ngwaọrụ ndị dị nro.

A na-eji ebe a na-arụ ọrụ igwe dị elu maka obere akụkụ. simenti polymer ma ọ bụ ígwè a kpụrụ akpụ nke ukwuu ntọala ndị na-amịkọrọ mkpọtụ. Ha na-eji ụzọ nduzi kwụ ọtọ na bọọlụ e tinyere tupu e tinye iji wepụ ihe ndọghachi azụ. Ebumnuche bụ ịmepụta ikpo okwu kwụsiri ike nke na naanị mmegharị na-eme bụ ụzọ e zubere maka ngwaọrụ ahụ.

3. Ọdịdị Ngwa Ọrụ Dị Elu

Ụlọ ọrụ igwe eji arụ ọrụ nke ọma nwere geometri e mere maka iwepụ ihe buru ibu. Ngwa ọrụ nta, nke a na-ejikarị obere carbide nke sub-micron mee, chọrọ geometri pụrụ iche. Akụkụ ịkpụcha ga-adị nkọ nke ukwuu, a na-egbukwa ọjà ndị ahụ nke ọma iji gbochie ihe "ịcha" (ọnụ e wuru n'ime ya).

Maka obere akụkụ ígwè, mkpuchi ngwaọrụ dịkwa oke mkpa. AlTiN (aluminom titanium nitride) or DLC (Carbon dị ka diamond) belata esemokwu na okpomọkụ, na-enye ohere maka mwepụta chip ka mma na ndụ ngwaọrụ dị ogologo mgbe ị na-arụ ihe siri ike dịka ígwè anaghị agba nchara, titanium, ma ọ bụ Inconel.

Imeri Ihe Ịma Aka nke Mmepe Obere

Ịrụ obere akụkụ ígwè abụghị naanị "ịbelata" usoro nkịtị. Ihe ịma aka anụ ahụ pụrụ iche na-ebilite nke na-emegide usoro igwe eji arụ ọrụ nkịtị.

Ihe Mgbagwoju Anya nke "Ịpụpụ Chip"

N'ọrụ igwe nkịtị, anyị na-adabere na nrụgide oyi na ike ndọda iji kpochapụ ibe. Mgbe anyị na-egwu olulu 0.5 mm, ibe ahụ dị obere nke na nrụgide elu na ọkụ eletrik nwere ike ime ka ọ rapara na ngwaọrụ ma ọ bụ akụkụ ahụ. Ọ bụrụ na ewepụghị ibe ahụ, ngwaọrụ ahụ ga-agbanwe ya ngwa ngwa, nke na-eduga na mkpọchi (nkwakọba) na mgbawa ngwa ngwa.

Ihe Ngwọta: Ngwa igwe na-ejikarị ihe na-eme ka mmiri dị n'ime obere ihe na-eme ka ọ dị jụụ site na spindle (ihe na-eme ka mmiri dị n'ime ngwa) ma ọ bụ ikuku ikuku kpọmkwem yana usoro "pecking" (ebe ngwaọrụ ahụ na-alọghachi ugboro ugboro iji kpochapụ ihe ndị mebiri emebi) iji hụ na ebe a na-egbutu ihe ahụ dị ọcha.

Nkwụsị megide mgbawa

Ka dayameta ngwaọrụ na-ebelata, ike ya na-ada nke ukwuu. Igwe ihe eji arụ ọrụ nke 0.2 mm na-adịghị ike nke ukwuu. Ọ bụrụ na ngwaọrụ ahụ enweta ebe siri ike n'ihe ahụ ma ọ bụ ọ bụrụ na ọnụego nri dị ntakịrị elu, ngwaọrụ ahụ ga-agbagharị. Na macro-machining, mgbagharị nwere ike ibute mbelata ma ọ bụ obere nha ezighi ezi. Na micro-machining, mgbagharị na-eduga na mgbawa ozugbo.

Ihe Ngwọta: A ghaghị ime ka usoro ngwaọrụ rụọ ọrụ nke ọma iji nọgide na-enwe ibu dị iche iche. Ụzọ igwe ihe na-agba ígwè, nke na-eme ka ngwaọrụ ahụ na-emetụ ihe ahụ aka mgbe niile, nke na-adịghị emetụ ya aka karịa ịdaba n'ime oghere, dị mkpa maka ichekwa ngwaọrụ ndị dị nro.

Akwụ siri ike

N'ọkwa obere, ígwè na-agbasa n'ihi okpomọkụ. Ụlọ ọrụ igwe nke dị mma maka mmadụ (dịka ọmụmaatụ, 72°F) nwere ike ịhụ mgbanwe okpomọkụ n'ụbọchị niile ka anyanwụ na-agagharị ma ọ bụ usoro HVAC. Mgbanwe nke ọbụna ogo 2-3 Fahrenheit nwere ike ime ka spindle, bọọlụ bọọlụ, ma ọ bụ akụkụ ígwè ahụ gbasaa nke ọma iji mee ka ihe dị mma ghara ịnagide ya.

Ihe Ngwọta: A na-achịkwa okpomọkụ nke ụlọ ọrụ raara nye obere akụkụ ndị dị oke mma. ±1°F ma ọ bụ ihe na-erughị yaA na-ekpo ọkụ igwe ruo ọtụtụ awa tupu mmepụta amalite iru nguzozi okpomọkụ kwụsiri ike.

Ihe Ndị A Na-atụle Maka Akụkụ Metal Dị Obere

Ike nke ihe na-agbanwe nke ukwuu na obere ọkwa. Ike na nhazi nke ọka na-aghọ isi ihe ndị na-akpata ya.

• Ígwè anaghị agba nchara (303, 304, 316): Ihe ndị a na-adịkarị mana ha siri ike. Ha na-agbaze agbaze ma na-eme ka ha sie ike ngwa ngwa. Ịrụ ha chọrọ ngwa ọrụ dị nkọ na ọsọ dị ike iji belata ha. n'okpuru oyi akwa siri ike tupu ọ etolite.

• Aluminom (6061, 7075): Aluminom na-anabata obere ngwaọrụ n'ihi na ọ dị nro, mana ọdịdị ya nwere ike ibute oke ọnụ ahịa. Ọkpọ ọkpọ na ọsọ elu dị elu bụ isi ihe dị mkpa.

• Bras na ọla kọpa: Ihe ndị a na-arụ ọrụ nke ọma, na-enye ọmarịcha ihe osise elu. Agbanyeghị, ha na-arụ ọrụ nke ọma ma nwee ike imepụta "burrs" buru ibu karịa ihe ndị ahụ n'onwe ha. Ịkwapụ obere akụkụ na-achọkarị usoro ndị ọzọ dịka iwepụ okpomọkụ ma ọ bụ iwepụ electropolishing.

• Titanium na Superalloys: Ndị a bụ ule kachasị elu nke obere igwe eji arụ ọrụ. Obere njikwa okpomọkụ ha pụtara na okpomọkụ na-anọgide na ngwaọrụ ahụ, na-emebi ya ngwa ngwa. Ịga nke ọma chọrọ ntọala siri ike, ihe na-eme ka mmiri dị jụụ nke nwere nrụgide dị elu, na ụzọ ngwaọrụ e mere iji jikwaa okpomọkụ.

Usoro Kachasị Mma n'ime Nhazi Maka Mmepụta Ihe (DFM)

Ndị injinia na-emepụta obere akụkụ ígwè ga-arụkọ ọrụ na ndị ọkachamara n'ịrụ ọrụ iji hụ na imewe ahụ ga-adị mma. Lee ụkpụrụ DFM dị mkpa maka obere igwe:

1. Oke Oke Akụkụ: Iwu ọkọlọtọ bụ na omimi nke oghere ma ọ bụ akpa ekwesịghị ịgafe dayameta nke ngwaọrụ ahụ ugboro atọ (nkezi 3: 1). Ọ bụ ezie na enwere ike iji ngwaọrụ pụrụ iche mee ihe 5: 1, atụmatụ ndị dị omimi chọrọ ngwaọrụ ala ahaziri ahazi ma na-eme ka oge okirikiri na ihe egwu dịkwuo elu nke ukwuu.

2. Zere akụkụ dị nkọ dị n'ime: Akụkụ anọ dị n'akụkụ abụọ chọrọ obere igwe ihe e ji arụpụta ihe iji hichaa ihe fọdụrụ. Kama, chepụta ya. redio n'ime nkuku dị n'ime. radius nke dabara na nha ngwaọrụ ọkọlọtọ (dịka ọmụmaatụ, 0.5 mm, 1.0 mm) dị ọnụ ala karịa ịmanye onye na-arụ ọrụ igwe iji ngwaọrụ 0.2 mm hichaa akụkụ dị nkọ.

3. Tụlee ọkpụrụkpụ mgbidi: Mgbidi dị gịrịgịrị (ihe na-erughị 0.1 mm) ga-ama jijiji n'oge a na-arụ ọrụ (na-ekwu okwu), nke na-eduga na mmecha adịghị mma ma ọ bụ mgbanwe akụkụ. Ọ bụrụ na achọrọ mgbidi dị gịrịgịrị, tụlee imepụta akụkụ ahụ ka ejiri ihe mgbakwunye (ngwaahịa) nke a ga-ewepụ na ọrụ EDM (Electrical Discharge Machining) nke abụọ maka mmecha na-enweghị burr.

4. Nhazi Nlereanya: Naanị dee ihe ndị a ga-eji na-anabata ndị mmadụ nke ọma ebe ọ dị mkpa. Ịchọ ±0.0001″ na dayameta mpụta na-abụghị nke dị oke mkpa na-amanye onye ọrụ igwe iji ọsọ dị nwayọ, nyocha ugboro ugboro, na njikwa pụrụ iche, na-eme ka ọnụ ahịa dịkwuo elu.

Nkwanye Ogo: Ịtụ Ihe A Na-apụghị Ịtụ

Kedu otu esi enyocha "nhazi na-enweghị atụ" mgbe akụkụ ya pere mpe karịa otu mkpụrụ osikapa? Micromita na caliper nkịtị abaghị uru.

Njikwa mma maka obere igwe na-adabere na metrology dị elu:

• Sistemụ Ndị Na-atụle Anya na Ọdịdị Anya: Ndị a na-eji ọkụ azụ na igwefoto nwere mkpebi dị elu iji tụọ akụkụ geometry na-emetụghị ha aka. Ha dị mma maka profaịlụ 2D.

• Maịkrọmita Laser: Ndị a na-eji laser blank enyocha akụkụ ahụ iji jide dayameta na ọsọ ya nke ọma.

• Igwe eji atụ ihe na-ahazi (CMM): Maka obere akụkụ, CMM nwere obere ihe nyocha (a na-ejikarị ruby ​​ma ọ bụ silicon eme) yana ike kọntaktị dị oke ala iji maapụ geometrị 3D na-enweghị ịgbagọ akụkụ ahụ.

• Ntinye aka ọkụ ọcha: A na-eji teknụzụ a atụ ihe e ji eme elu, ọ na-eji ebili mmiri dị mfe emepụta maapụ 3D nke elu ahụ, na-ekpughe akara ngwaọrụ na ịdị njọ na ọkwa nanometer.

Ọdịnihu nke Micro-Machining

Ka ọchịchọ maka obere akụkụ ígwè na-eto, otú ahụ ka teknụzụ ahụ na-eto. Njikọta nke ihe mmetụta igwe (ML) na IoT na-amalite inye igwe ohere ịkọ amụma mmebi ngwaọrụ tupu ya emee site na inyocha ibu spindle na mbinye aka ịma jijiji. Ọzọkwa, njikọta nke Mmepụta Additive (mbipụta 3D) na igwe CNC (mmepụta ngwakọ) na-enye ohere maka imepụta obere akụkụ dị nso na net nwere geometries dị n'ime dị mgbagwoju anya nke CNC na-emecha ruo na nkenke micron-level.

mmechi

Imezu nkenke na-enweghị atụ n'ịrụ ọrụ CNC maka obere akụkụ ígwè bụ otu n'ime ihe nnọchianya nke injinia dị elu. Ọ chọrọ igwe ndị na-anaghị ekwe ka a na-ama jijiji, ngwaọrụ ndị anya na-anaghị ahụ anya, na gburugburu ebe obibi nke na-achịkwa ihu igwe nke na-anọgide na-agbanwe agbanwe ọbụlagodi ka ụwa dị n'èzí na-agbanwe.

Maka ụlọ ọrụ ndị na-adabere na obere mmepụta - site na ngwaọrụ ahụike a na-etinye n'ime ihe ruo na ihe mmetụta ikuku ọhụrụ nke ọgbọ na-abịa - ikike iji ígwè eme ihe n'ụzọ ziri ezi na micron abụghị naanị ikike imepụta ihe; ọ bụ ọnụ ụzọ maka imepụta ihe ọhụrụ. Site n'ịghọta ụkpụrụ nke iji obere igwe eme ihe na ijikọ aka na ụlọ ahịa igwe eji arụ ọrụ iji merie ihe ịma aka pụrụ iche ya, ndị injinia nwere ike iweta ọbụna imewe kachasị mgbagwoju anya na ndụ na obi ike zuru oke.

Họrọ Ọrụ Nrụzi CNC Gazfull

Na Gazfull, anyị bụ ọkachamara n'inye ọrụ igwe ndị karịrị mmepụta ihe ọdịnala. Ebumnuche anyị bụ ime ka usoro gị ka mma ma belata mmefu mmepụta ebe anyị na-enye nsonaazụ dị elu. Ọkachamara anyị na sistemụ ịkpụ ihe nke nwere axis atọ na-enyekwa anyị ohere ijikwa mkpa gị niile nke ọma na nke ziri ezi.