Нарийвчлалтай CNC Машинист Үйлчилгээ: Орчин үеийн Үйлдвэрлэлийн Түлхүүр

Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн орчинд нарийн төвөгтэй байдал, нарийвчлал, давтагдах чадварын эрэлт хэрэгцээ урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй өндөр байна. Ортопедийн мэс засалд ашигладаг титан ясны эрэгнээс эхлээд сансрын мэдрэгчийн нарийн төвөгтэй гэр хүртэл бидний ертөнцийг тэжээдэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь уламжлалт гар аргаар боловсруулах боломжгүй нарийвчлалын түвшинг шаарддаг. Энэхүү үйлдвэрлэлийн чадавхийн гол цөм нь оршдог. Нарийвчлалтай CNC боловсруулах үйлчилгээ.

Компьютерийн тоон удирдлага (CNC) машин механизм нь 1940-өөд оны шинэлэг зүйлээс хасагдах үйлдвэрлэлийн маргаангүй тулгын чулуу болж хөгжсөн. Гэсэн хэдий ч энэ хүрээнд "нарийвчлал" гэдэг нь зүгээр л маркетингийн нэр томьёо биш; энэ нь тоон үзүүлэлтээр хэмжигдэхүйц стандарт юм. Энэхүү нийтлэлд нарийн CNC машин механизмын үйлчилгээний техникийн нарийн ширийн зүйлийг судалж, энэхүү чухал салбарыг тодорхойлдог машин механизм, хэмжил зүй, материалын шинжлэх ухаан, нэмүү өртгийн инженерчлэлийг судлах болно.

Машин боловсруулах нарийвчлалыг тодорхойлох нь

Үйл явцыг судлахаасаа өмнө CNC боловсруулахад "нарийвчлал" гэж юу болохыг тодорхойлох нь чухал юм. Техникийн хувьд нарийвчлалыг ихэвчлэн хүлцэл буюу физик хэмжээсийн зөвшөөрөгдөх хэлбэлзлийн хязгаараар тодорхойлдог.

Стандарт боловсруулалт нь ±0.005 инч (±0.127 мм) хүлцэлийг тэсвэрлэж чаддаг бол нарийн боловсруулалт нь ±0.0005 инч (±0.0127 мм) буюу түүнээс илүү хатуу хүлцэл дотор ажилладаг. Хэт нарийвчлалтай боловсруулалтын хүрээнд хүлцэл нь микрон (0.001 мм) болон микроноос доогуур түвшинд буурч болно.

Энэ түвшний нарийвчлалд хүрэхийн тулд цогц арга барил шаардлагатай. Зөвхөн өндөр зэрэглэлийн машин хэрэгсэлтэй байх нь хангалтгүй. Нарийвчлал нь дөрвөн чухал тулгуур баганын хоорондох симбиотик харилцааны үр дүн юм:

1. Хатуу машины геометр: Машины багажны физик тогтвортой байдал.

2. Нарийвчилсан хяналтын системүүд: Хэрэгслийн замыг чиглүүлдэг програм хангамж болон серво механизмууд.

3. Багаж хэрэгсэл ба ажил зохион байгуулах: Машин болон түүхий эдийн хоорондох интерфейс.

4. Байгаль орчны хяналт: Үйлдвэрлэлийн камер дахь температур, чичиргээ, чийгшлийн менежмент.

Машин механизм: Олон тэнхлэгийн чадавхи

Нарийн CNC машины цехийн чадавхийг ихэвчлэн нэгэн зэрэг хянаж чадах тэнхлэгийн тоогоор тодорхойлдог. 3 тэнхлэгтэй боловсруулалт (X, Y, Z) нь энгийн призмийн эд ангиудад тохиромжтой байдаг ч нарийн хэрэглээнд хүний ​​алдаа болон хүлцлийн давхаргыг арилгахын тулд олон тэнхлэгтэй боловсруулалт шаардлагатай байдаг.

5-тэнхлэг боловсруулах нарийн төвөгтэй геометрийн алтан стандартыг төлөөлдөг. Уламжлалт гурван шугаман тэнхлэг дээр хоёр эргэлтийн тэнхлэг (A ба B) нэмснээр машинистууд нэг тохиргоонд бараг ямар ч чиглэлээс эд ангид ойртож чадна. Энэ нь хэд хэдэн шалтгааны улмаас нарийвчлалын хувьд техникийн хувьд давуу талтай юм.

• Бэхэлгээний алдааг бууруулсан: Эд ангийг шинэ ажиллагаанд зориулж буулгаж, дахин бэхлэх бүрт эд ангийн физик байршил бага зэрэг өөрчлөгддөг. Нэг тохиргоонд эд ангийг дуусгаснаар 5 тэнхлэгт боловсруулалт нь эдгээр "зөөлөн эрүү"-ний хүлцлийн хуримтлалыг арилгадаг.

• Сайжруулсан хэрэгсэлд хандах эрх: Толгой нь гүн хөндийд хүрэхийн тулд хазайж чаддаг тул богино зүсэх хэрэгслийг ашиглаж болно. Богино багаж нь гүн тээрэмдэх ажиллагааны нарийвчлалгүй байдлын гол эх үүсвэр болох "багажны хазайлтыг" бууруулдаг.

• Гадаргуугийн төгсгөл: Хамгийн оновчтой зүсэх өнцгийг (ихэвчлэн бөмбөлөг хэлбэрийн тээрмийн төв үзүүрээс зайлсхийхийн тулд бага зэрэг хазайлттай) ашигласнаар 5 тэнхлэгтэй боловсруулалт нь өндөр ядаргааны ачаалалд өртдөг эд ангиудад чухал ач холбогдолтой гадаргуугийн өнгөлгөөг (бага Ra утга) бий болгодог.

CNC эргэлт болон Швейцар маягийн (гулсах толгой) боловсруулалт нарийн цилиндр хэлбэртэй эд ангиудад мөн адил чухал ач холбогдолтой. Швейцарь төрлийн токарь нь урт, нарийхан, бичил бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд маргаангүй тэргүүлэгч юм. Тэд хөтлөгч бутлуураар дамжин савааны материалыг тэжээдэг бөгөөд энэ нь материалыг зүсэх үйлдлээс микроноор хол байлгадаг. Энэ нь хазайлтыг арилгаж, уламжлалт токарь дээр боломжгүй урт ба диаметрийн харьцаатай эд анги үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.

Хэмжил зүй: Баталгаажуулалт нь үйл явц юм

Нарийн үйлдвэрлэлд та хэмжиж чадахгүй зүйлээ үйлдвэрлэж чадахгүй. Хэмжилтийн шинжлэх ухаан (хэмжилтийн шинжлэх ухаан) нь нарийн CNC боловсруулах үйлчилгээний ажлын урсгалд нэгтгэгдсэн бөгөөд ихэвчлэн хаалттай гогцооны санал хүсэлтийн систем болж ажилладаг.

Энэ салбарын чанарын баталгаажуулалтын үндэс суурь нь Координат хэмжих машин (CMM) юм. Орчин үеийн CMM-үүд нь ихэвчлэн цехийн давхраас тусдаа, цаг уурын хяналттай хэмжилзүйн лабораторид байрладаг бөгөөд мэдрэгчтэй зонд эсвэл лазер сканнер ашиглан эд ангийн физик геометрийг анхны CAD загвар ("нэрлэсэн" өгөгдөл)-тэй харьцуулан зурагладаг.

Гэсэн хэдий ч өндөр нарийвчлалтай ажиллахын тулд цехүүд процессын доторх зондлох аргыг ашигладаг. Энэ нь CNC машиныг өөрөө мэдрэгчтэй зондоор тоноглохыг шаарддаг. Машин нь автоматаар дараахь зүйлийг хийх боломжтой.

1. Түүхий цутгамал эсвэл түүхий эдийн яг байршлыг ол.

2. Багажны уртын зөрүүг автоматаар тохируулна.

3. Хэмжилт нь мөчлөгийн дунд үед хийгддэг бөгөөд багажны элэгдлийн офсетыг автоматаар тохируулж, хазайлтыг засдаг.

Жишээлбэл, хэрэв багажны элэгдлийн улмаас нүх нь нэрлэсэн хэмжээнээс 0.002 мм-ээр бага байгааг датчик илрүүлбэл машины удирдлага нь дараагийн хэсгийн багажны радиусын нөхөн төлбөрийг автоматаар тохируулдаг. Энэ нь чанарын хяналтыг реактив "шалгаж, татгалзах" загвараас урьдчилан сэргийлэх "үйлдвэрлэх, баталгаажуулах" загвар руу шилжүүлж, эд ангиудын 100% нь заасан хүлцлийн зурвасыг хангаж байгааг баталгаажуулдаг (Cpk > 1.33).

Материалын анхаарах зүйлс: Машин боловсруулах чадвар ба тогтвортой байдал

Нарийвчлал нь вакуум орчинд байдаггүй; энэ нь зүсэж буй материалаас ихээхэн хамаардаг. Өөр өөр материалууд нь боловсруулалтын стресс болон дулааны хэлбэлзэлд өөр өөрөөр хариу үйлдэл үзүүлдэг.

• Хөнгөн цагаан (жишээ нь, 6061-T6, 7075): Нарийн боловсруулалтын ажлын морь. Энэ нь өндөр боловсруулалтын чадвартай, сайн дулаан дамжуулалттай (энэ нь зүсэлтийн бүсээс дулааныг зайлуулахад тусалдаг), бат бэх-жингийн харьцаа сайтай. Гэсэн хэдий ч энэ нь дулааны тэлэлтийн өндөр коэффициенттэй (CTE) бөгөөд энэ нь өнгөлгөөний явцад эд анги халвал хэмжээс нь мэдэгдэхүйц өөрчлөгдөж болно гэсэн үг юм.

• Зэвэрдэггүй ган (жишээ нь, 303, 304, 17-4 PH): Эмнэлгийн багаж хэрэгсэл болон далайн эд ангиудад ашигладаг. Энэ нь "нахтай" бөгөөд хатуурдаг. Зэвэрдэггүй гангаар нарийн боловсруулалт хийхэд хатуу суурилуулалт, хурц эерэг тармуурын багаж хэрэгсэл, тогтмол чип ачаалал шаарддаг бөгөөд ингэснээр материал нь зүсэгч дээр хатуурахаас сэргийлж, улмаар багаж эвдэрч, хаягдал үүсэх болно.

• Титан (жишээ нь, 5-р зэрэглэлийн Ti-6Al-4V): Агаарын тээвэр болон эмнэлгийн имплантын хамгийн шилдэг материал. Энэ нь дулаан дамжуулалт муутай. Боловсруулалтын явцад үүссэн дулааны 80% нь зүсэх хэрэгсэлд үлддэг бөгөөд чипсэд биш. Нарийн боловсруулалтын титан нь чипсийг гадагшлуулж, дулааныг зохицуулахын тулд өндөр даралттай хөргөлтийн бодис (1,000 PSI+) шаарддаг бөгөөд энэ нь багажны хурдан элэгдэлд орохоос сэргийлж, нимгэн ханан дээр хатуу хүлцлийг хадгалахад тусалдаг.

• Инженерийн хуванцар (жишээ нь, PEEK, Acetal, Ultem): Хуванцар нь металлаас зөөлөн боловч нарийн чанарын өвөрмөц сорилттой байдаг. Эдгээр нь дулааны тэлэлт өндөртэй бөгөөд чийгийг шингээдэг. Стрессийг бууруулах нь чухал; хэрэв шахалтын дотоод стрессийг боловсруулахаас өмнө арилгахгүй бол материалыг авсны дараа эд анги нь муруйж, нарийн ажлыг ашиггүй болгоно.

Багаж хэрэгсэл ба өндөр хурдны шпинделийн үүрэг

Зүсэх багаж нь нарийвчлал амжилттай эсвэл амжилтгүй болдог хүрэлцэх цэг юм. Өндөр нарийвчлалтай орчинд гол анхаарал нь гүйлтэд төвлөрдөг бөгөөд энэ нь багаж нь голд хэр их найгаж байгааг хэмждэг.

Багажны эргэлтийн аливаа хазгай чанар нь нэг лимбэ нөгөөгөөсөө илүү хүнд зүсэлт хийхэд хүргэдэг тул гүйлтийг хамгийн бага байлгах ёстой (ихэвчлэн <0.0002 инч). Энэ нь багажны жигд бус элэгдэл, муу гадаргуугийн өнгөлгөө, жижиг багаж хэрэгсэл (0.5 мм-ээс бага диаметртэй бичил төгсгөлийн тээрэм) дээр ноцтой эвдрэлд хүргэдэг.

Орчин үеийн нарийвчлалтай машинууд нь уламжлалт CAT эсвэл BT конус хэлбэрийн оронд HSK (Хөндий хэлбэртэй конус хэлбэрийн) багажны бариулыг ашигладаг. HSK нь конус хэлбэрийн контактаас гадна фланц хэлбэрийн контактыг өгдөг. Энэ нь өндөр эргэлтийн хурд (20,000-40,000 эрг/мин)-д илүү хатуулаг, илүү сайн давтагдах чадвар, дээд зэргийн гүйцэтгэлийг бий болгодог. Өндөр хурдны боловсруулалт (HSM) стратегиуд нь маш өндөр тэжээлийн хурд болон эргэлтийн хурдаар хөнгөн радиаль зүсэлтийн гүнийг авдаг тул нарийн ажлын гол хэсэг болсон. Учир нь тэдгээр нь зүсэлтийн хүчийг бууруулж, нимгэн ханыг хазайлтгүйгээр боловсруулах боломжийг олгодог бөгөөд дууссан хэсэгт хамгийн бага үлдэгдэл стресс үлдээдэг.

Аж үйлдвэрийн хэрэглээ

хэрэгцээ нарийн CNC боловсруулах үйлчилгээ бүтэлгүйтэл нь боломжгүй салбаруудаас үүдэлтэй.

сансрын
Агаарын тээврийн салбар нь "чухал" бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шаарддаг. Гидравлик олон талт их бие, турбины ир, бүтцийн агаарын хөлгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хэт их G-хүч, температурын хэлбэлзэл, даралтын хэлбэлзлийг тэсвэрлэх ёстой. Хүлцэл давхарлахыг хатуу хориглоно; далавчны жийргэвчийн 0.001 инчийн буруу байрлал нь цаг хугацааны явцад сүйрлийн ядралд хүргэж болзошгүй. Энэ салбарт нарийвчлалтай боловсруулалтыг AS9100 зэрэг хатуу стандартаар зохицуулдаг.

Эмнэлгийн ба шүдний
Анагаах ухааны салбар миниатюрчлалын хил хязгаарыг тэлж байна. Мэс заслын робот техник, нугасны имплант, шүдний тулгуур нь бичил боловсруулалтын чадварыг шаарддаг. Ашигласан материалууд (зэвэрдэггүй ган, титан, кобальт-хром) нь био нийцтэй байх ёстой. Цаашилбал, нарийвчлал нь геометрээс гадна гадаргуугийн бүрэн бүтэн байдлыг хамардаг. Имплант нь бактери хуримтлуулахгүйгээр ясны интеграцийг (ясны өсөлт) дэмжихийн тулд тодорхой гадаргуугийн өнгөлгөө (Ra микроинчээр хэмжигддэг) шаарддаг.

Автомашин (Өндөр гүйцэтгэлтэй)
Мотоспортод (F1, IndyCar, NASCAR) эд ангиудыг материалын шинжлэх ухааны хязгаарт багтаан зохион бүтээдэг. CNC боловсруулалтыг хөдөлгүүрийн блок, хурдны хайрцаг, түдгэлзүүлэлтийн эд ангиудад ашигладаг бөгөөд жинг багасгахын тулд массыг арилгахын зэрэгцээ бат бөх чанарыг хадгалдаг нарийн төвөгтэй "халаас" болон хавирганы бүтцийг ашигладаг. Эдгээр эд ангиуд нь ихэвчлэн цутгах эсвэл 3 тэнхлэгтэй боловсруулалтаар үйлдвэрлэх боломжгүй хөнгөн жинтэй геометрийн хэлбэртэй байдаг.

Үйлчилгээний экосистем: DFM ба үнэ цэнийн нэмэгдэл

Орчин үеийн нарийн CNC боловсруулах үйлчилгээ нь зүгээр л зураг төсөл хүлээн авч, эд анги тээвэрлэдэг "ажлын байр" биш юм. Энэ нь үйлдвэрлэлийн инженерийн түншийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнийг ихэвчлэн ... гэж нэрлэдэг. Үйлдвэрлэлд зориулсан загвар (DFM) .

Үйлчлүүлэгч CAD загварыг ирүүлэх үед нарийн засварын цех нь дизайныг дараах байдлаар хянадаг:

• Геометрийн хэмжээс ба хүлцэл (GD&T): Материал болон геометрийн хувьд шаардлагатай хүлцэл бодитой юу? Машин боловсруулах явцад өгөгдлийн бүтцийг найдвартай тогтоож чадах уу?

• Хэрэгслийн хандалт: Дотоод буланд стандарт тээрмийн хэмжээтэй тохирох радиус байгаа юу? Хэрэв үгүй ​​бол хурц дотоод буланг бий болгохын тулд Цахилгаанаар цэнэглэх машин (EDM) шаардлагатай юу?

• Нимгэн хана: Тодорхойлсон ханын зузааныг гадаргуугийн өнгөлгөө болон тэсвэрлэх чадварыг алдагдуулах чичиргээ (чичиргээ)гүйгээр боловсруулах боломжтой юу?

Машин механизмаас гадна эдгээр үйлчилгээ үзүүлэгчид ихэвчлэн санал болгодог нэмүү өртөг шингэсэн өнгөлгөөний үйлчилгээ угсрахад бэлэн байгаа эсэхийг баталгаажуулахын тулд. Үүнд:

• Аноджуулалт (II ба III төрлийн хатуу бүрхүүл): Хөнгөн цагааны хувьд зэврэлтээс хамгаалах чадвар болон гадаргуугийн хатуулгийг нэмнэ. Тайлбар: Аноджуулах барилгын зузаан; нарийвчлалын цехүүд "машины боловсруулалт" хэмжээсийг боловсруулахдаа энэхүү хуримтлалыг (ихэвчлэн 0.0002″-0.001″) харгалзан үзэх ёстой.

• Идэвхгүй байдал: Зэвэрдэггүй гангийн хувьд зэврэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд чөлөөт төмрийн бохирдлыг зайлуулна.

• Дулааны эмчилгээ: Боловсруулалтын дараа шаардлагатай материалын хатуулгийг авахын тулд стресс тайлах эсвэл хөгшрөлтийн хатууралтыг (жишээ нь, 17-4 рН зэвэрдэггүй ган) хийнэ.

Ирээдүй: Автоматжуулалт ба Аж Үйлдвэр 4.0

Ирээдүйн нарийн CNC боловсруулах үйлчилгээ Тогтвортой байдлыг хангахын тулд автоматжуулалтыг нэгтгэхэд оршино. Робот машины засвар үйлчилгээ нь "гэрэл унтраах үйлдвэрлэл"-г зөвшөөрдөг бөгөөд энэ нь ажлын бус цагаар машинуудыг хараа хяналтгүй ажиллуулах боломжийг олгодог. Машин доторх автоматжуулсан шалгалт болон процессын дараах хэмжилтийг хослуулсан тохиолдолд энэ нь хүний ​​оролцоогүйгээр хэдэн арван мянган эд анги үйлдвэрлэх боломжтой үйлдвэрлэлийн эсийг бий болгож, эд анги бүр яг ижил микрон түвшний хүлцэлийг хангаж байгааг баталгаажуулдаг.

Цаашилбал, Digital Twins-ийн өсөлт нь инженерүүдэд нэг чипийг зүсэхээс өмнө багажны зам, голын ачаалал, дулааны өсөлт зэрэг бүхэл бүтэн боловсруулалтын процессыг дуурайлган хийх боломжийг олгодог. Энэхүү урьдчилан таамаглах чадвар нь тохируулах хугацааг багасгаж, өндөр нарийвчлалтай голын шугамыг ухарч болзошгүй үнэтэй ослын эрсдлийг арилгадаг.

Дүгнэлт

Нарийвчлалтай CNC боловсруулах үйлчилгээ нь хасагдах үйлдвэрлэлийн оргил үеийг төлөөлдөг. Энэ бол зүгээр л металл зүсэхээс давсан салбар юм; энэ нь хэт хатуу машин механизм, дэвшилтэт хэмжил зүй, тусгай багаж хэрэгсэл, гүн гүнзгий материалын шинжлэх ухааны нарийн харилцан үйлчлэл юм.

Инженерүүд, худалдан авалтын мэргэжилтнүүд болон бүтээгдэхүүн хөгжүүлэгчдийн хувьд нарийн машин механизмын цехтэй хамтран ажиллах нь зөвхөн зураг илгээхээс илүү ихийг шаарддаг. Энэ нь эцсийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь зөвхөн CAD загварт тохирохоос гадна зориулалтын орчиндоо өөгүй ажиллахын тулд цехийн GD&T, бэхэлгээ болон хоёрдогч процессын чиглэлээрх туршлагыг ашиглах хамтын ажиллагааг шаарддаг.

Аж үйлдвэрүүд жижигрүүлсээр, илүү хатуу хүлцэл шаардаж, материалын гүйцэтгэлийн хил хязгаарыг тэлсээр байгаа тул нарийн CNC боловсруулалтын үүрэг улам бүр нэмэгдэх болно. Энэ нь дижитал дизайныг бодит, өндөр найдвартай бодит байдал болгон хувиргадаг чухал хүчин зүйл хэвээр байна.

Gazfull CNC Машинист үйлчилгээг сонгоно уу

Gazfull компанид бид уламжлалт үйлдвэрлэлээс давсан боловсруулалтын үйлчилгээ үзүүлэх чиглэлээр мэргэшсэн. Бид таны үйл явцыг оновчтой болгож, өндөр чанартай үр дүнд хүрэхийн зэрэгцээ үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулахыг зорьдог. Манай мэргэжлийн ур чадвар, хамгийн сүүлийн үеийн 3 тэнхлэгтэй зүсэлтийн системүүд нь таны бүх захиалгат хэрэгцээг үр ашигтай, нарийвчлалтайгаар хангах боломжийг олгодог.

Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн гол тулгуур болох нарийн CNC боловсруулах үйлчилгээний талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл та Gazfull-д зочилж болно. https://www.gazfull.com/services/ Дэлгэрэнгүйг байна.