Mae Peiriannu Precision yn broses i dynnu deunydd o weithfan wrth gynnal gorffeniadau goddefgarwch agos.Mae gan y peiriant manwl lawer o fathau, gan gynnwys melino, troi a pheiriannu rhyddhau trydanol.Mae peiriant manwl heddiw yn cael ei reoli'n gyffredinol gan ddefnyddio Rheolaethau Rhifiadol Cyfrifiadurol (CNC).
Mae bron pob cynnyrch metel yn defnyddio peiriannu manwl gywir, fel y mae llawer o ddeunyddiau eraill megis plastig a phren.Mae'r peiriannau hyn yn cael eu gweithredu gan beirianwyr arbenigol a hyfforddedig.Er mwyn i'r offeryn torri wneud ei waith, rhaid ei symud i'r cyfarwyddiadau a nodir i wneud y toriad cywir.Gelwir y cynnig cynradd hwn yn "gyflymder torri."Gellir symud y workpiece hefyd, a elwir yn y cynnig eilaidd o "bwyd anifeiliaid."Gyda'i gilydd, mae'r cynigion hyn a miniogrwydd yr offeryn torri yn caniatáu i'r peiriant manwl weithredu.
Mae peiriannu manwl o ansawdd yn gofyn am y gallu i ddilyn glasbrintiau hynod benodol a wneir gan raglenni CAD (dylunio trwy gymorth cyfrifiadur) neu CAM (gweithgynhyrchu trwy gymorth cyfrifiadur) fel AutoCAD a TurboCAD.Gall y feddalwedd helpu i gynhyrchu'r diagramau neu'r amlinelliadau 3-dimensiwn cymhleth sydd eu hangen er mwyn cynhyrchu teclyn, peiriant neu wrthrych.Rhaid cadw at y glasbrintiau hyn yn fanwl iawn i sicrhau bod cynnyrch yn cadw ei gyfanrwydd.Er bod y rhan fwyaf o gwmnïau peiriannu manwl gywir yn gweithio gyda rhyw fath o raglenni CAD/CAM, maent yn dal i weithio'n aml gyda brasluniau wedi'u tynnu â llaw yng nghamau cychwynnol dyluniad.
Defnyddir peiriannu manwl gywir ar nifer o ddeunyddiau gan gynnwys dur, efydd, graffit, gwydr a phlastig i enwi ond ychydig.Yn dibynnu ar faint y prosiect a'r deunyddiau i'w defnyddio, bydd amrywiol offer peiriannu manwl yn cael eu defnyddio.Gellir defnyddio unrhyw gyfuniad o turnau, peiriannau melino, gweisg drilio, llifiau a llifanu, a hyd yn oed roboteg cyflym.Gall y diwydiant awyrofod ddefnyddio peiriannu cyflymder uchel, tra gallai diwydiant gwneud offer gwaith coed ddefnyddio prosesau ysgythru a melino ffotocemegol.Gall corddi rhediad, neu swm pennodol o unrhyw eitem neillduol, rifo yn y miloedd, neu fod ond ychydig.Mae peiriannu manwl yn aml yn gofyn am raglennu dyfeisiau CNC sy'n golygu eu bod yn cael eu rheoli'n rhifiadol gan gyfrifiadur.Mae'r ddyfais CNC yn caniatáu ar gyfer union ddimensiynau i'w dilyn trwy gydol rhediad cynnyrch.
Melino yw'r broses beiriannu o ddefnyddio torwyr cylchdro i dynnu deunydd o ddarn gwaith trwy symud (neu fwydo) y torrwr i'r darn gwaith i gyfeiriad penodol.Gellir dal y torrwr hefyd ar ongl o'i gymharu ag echel yr offeryn.Mae melino yn cwmpasu amrywiaeth eang o wahanol weithrediadau a pheiriannau, ar raddfeydd o rannau unigol bach i weithrediadau melino gangiau mawr, trwm.Mae'n un o'r prosesau a ddefnyddir amlaf ar gyfer peiriannu rhannau arferiad i oddefiannau manwl gywir.
Gellir gwneud melino gydag ystod eang o offer peiriant.Y dosbarth gwreiddiol o offer peiriant ar gyfer melino oedd y peiriant melino (a elwir yn aml yn felin).Ar ôl dyfodiad rheolaeth rifiadol gyfrifiadurol (CNC), datblygodd peiriannau melino yn ganolfannau peiriannu: peiriannau melino wedi'u hategu gan newidwyr offer awtomatig, cylchgronau offer neu garwseli, gallu CNC, systemau oerydd, a llociau.Yn gyffredinol, mae canolfannau melino yn cael eu dosbarthu fel canolfannau peiriannu fertigol (VMCs) neu ganolfannau peiriannu llorweddol (HMCs).
Dechreuwyd integreiddio melino i amgylcheddau troi, ac i'r gwrthwyneb, gydag offer byw ar gyfer turnau a defnydd achlysurol o felinau ar gyfer gweithrediadau troi.Arweiniodd hyn at ddosbarth newydd o offer peiriant, peiriannau amldasgio (MTMs), sydd wedi'u hadeiladu'n bwrpasol i hwyluso melino a throi o fewn yr un amlen waith.
Ar gyfer peirianwyr dylunio, timau ymchwil a datblygu, a gweithgynhyrchwyr sy'n dibynnu ar gyrchu rhannol, mae peiriannu CNC manwl gywir yn caniatáu creu rhannau cymhleth heb brosesu ychwanegol.Mewn gwirionedd, mae peiriannu CNC manwl gywir yn aml yn ei gwneud hi'n bosibl gwneud rhannau gorffenedig ar un peiriant.
Mae'r broses beiriannu yn tynnu deunydd ac yn defnyddio ystod eang o offer torri i greu dyluniad terfynol, ac yn aml yn gymhleth iawn, o ran.Mae lefel y manwl gywirdeb yn cael ei wella trwy ddefnyddio rheolaeth rifiadol gyfrifiadurol (CNC), a ddefnyddir i awtomeiddio rheolaeth yr offer peiriannu.
Rôl "CNC" mewn peiriannu manwl gywir
Gan ddefnyddio cyfarwyddiadau rhaglennu wedi'u codio, mae peiriannu CNC manwl gywir yn caniatáu i ddarn gwaith gael ei dorri a'i siapio i fanylebau heb ymyrraeth â llaw gan weithredwr peiriant.
Gan gymryd model dylunio â chymorth cyfrifiadur (CAD) a ddarperir gan gwsmer, mae peiriannydd arbenigol yn defnyddio meddalwedd gweithgynhyrchu â chymorth cyfrifiadur (CAM) i greu'r cyfarwyddiadau ar gyfer peiriannu'r rhan.Yn seiliedig ar y model CAD, mae'r meddalwedd yn pennu pa lwybrau offer sydd eu hangen ac yn cynhyrchu'r cod rhaglennu sy'n dweud wrth y peiriant:
■ Beth yw'r RPMs a'r cyfraddau porthiant cywir
■ Pryd a ble i symud yr offeryn a/neu'r darn gwaith
■ Pa mor ddwfn i'w dorri
■ Pryd i roi oerydd
■ Unrhyw ffactorau eraill yn ymwneud â chyflymder, cyfradd bwydo, a chydsymud
Yna mae rheolwr CNC yn defnyddio'r cod rhaglennu i reoli, awtomeiddio a monitro symudiadau'r peiriant.
Heddiw, mae CNC yn nodwedd adeiledig o ystod eang o offer, o turnau, melinau, a llwybryddion i EDM gwifren (peiriannu rhyddhau trydanol), laser, a pheiriannau torri plasma.Yn ogystal ag awtomeiddio'r broses beiriannu a gwella cywirdeb, mae CNC yn dileu tasgau llaw ac yn rhyddhau peirianwyr i oruchwylio peiriannau lluosog sy'n rhedeg ar yr un pryd.
Yn ogystal, unwaith y bydd llwybr offer wedi'i ddylunio a pheiriant wedi'i raglennu, gall redeg rhan unrhyw nifer o weithiau.Mae hyn yn darparu lefel uchel o fanwl gywirdeb ac ailadroddadwyedd, sydd yn ei dro yn gwneud y broses yn gost-effeithiol iawn ac yn raddadwy.
Deunyddiau sy'n cael eu peiriannu
Mae rhai metelau sy'n cael eu peiriannu'n gyffredin yn cynnwys alwminiwm, pres, efydd, copr, dur, titaniwm, a sinc.Yn ogystal, gellir peiriannu pren, ewyn, gwydr ffibr, a phlastigau fel polypropylen hefyd.
Mewn gwirionedd, gellir defnyddio bron unrhyw ddeunydd gyda pheiriannu CNC manwl gywir - wrth gwrs, yn dibynnu ar y cais a'i ofynion.
Rhai manteision o drachywiredd CNC peiriannu
Ar gyfer llawer o'r rhannau a'r cydrannau bach a ddefnyddir mewn ystod eang o gynhyrchion a weithgynhyrchir, peiriannu CNC manwl gywir yn aml yw'r dull gwneuthuriad o ddewis.
Fel sy'n wir am bron pob dull torri a pheiriannu, mae gwahanol ddeunyddiau'n ymddwyn yn wahanol, ac mae maint a siâp cydran hefyd yn cael effaith fawr ar y broses.Fodd bynnag, yn gyffredinol mae'r broses o beiriannu CNC manwl gywir yn cynnig manteision dros ddulliau peiriannu eraill.
Mae hynny oherwydd bod peiriannu CNC yn gallu darparu:
■ Gradd uchel o gymhlethdod rhannol
■ Goddefiannau tynn, fel arfer yn amrywio o ±0.0002" (±0.00508 mm) i ±0.0005" (±0.0127 mm)
■ Gorffeniadau arwyneb hynod o llyfn, gan gynnwys gorffeniadau arferol
■ Ailadroddadwyedd, hyd yn oed ar gyfeintiau uchel
Er y gall peiriannydd medrus ddefnyddio turn â llaw i wneud rhan o ansawdd mewn symiau o 10 neu 100, beth sy'n digwydd pan fydd angen 1,000 o rannau arnoch chi?10,000 o rannau?100,000 neu filiwn o rannau?
Gyda pheiriannu CNC manwl gywir, gallwch gael y scalability a'r cyflymder sydd eu hangen ar gyfer y math hwn o gynhyrchu cyfaint uchel.Yn ogystal, mae ailadroddadwyedd uchel peiriannu CNC manwl gywir yn rhoi rhannau sydd i gyd yr un peth i chi o'r dechrau i'r diwedd, ni waeth faint o rannau rydych chi'n eu cynhyrchu.
Mae yna rai dulliau arbenigol iawn o beiriannu CNC, gan gynnwys EDM gwifren (peiriannu rhyddhau trydanol), peiriannu ychwanegion, ac argraffu laser 3D.Er enghraifft, mae gwifren EDM yn defnyddio deunyddiau dargludol - metelau fel arfer - - a gollyngiadau trydanol i erydu darn gwaith yn siapiau cymhleth.
Fodd bynnag, yma byddwn yn canolbwyntio ar y prosesau melino a throi - dau ddull tynnu sydd ar gael yn eang ac a ddefnyddir yn aml ar gyfer peiriannu CNC manwl gywir.
Melino vs troi
Mae melino yn broses beiriannu sy'n defnyddio offeryn torri silindrog, cylchdroi i dynnu deunydd a chreu siapiau.Mae offer melino, a elwir yn felin neu ganolfan beiriannu, yn cyflawni bydysawd o geometregau rhan gymhleth ar rai o'r gwrthrychau mwyaf wedi'u peiriannu metel.
Nodwedd bwysig o felino yw bod y darn gwaith yn aros yn llonydd tra bod yr offeryn torri yn troelli.Mewn geiriau eraill, ar felin, mae'r offeryn torri cylchdroi yn symud o amgylch y darn gwaith, sy'n parhau i fod yn sefydlog yn ei le ar wely.
Troi yw'r broses o dorri neu siapio darn gwaith ar offer a elwir yn turn.Yn nodweddiadol, mae'r turn yn troelli'r darn gwaith ar echel fertigol neu lorweddol tra bod offeryn torri sefydlog (a all fod yn nyddu neu beidio) yn symud ar hyd yr echelin wedi'i rhaglennu.
Ni all yr offeryn fynd o gwmpas y rhan yn gorfforol.Mae'r deunydd yn cylchdroi, gan ganiatáu i'r offeryn gyflawni'r gweithrediadau wedi'u rhaglennu.(Mae yna is-set o turnau lle mae'r offer yn troi o amgylch gwifren wedi'i bwydo â sbŵl, fodd bynnag, nid yw honno wedi'i gorchuddio yma.)
Wrth droi, yn wahanol i felino, mae'r darn gwaith yn troelli.Mae'r stoc rhan yn troi gwerthyd y turn ymlaen ac mae'r offeryn torri yn dod i gysylltiad â'r darn gwaith.
Llawlyfr vs peiriannu CNC
Er bod melinau a turnau ar gael mewn modelau llaw, mae peiriannau CNC yn fwy priodol at ddibenion gweithgynhyrchu rhannau bach - gan gynnig graddadwyedd ac ailadroddadwyedd ar gyfer cymwysiadau sy'n gofyn am gynhyrchu cyfaint uchel o rannau goddefgarwch tynn.
Yn ogystal â chynnig peiriannau 2-echel syml lle mae'r offeryn yn symud yn yr echelinau X a Z, mae offer CNC manwl yn cynnwys modelau aml-echel lle gall y darn gwaith symud hefyd.Mae hyn mewn cyferbyniad â turn lle mae'r darn gwaith wedi'i gyfyngu i nyddu a bydd yr offer yn symud i greu'r geometreg a ddymunir.
Mae'r ffurfweddau aml-echel hyn yn caniatáu ar gyfer cynhyrchu geometregau mwy cymhleth mewn un gweithrediad, heb fod angen gwaith ychwanegol gan weithredwr y peiriant.Mae hyn nid yn unig yn ei gwneud hi'n haws cynhyrchu rhannau cymhleth, ond hefyd yn lleihau neu'n dileu'r siawns o gamgymeriad gweithredwr.
Yn ogystal, mae defnyddio oerydd pwysedd uchel gyda pheiriannu CNC manwl gywir yn sicrhau nad yw sglodion yn mynd i mewn i'r gwaith, hyd yn oed wrth ddefnyddio peiriant gyda gwerthyd fertigol.
melinau CNC
Mae gwahanol beiriannau melino yn amrywio o ran eu meintiau, cyfluniadau echelin, cyfraddau porthiant, cyflymder torri, cyfeiriad bwydo melino, a nodweddion eraill.
Fodd bynnag, yn gyffredinol, mae melinau CNC i gyd yn defnyddio gwerthyd cylchdroi i dorri deunydd diangen i ffwrdd.Fe'u defnyddir i dorri metelau caled fel dur a thitaniwm ond gellir eu defnyddio hefyd gyda deunyddiau fel plastig ac alwminiwm.
Mae melinau CNC yn cael eu hadeiladu ar gyfer ailadroddadwyedd a gellir eu defnyddio ar gyfer popeth o brototeipio i gynhyrchu cyfaint uchel.Defnyddir melinau CNC manwl uchel yn aml ar gyfer gwaith goddefgarwch tynn megis melino marw a mowldiau.
Er y gall melino CNC gyflawni newid cyflym, mae gorffeniad wedi'i felino yn creu rhannau â marciau offer gweladwy.Gall hefyd gynhyrchu rhannau gyda rhai ymylon miniog a burrs, felly efallai y bydd angen prosesau ychwanegol os yw ymylon a burrs yn annerbyniol ar gyfer y nodweddion hynny.
Wrth gwrs, bydd offer dadbwrio sydd wedi'u rhaglennu i'r dilyniant yn dadfeilio, er fel arfer yn cyflawni 90% o'r gofyniad gorffenedig ar y mwyaf, gan adael rhai nodweddion ar gyfer gorffen â llaw terfynol.
O ran gorffeniad wyneb, mae yna offer a fydd yn cynhyrchu nid yn unig gorffeniad wyneb derbyniol, ond hefyd gorffeniad tebyg i ddrych ar ddognau o'r cynnyrch gwaith.
Mathau o felinau CNC
Gelwir y ddau fath sylfaenol o beiriannau melino yn ganolfannau peiriannu fertigol a chanolfannau peiriannu llorweddol, lle mae'r gwahaniaeth sylfaenol yng nghyfeiriadedd gwerthyd y peiriant.
Mae canolfan peiriannu fertigol yn felin lle mae'r echel spindle wedi'i halinio i gyfeiriad echel Z.Gellir rhannu'r peiriannau fertigol hyn ymhellach yn ddau fath:
■ Melinau gwely, lle mae'r werthyd yn symud yn gyfochrog â'i hechelin ei hun tra bod y bwrdd yn symud yn berpendicwlar i echelin y werthyd
■ Melinau tyred, lle mae'r werthyd yn llonydd a bod y bwrdd yn cael ei symud fel ei fod bob amser yn berpendicwlar ac yn gyfochrog ag echelin y werthyd yn ystod y llawdriniaeth dorri
Mewn canolfan peiriannu llorweddol, mae echel spindle y felin wedi'i alinio i gyfeiriad echel Y.Mae'r strwythur llorweddol yn golygu bod y melinau hyn yn tueddu i gymryd mwy o le ar lawr siop y peiriant;maent hefyd yn gyffredinol yn drymach o ran pwysau ac yn fwy pwerus na pheiriannau fertigol.
Defnyddir melin lorweddol yn aml pan fydd angen gorffeniad wyneb gwell;mae hynny oherwydd bod cyfeiriadedd y werthyd yn golygu bod y sglodion torri'n disgyn yn naturiol ac yn hawdd eu tynnu.(Fel budd ychwanegol, mae tynnu sglodion effeithlon yn helpu i gynyddu bywyd offer.)
Yn gyffredinol, mae canolfannau peiriannu fertigol yn fwy cyffredin oherwydd gallant fod mor bwerus â chanolfannau peiriannu llorweddol a gallant drin rhannau bach iawn.Yn ogystal, mae gan ganolfannau fertigol ôl troed llai na chanolfannau peiriannu llorweddol.
Melinau CNC aml-echel
Mae canolfannau melin CNC manwl gywir ar gael gydag echelinau lluosog.Mae melin 3-echel yn defnyddio echelinau X, Y, a Z ar gyfer amrywiaeth eang o waith.Gyda melin 4-echel, gall y peiriant gylchdroi ar echel fertigol a llorweddol a symud y darn gwaith i ganiatáu ar gyfer peiriannu mwy parhaus.
Mae gan felin 5-echel dair echel draddodiadol a dwy echelin cylchdro ychwanegol, sy'n galluogi'r darn gwaith i gael ei gylchdroi wrth i'r pen gwerthyd symud o'i gwmpas.Mae hyn yn galluogi pum ochr darn gwaith i gael eu peiriannu heb dynnu'r darn gwaith ac ailosod y peiriant.
turnau CNC
Mae gan turn - a elwir hefyd yn ganolfan droi - un gwerthydau neu fwy, ac echelinau X a Z.Defnyddir y peiriant i gylchdroi darn gwaith ar ei echel i gyflawni gweithrediadau torri a siapio amrywiol, gan gymhwyso ystod eang o offer i'r darn gwaith.
Mae turnau CNC, a elwir hefyd yn turnau offer gweithredu byw, yn ddelfrydol ar gyfer creu rhannau silindrog neu sfferig cymesur.Fel melinau CNC, gall turnau CNC drin gweithrediadau llai fel prototeipio ond gellir eu sefydlu hefyd ar gyfer ailadroddadwyedd uchel, gan gefnogi cynhyrchu cyfaint uchel.
Gellir sefydlu turnau CNC hefyd ar gyfer cynhyrchu cymharol ddi-dwylo, sy'n eu gwneud yn cael eu defnyddio'n helaeth yn y diwydiannau modurol, electroneg, awyrofod, roboteg a dyfeisiau meddygol.
Sut mae turn CNC yn gweithio
Gyda turn CNC, mae bar gwag o ddeunydd stoc yn cael ei lwytho i mewn i bwmp gwerthyd y turn.Mae'r chuck hwn yn dal y darn gwaith yn ei le tra bod y werthyd yn cylchdroi.Pan fydd y gwerthyd yn cyrraedd y cyflymder gofynnol, daw offeryn torri llonydd i gysylltiad â'r darn gwaith i gael gwared ar ddeunydd a chyflawni'r geometreg gywir.
Gall turn CNC gyflawni nifer o weithrediadau, megis drilio, edafu, diflasu, reaming, wynebu, a throi tapr.Mae angen newid offer ar wahanol weithrediadau a gallant gynyddu cost ac amser sefydlu.
Pan fydd yr holl weithrediadau peiriannu gofynnol wedi'u cwblhau, caiff y rhan ei thorri o'r stoc i'w phrosesu ymhellach, os oes angen.Yna mae'r turn CNC yn barod i ailadrodd y llawdriniaeth, gydag ychydig neu ddim amser gosod ychwanegol fel arfer yn ofynnol rhyngddynt.
Gall turnau CNC hefyd ddarparu ar gyfer amrywiaeth o borthwyr bar awtomatig, sy'n lleihau faint o drin deunydd crai â llaw ac yn darparu manteision fel y canlynol:
■ Lleihau'r amser a'r ymdrech sydd eu hangen ar weithredwr y peiriant
■ Cefnogwch y barstock i leihau dirgryniadau a all effeithio'n negyddol ar drachywiredd
■ Caniatáu i'r offeryn peiriant weithredu ar y cyflymder gwerthyd gorau posibl
■ Lleihau amseroedd newid drosodd
■ Lleihau gwastraff materol
Mathau o turnau CNC
Mae yna nifer o wahanol fathau o turnau, ond y rhai mwyaf cyffredin yw turnau CNC 2-echel a turnau awtomatig arddull Tsieina.
Mae'r rhan fwyaf o turnau CNC Tsieina yn defnyddio un neu ddau o brif werthydau ynghyd ag un neu ddau o werthydau cefn (neu eilaidd), gyda throsglwyddo cylchdro yn gyfrifol am y cyntaf.Mae'r prif werthyd yn cyflawni'r gweithrediad peiriannu cynradd, gyda chymorth bushing canllaw.
Yn ogystal, mae rhai turnau tebyg i Tsieina yn cynnwys ail ben offer sy'n gweithredu fel melin CNC.
Gyda turn awtomatig CNC Tsieina-arddull, mae'r deunydd stoc yn cael ei fwydo trwy werthyd pen llithro i mewn i lwyn canllaw.Mae hyn yn caniatáu i'r offeryn dorri'r deunydd yn agosach at y pwynt lle mae'r deunydd yn cael ei gefnogi, gan wneud y peiriant Tsieina yn arbennig o fuddiol ar gyfer rhannau hir, main wedi'u troi ac ar gyfer microbeiriannu.
Gall canolfannau troi CNC aml-echel a turnau arddull Tsieina gyflawni gweithrediadau peiriannu lluosog gan ddefnyddio un peiriant.Mae hyn yn eu gwneud yn opsiwn cost-effeithiol ar gyfer geometregau cymhleth a fyddai fel arall yn gofyn am beiriannau lluosog neu newidiadau offer gan ddefnyddio offer fel melin CNC draddodiadol.