Mae peiriannu manwl yn broses i dynnu deunydd o ddarn gwaith wrth ddal 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 rheolyddion rhifiadol cyfrifiadurol (CNC).
Mae bron pob cynnyrch metel yn defnyddio peiriannu manwl gywirdeb, fel y mae llawer o ddeunyddiau eraill fel plastig a phren. Mae'r peiriannau hyn yn cael eu gweithredu gan beiriannwyr arbenigol a hyfforddedig. Er mwyn i'r offeryn torri wneud ei waith, rhaid ei symud i gyfeiriadau a bennir i wneud y toriad cywir. Gelwir y cynnig cynradd hwn yn "gyflymder torri." Gellir symud y workpiece hefyd, a elwir yn fudiant eilaidd "Feed." Gyda'i gilydd, mae'r cynigion hyn a miniogrwydd yr offeryn torri yn caniatáu i'r peiriant manwl gywirdeb weithredu.
Mae peiriannu manwl gywirdeb o ansawdd yn gofyn am y gallu i ddilyn glasbrintiau hynod benodol a wnaed gan raglenni CAD (Dylunio â Chymorth Cyfrifiadur) neu raglenni CAM (Gweithgynhyrchu â Chymorth Cyfrifiadur) fel AutoCAD a Turbocad. Gall y feddalwedd helpu i gynhyrchu'r diagramau neu'r amlinelliadau cymhleth, 3 dimensiwn sydd eu hangen er mwyn gwneuthurwr teclyn, peiriant neu wrthrych. Rhaid cadw at y glasbrintiau hyn yn fanwl iawn i sicrhau bod cynnyrch yn cadw ei gyfanrwydd. Er bod y mwyafrif o gwmnïau peiriannu manwl yn gweithio gyda rhyw fath o raglenni CAD/CAM, maent yn dal i weithio'n aml gyda brasluniau wedi'u tynnu â llaw yng nghyfnodau cychwynnol dyluniad.
Defnyddir peiriannu manwl 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, defnyddir amrywiol offer peiriannu manwl gywirdeb. Gellir defnyddio unrhyw gyfuniad o turnau, peiriannau melino, gweisg dril, 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 lluniau-gemegol. Gall corddi allan o rediad, neu swm penodol o unrhyw eitem benodol, rifo yn y miloedd, neu fod yn ddim ond ychydig. Mae peiriannu manwl yn aml yn gofyn am raglennu dyfeisiau CNC sy'n golygu eu bod yn gyfrifiadurol yn cael ei reoli'n rhifiadol. Mae'r ddyfais CNC yn caniatáu i union ddimensiynau gael eu dilyn trwy gydol rhediad cynnyrch.
Milling yw'r broses beiriannu o ddefnyddio torwyr cylchdro i dynnu deunydd o ddarn gwaith trwy symud ymlaen (neu fwydo'r 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 cynnwys 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 arfer i oddefiadau manwl gywir.
Gellir 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 cyfrifiadurol (CNC), esblygodd peiriannau melino yn ganolfannau peiriannu: peiriannau melino wedi'u hystyried gan newidwyr offer awtomatig, cylchgronau offer neu garwseli, gallu CNC, systemau oerydd, a chaeau. Yn gyffredinol, mae canolfannau melino yn cael eu dosbarthu fel canolfannau peiriannu fertigol (VMCs) neu ganolfannau peiriannu llorweddol (HMCs).
Dechreuodd integreiddio melino i amgylcheddau troi, ac i'r gwrthwyneb, gydag offer byw ar gyfer turnau ac ambell ddefnydd o felinau ar gyfer troi gweithrediadau. 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 rannu cyrchu, mae peiriannu CNC manwl yn caniatáu ar gyfer creu rhannau cymhleth heb brosesu ychwanegol. Mewn gwirionedd, mae peiriannu CNC manwl yn aml yn ei gwneud hi'n bosibl i rannau gorffenedig gael eu gwneud ar un peiriant.
Mae'r broses beiriannu yn dileu deunydd ac yn defnyddio ystod eang o offer torri i greu dyluniad terfynol, ac yn aml yn gymhleth iawn, rhan. Mae lefel y manwl gywirdeb yn cael ei wella trwy ddefnyddio rheolaeth rifiadol cyfrifiadurol (CNC), a ddefnyddir i awtomeiddio rheolaeth yr offer peiriannu.
Rôl "CNC" mewn peiriannu manwl
Gan ddefnyddio cyfarwyddiadau rhaglennu wedi'u codio, mae peiriannu CNC manwl yn caniatáu i ddarn gwaith gael ei dorri a'i lunio 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 feddalwedd yn penderfynu pa lwybrau offer sydd eu hangen ac sy'n cynhyrchu'r cod rhaglennu sy'n dweud wrth y peiriant:
■ Beth yw'r rpms cywir a'r cyfraddau bwyd anifeiliaid
■ Pryd a ble i symud yr offeryn a/neu'r darn gwaith
■ Mor ddwfn i'w dorri
■ Pryd i gymhwyso oerydd
■ Unrhyw ffactorau eraill sy'n gysylltiedig â chyflymder, cyfradd bwyd anifeiliaid a chydlynu
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 gollwng trydanol), laser, a pheiriannau torri plasma. Yn ogystal ag awtomeiddio'r broses beiriannu a gwella manwl gywirdeb, mae CNC yn dileu tasgau â 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 gywirdeb ac ailadroddadwyedd, sydd yn ei dro yn gwneud y broses yn hynod gost -effeithiol 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 - wrth gwrs, yn dibynnu ar y cais a'i ofynion.
Rhai Manteision Peiriannu CNC Precision
Ar gyfer llawer o'r rhannau a'r cydrannau bach a ddefnyddir mewn ystod eang o gynhyrchion a weithgynhyrchir, peiriannu CNC manwl yn aml yw'r dull saernïo o ddewis.
Fel sy'n wir am bron pob dull torri a pheiriannu, mae gwahanol ddefnyddiau yn 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 yn cynnig manteision dros ddulliau peiriannu eraill.
Mae hynny oherwydd bod peiriannu CNC yn gallu cyflawni:
■ Gradd uchel o gymhlethdod rhannol
■ goddefiannau tynn, yn nodweddiadol yn amrywio o ± 0.0002 "(± 0.00508 mm) i ± 0.0005" (± 0.0127 mm)
■ Gorffeniadau arwyneb hynod esmwyth, gan gynnwys gorffeniadau arfer
■ Ailadroddadwyedd, hyd yn oed ar gyfeintiau uchel
Er y gall peiriannydd medrus ddefnyddio turn llaw i wneud rhan o safon mewn meintiau o 10 neu 100, beth sy'n digwydd pan fydd angen 1,000 o rannau arnoch chi? 10,000 Rhan? 100,000 neu filiwn o rannau?
Gyda pheiriannu CNC manwl, gallwch gael y scalability a'r cyflymder sydd eu hangen ar gyfer y math hwn o gynhyrchiad cyfaint uchel. Yn ogystal, mae ailadroddadwyedd uchel peiriannu CNC manwl yn rhoi rhannau i chi sydd i gyd yr un peth 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 ychwanegyn, ac argraffu laser 3D. Er enghraifft, mae EDM Wire yn defnyddio deunyddiau dargludol -yn nodweddiadol metelau --— a gollyngiadau trydanol i erydu darn gwaith i 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.
Melino yn erbyn troi
Mae melino yn broses beiriannu sy'n defnyddio teclyn torri silindrog cylchdroi i gael gwared ar ddeunydd 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 parhau i fod yn llonydd tra bod yr offeryn torri yn troelli. Hynny yw, 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 o'r enw turn. Yn nodweddiadol, mae'r turn yn troelli'r darn gwaith ar echel fertigol neu lorweddol tra bod teclyn torri sefydlog (a allai fod yn troelli neu beidio) yn symud ar hyd yr echel sydd wedi'i raglennu.
Ni all yr offeryn fynd o amgylch y rhan yn gorfforol. Mae'r deunydd yn cylchdroi, gan ganiatáu i'r offeryn gyflawni'r gweithrediadau wedi'u rhaglennu. (Mae is-set o turnau lle mae'r offer yn troelli o amgylch gwifren sy'n cael ei bwydo â sbwlio, fodd bynnag, nad yw hynny wedi'i gwmpasu yma.)
Wrth droi, yn wahanol i felino, mae'r workpiece yn troelli. Mae'r stoc Rhan yn troi ar werthyd y turn ac mae'r teclyn torri yn cael ei ddwyn i gysylltiad â'r darn gwaith.
Llawlyfr yn erbyn Peiriannu CNC
Er bod melinau a thurnau ar gael mewn modelau â llaw, mae peiriannau CNC yn fwy priodol at ddibenion gweithgynhyrchu rhannau bach - gan gynnig scalability 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 ynddynt hefyd. Mae hyn yn wahanol i durn lle mae'r darn gwaith wedi'i gyfyngu i nyddu a bydd yr offer yn symud i greu'r geometreg a ddymunir.
Mae'r cyfluniadau aml-echel hyn yn caniatáu ar gyfer cynhyrchu geometregau mwy cymhleth mewn un llawdriniaeth, 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 wall gweithredwr.
Yn ogystal, mae'r defnydd o oerydd pwysedd uchel gyda pheiriannu CNC manwl yn sicrhau nad yw sglodion yn mynd i mewn i'r gwaith, hyd yn oed wrth ddefnyddio peiriant â gwerthyd fertigol wedi'i gyfeirio'n fertigol.
CNC Mills
Mae gwahanol beiriannau melino yn amrywio yn eu meintiau, cyfluniadau echel, cyfraddau bwyd anifeiliaid, cyflymder torri, cyfeiriad y porthiant melino, a nodweddion eraill.
Fodd bynnag, yn gyffredinol, mae melinau CNC i gyd yn defnyddio werthyd cylchdroi i dorri deunydd diangen i ffwrdd. Fe'u defnyddir i dorri metelau caled fel dur a titaniwm 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. Mae melinau CNC manwl uchel yn aml yn cael eu defnyddio ar gyfer gwaith goddefgarwch tynn fel melino marw a mowldiau.
Er y gall melino CNC ddarparu troad cyflym, mae gorffeniad fel y'i mân yn creu rhannau gyda marciau offer gweladwy. Efallai y bydd hefyd yn cynhyrchu 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 deburring sydd wedi'u rhaglennu i'r dilyniant yn deburr, er fel arfer yn cyflawni 90% o'r gofyniad gorffenedig ar y mwyaf, gan adael rhai nodweddion ar gyfer gorffen â llaw yn derfynol.
Fel ar gyfer gorffeniad wyneb, mae yna offer a fydd yn cynhyrchu nid yn unig orffeniad wyneb derbyniol, ond hefyd orffeniad tebyg i ddrych ar ddognau o'r cynnyrch gwaith.
Mathau o felinau CNC
Gelwir y ddau fath sylfaenol o beiriant melino yn ganolfannau peiriannu fertigol a chanolfannau peiriannu llorweddol, lle mae'r gwahaniaeth sylfaenol yng nghyfeiriadedd gwerthyd y peiriant.
Mae canolfan beiriannu fertigol yn felin lle mae'r echel werthyd 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 i'w echel ei hun tra bod y bwrdd yn symud yn berpendicwlar i echel y werthyd
■ Melinau Turret, 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 echel y werthyd yn ystod y llawdriniaeth dorri
Mewn canolfan beiriannu lorweddol, mae echel gwerthyd y felin wedi'i halinio i gyfeiriad echelin y. Mae'r strwythur llorweddol yn golygu bod y melinau hyn yn tueddu i gymryd mwy o le ar lawr y siop beiriant; 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 arwyneb gwell; Mae hynny oherwydd bod cyfeiriadedd y werthyd yn golygu bod y sglodion torri yn cwympo i ffwrdd yn naturiol ac yn hawdd eu tynnu. (Fel budd ychwanegol, mae tynnu sglodion yn effeithlon yn helpu i gynyddu oes offer.)
Yn gyffredinol, mae canolfannau peiriannu fertigol yn fwy cyffredin oherwydd gallant fod mor bwerus â chanolfannau peiriannu llorweddol ac yn gallu trin rhannau bach iawn. Yn ogystal, mae gan ganolfannau fertigol ôl troed llai na chanolfannau peiriannu llorweddol.
Melinau CNC aml-echel
Mae canolfannau melinau CNC Precision ar gael gyda sawl echel. Mae melin 3-echel yn defnyddio'r 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 echel gylchdro ychwanegol, gan alluogi'r darn gwaith i gael ei gylchdroi wrth i ben y werthyd symud o'i gwmpas. Mae hyn yn galluogi peiriannu pum ochr darn gwaith heb gael gwared ar y darn gwaith ac ailosod y peiriant.
CNC Lathes
Mae gan durn - a elwir hefyd yn ganolfan sy'n troi - un neu fwy o spindles, ac echelau 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 ddwylo, 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 chuck gwerthyd y turn. Mae'r chuck hwn yn dal y darn gwaith yn ei le tra bod y werthyd yn cylchdroi. Pan fydd y werthyd yn cyrraedd y cyflymder gofynnol, mae teclyn torri llonydd yn cael ei gysylltu â'r darn gwaith i gael gwared ar ddeunydd a chyflawni'r geometreg gywir.
Gall turn CNC berfformio nifer o weithrediadau, megis drilio, edafu, diflasu, reamio, wynebu a throi tapr. Mae angen newidiadau offer ar wahanol weithrediadau a gallant gynyddu amser cost a gosod.
Pan fydd yr holl weithrediadau peiriannu gofynnol yn cael eu cwblhau, mae'r rhan yn cael ei thorri o'r stoc i'w phrosesu ymhellach, os oes angen. Yna mae'r turn CNC yn barod i ailadrodd y llawdriniaeth, heb fawr o amser gosod ychwanegol, os o gwbl, fel arfer yn ofynnol yn y canol.
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 sy'n ofynnol gan weithredwr y peiriant
■ Cefnogwch y darn bar i leihau dirgryniadau a all effeithio'n negyddol ar gywirdeb
■ Caniatáu i'r offeryn peiriant weithredu ar y cyflymder gwerthyd gorau posibl
■ Lleihau amseroedd newid
■ Lleihau gwastraff deunydd
Mathau o turnau CNC
Mae yna nifer o wahanol fathau o turnau, ond y rhai mwyaf cyffredin yw turnau CNC 2-echel a thurnau awtomatig yn null Tsieina.
Mae'r rhan fwyaf o turnau CNC China yn defnyddio un neu ddau brif spindles ynghyd ag un neu ddau o werthydau yn ôl (neu eilaidd), gyda throsglwyddiad cylchdro yn gyfrifol am y cyntaf. Mae'r prif werthyd yn cyflawni'r prif weithrediad peiriannu, gyda chymorth tywysydd yn bushing.
Yn ogystal, mae rhai turnau yn null China yn dod ag ail ben offeryn sy'n gweithredu fel melin CNC.
Gyda thurn awtomatig yn null China CNC, mae'r deunydd stoc yn cael ei fwydo trwy werthyd pen llithro i mewn i dywysydd yn brysur. 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 peiriant China yn arbennig o fuddiol ar gyfer rhannau hir, main wedi'u tro ac ar gyfer micromachining.
Gall canolfannau troi CNC aml-echel a thurnau ar ffurf llestri gyflawni gweithrediadau peiriannu lluosog gan ddefnyddio peiriant sengl. 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.