Ճշգրիտ CNC մշակման ամբողջական ուղեցույց

1. Ի՞նչ է ճշգրիտ CNC մշակումը

Ճշգրիտ CNC (համակարգչային թվային կառավարում) մշակումը սուբտրակտիվ արտադրության գործընթաց է, որտեղ նախնական ծրագրավորված համակարգչային ծրագրերը որոշում են գործարանի գործիքների և սարքավորումների շարժը: Այս ավտոմատացումը հնարավորություն է տալիս արտադրել բարդ մասեր՝ արտակարգ ճշգրտությամբ և կրկնվողականությամբ , որը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան համակարգային մշակման հնարավորությունները .

Ստանդարտ և ճշգրիտ CNC մշակման հիմնական տարբերությունը կապված է ճշգրտության մակարդակի հետ: Չնայած ստանդարտ մշակումը կարող է բավարար լինել ընդհանուր մասերի համար, ճշգրիտ մշակումը սովորաբար ներառում է թույլատրելի շեղումներ՝ տիրույթից ±0.1-ից մինչև 0.2 միլիմետր , նշանակված սարքավորումներ, օպտիմալացված կտրման պարամետրեր և փորձագետների կողմից կատարվող հստակ գործընթաց՝ այդպիսի բարձր չափանիշների հասնելու համար . Հիմնական նպատակն է զանգվածաբար արտադրել նույնական մասեր այնպիսի բարդ ոլորտների համար, ինչպիսիք են ավտոմոբիլային, բժշկական և ռազմական ոլորտները, որտեղ նույնիսկ մեկ միկրոնի շեղումը կարող է կարևոր նշանակություն ունենալ

Իրական դեպքի ուսումնասիրություն. CAD մոդելից մինչև ավիատիեզերական մաս

Վերջերս մեկ արտադրողի պետք էր բարձր կատարողականության ինքնաթիռի կոնստրուկտիվ մասերի խումբ: Սկզբնական նմուշները, որոնք մշակվել էին ստանդարտ 3-առանցք ունեցող CNC-ով, լարվածության փորձարկումների ժամանակ ցույց տվեցին 0.15մմ շեղում . Անցնելով 5-առանցք ճշգրիտ CNC սարքավորմանը և իրականացնելով ստորև ներկայացված քայլ առ քայլ գործընթացը, նրանք հասան հաստատուն 0.02մմ հանդուրժողականության և մասի ամրության 30%-ով բարելավման, ինչը հնարավորություն տվեց անցնել բոլոր որակի ստուգումները՝ թռիչքի համապատասխանություն հաստատելու համար

2. Ճշգրիտ CNC մշակման գործընթացի քայլ առ քայլ նկարագրություն

Բարձր ճշգրտություն հասնելու համար պահանջվում է համարյա բազմաստիճան գործընթաց:

2.1 Նախագծում և CAD մոդելավորում

Ճանապարհը սկսվում է մանրամասն 3D մոդելով, որը ստեղծված է հետևյալ ծրագրերում՝ AutoCAD կամ Solidworks . Այս մոդելը ներառում է բոլոր կարևոր չափսեր, հանդուրժողականություններ եւ առանձնահատկություններ վերջնական մասի: Հետեւել Արտադրության համար դիզայն (DFM) այս փուլում կարեւոր է ապահովել, որ նախագիծը համատեղելի է ճշգրտության մեքենայական տեխնիկայի հետ եւ խուսափում է հնարավոր կամ անարդյունավետ մեքենայական հատկություններից: .

2.2 CAM եւ CNC ծրագրավորում

Այնուհետեւ CAD մոդելը ներմուծվում է Համակարգիչային աջակցությամբ արտադրություն (CAM) ծրագրակազմ։ CAM համակարգը մոդելը վերափոխում է հրահանգների շարքի, որոնք հայտնի են որպես G-կոդ և M-կոդ , և որոնք CNC սարքը կարող է կատարել։ Այս փուլի ընթացքում նախատեսված է գործիքների շարժման ուղիների նմանակում՝ սխալները նվազագույնի հասցնելու և նյութի հեռացման գործընթացը առավելագույն ճշգրտությամբ օպտիմալացնելու համար .

2.3 CNC սարքի կարգավորում

Ճիշտ կարգավորումը անպայման է։ Սա ներառում է.

• Գործիքի կարգավորում. Տեղադրել ճիշտ կտրող գործիքները (վերջային ֆրեզեր, պտուտակներ և այլն) գործիքային պահակներում կամ Ավտոմատ գործիքների փոխանակման սարքում (ATC)։

• Բազայի ամրացում. Կոշտ ամրացնել հունձված նյութը (մանրամասը) սարքի հիմքին կամ փողրակին՝ օգտագործելով կախոց կամ ամրակալ։
  Սխալ կարգավորումը, ինչպիսին է գործիքի ճկումը կամ անհամատեղելիությունը, հաճախ հանգեցնում է ճշգրիտ մասերի որակի խոշոր թերությունների .

2.4 Մշակման իրականացում և ընթացիկ հսկում

Սա ֆիզիկական մշակման փուլն է: Օպերատորը կարգավորում է պարամետրերը, ինչպիսիք են շպինդելի պտտման արագությունը, առաջխրման արագությունը և կտրման խորությունը տիտանե աերոտիեզերական կառուցվածքի դեպքում պարամետրերը կարող են լինել՝

• Շպինդելի պտտման արագություն՝ 2400 Պտ/Րոպ

• Մատուցման արագություն՝ 0.2 մմ ատամի վրա

• Կտրման խորություն՝ 0.5 մմ (վերջնական անցումների համար)
  Ժամանակակից սարքերը հաճախ ունեն զննողական սարքեր, որոնք հնարավորություն են տալիս իրական ժամանակում հսկել գործիքի մաշվածությունը և մասերի չափսերը , ինչը թույլ է տալիս կատարել կարգավորումներ՝ արտադրության ընթացքում հաստատունություն պահպանելու համար:

2.5 Մշակման հետևանքով մշակում և վերջնական մշակում

Մշակումից հետո մասերը հաճախ ենթարկվում են հետմշակման: Դա ներառում է խարիսխի հեռացում սուր եզրերը հեռացնելու համար և վերջնականացում մակերեսի որակը բարելավելու համար: կտրում տեխնիկաները կարող են հասնել վերջնական չափագիտական ճշգրտության էլեկտրոլիտային ծածկույթ կամ անոդային օքսիդացում կարող է բարելավել կոռոզիայի դիմադրությունը և էսթետիկ տեսքը .

Աղյուսակ՝ տարածված CNC վերջնամշակման գործընթացներ և դրանց ազդեցությունը

ճշգրիտ CNC սարքավորումների 3 տեսակ և դրանց կիրառումը

Տարբեր ճշգրիտ խնդիրներ պահանջում են հատուկ սարքավորումներ: Ահա այն հիմնական CNC սարքավորումների տեսակները, որոնք օգտագործվում են բարձր ճշգրտությամբ արտադրության մեջ.

• CNC ֆրեզային սարքեր. Օգտագործում են պտտվող բազմակետ կտրող գործիքներ՝ անշարժ մասից նյութ հեռացնելու համար: Նախատեսված են բարդ երկրաչափական ձևեր, սղոցներ և հարթակներ ստեղծելու համար՝ ±0.0025 մմ-ի ճշգրտությամբ: ±0.0025մմ  5 առանցքային ֆրեզային սարքերը անփոխարինելի են բարդ ավիատիեզերական և բժշկական մասերի համար:

• CNC հաստոցներ և պտտման կենտրոններ. Վերամշակվող մանրակը պտտվում է, իսկ մեկ կետով կտրող գործիքը շարժվում է գծայինորեն՝ նյութ հեռացնելու համար: Սա առանցքային համաչափ մասերի, ինչպիսիք են ցիլինդրները, առանցքները և միացումները  .

• CNC էլեկտրաէրոզիոն մշակում (EDM). Ոչ կոնտակտային գործընթաց է, որն օգտագործում է էլեկտրական պարպման ճիգեր՝ նյութ հեռացնելու համար, իդեալական է տիտանի և վոլֆրամի նման կոշտ մետաղների համար: Այն առաջացնում է նվազագույն մեխանիկական լարվածություն և հիանալի է ձևավորելու բարդ ձևեր՝ ինչպիսիք են ձուլման կաղապարներն ու փոկները .

• CNC ճշգրիտ սահմանափակիչներ. Օգտագործվում են որպես վերջնական մշակման գործընթաց, այս սարքերն օգտագործում են պտտվող սահող անվադող՝ հասնելու ամենահարթ մակերևույթներին և խիստ հարթակներին՝ հաճախ մասն ավարտելուց անմիջապես առաջ .

4. Ճշգրիտ CNC մասերի համար նյութի ընտրություն

Նյութի ընտրությունը կարևոր գործոն է, որն ազդում է մշակման ռազմավարության, գործիքավորման և վերջնական մասի կատարման վրա:

Մետաղներ և համաձուլվածքներ

• Ալյումին 6061, 7075. Գերազանց ամուրության հարաբերակցություն քաշի նկատմամբ, լավ մշակվողաբանություն: Լայն կիրառություն է գտել ավիատիեզերական և ավտոմոբիլային շրջաններում:

• Հարդացված պողպատ 304, 316. Ունի բարձր կոռոզիոն դիմադրություն: Հաճախ օգտագործվում է բժշկական սարքերում և սննդի մշակման սարքավորումներում:

• Տիտան (Ti-6Al-4V) Բարձր ամուրություն, թեթև քաշ, կենսահամատեղելիություն, սակայն դժվար է մշակվում: Անհրաժեշտ է ավիատիեզերական և բժշկական իմպլանտների համար: .

• Ինկոնել 718. Նիկելի հիմքի վրա ստեղծված համաձուլվածք՝ օժտված գերբարձր ջերմության դիմադրությամբ, որը օգտագործվում է ռեակտիվ շարժիչներում և բարձր ջերմաստիճանների կիրառման դեպքերում:

Պլաստմասսաներ և պոլիմերներ

• PEEK (Պոլիէթեր էթեր կետոն) Բարձր ջերմային և քիմիական դիմադրություն, հաճախ օգտագործվում է որպես մետաղի փոխարինում բժշկական և ավիատիեզերական ոլորտներում:

• Ացետալ (POM). Ցածր շփման գործակից և բարձր կոշտություն, իդեալական է ատամնանիվների և սայթաքումների համար:

• PTFE (Տեֆլոն) Գերազանց քիմիական դիմադրություն և ցածր շփման գործակից, օգտագործվում է կնիքերում և մեկուսիչ մասերում .

Աղյուսակ՝ Ճշգրիտ CNC նյութերի ընտրության ուղեցույց

5. Ճշգրիտ մշակման հիմնարար ոլորտներ և կիրառություններ

Ճշգրիտ CNC մասերը հիմնարար են այն ոլորտներում, որտեղ ձախողումը հնարավոր չէ։

• Օդատիեզերական: Բաղադրիչներ, ինչպիսիք են տուրբինի թևերը, կոնստրուկտիվ հարմարանքները և ջերմային պաշտպանական ծածկերը պահանջում են բարձրագույն ճշգրտություն և վստահելիություն լարված պայմաններում . Իրական օրինակ է հանդիսանում Inconel 718 տուրբինի թռիչքների մշակումը, որոնք պետք է դիմանան 1300°C-ից բարձր ջերմաստիճաններին և ցենտրախոյական ուժերին՝ EDM և 5-առանցք ֆրեզավորման միջոցով անհրաժեշտ սառեցման խցիկների երկրաչափությունն ու մակերեւույթի մշակումը ապահովելու համար:

• Մեդիկամենտական՝ Բժշկական ոլորտը հիմնված է ճշգրտության վրա վիրահատական գործիքների, օրթոպեդիկ իմպլանտների (ծնկի, ողնաշարի), ինչպես նաև ատամնաբուժական պրոթեզների  վրա: Օրինակ՝ հատուկ տիտանե գանգի իմպլանտ հաճախ մշակվում է՝ համապատասխանեցնելով հիվանդի ճշգրիտ CT սկանավորման տվյալներին, իսկ այն փոսերով մակերեսը մշակվում է՝ խթանելու ոսկրային աճը:

• Ավտոմոբիլային: Արդյունաբերությունն օգտագործում է ճշգրիտ մշակում հատուկ ամրակների, շարժիչի մասերի և փոխանցման մասերի համար  բարձր կարողությամբ շարժիչները ունեն միկրոմետրային թույլատվությամբ մշակված հարմարանքներ՝ ապահովելու կատարյալ կնքումը և կրճատելու շփման ուժը, ինչը ուղղակիորեն մեծացնում է հզորությունն ու արդյունավետությունը:

• Էլեկտրոնային սարքավորումներ. Ճշգրիտ CNC մշակումը արտադրում է ջերմահաղորդիչներ, կապող մասեր և կոմպակտ կալիբրներ համակուրճների և շարժական սարքերի համար, որտեղ մինիատյուրիզացիան և ջերմային կառավարումն անհրաժեշտ են .

6. Ինչպես ընտրել ճշգրիտ մշակման սպասարկման մատակարարի

Ճիշտ արտադրողին ընտրելը կարևոր է: Ահա հիմնական գործոնները՝ հիմնված EEAT սկզբունքների վրա.

• Գիտելիքներ և փորձ՝ Ուշադրություն դարձրեք այն մատակարարին, ով ունի ձեր ոլորտում ապացուցված աշխատանքային պատմություն: Հարցրեք փաստերի ուսումնասիրություն կամ օրինակներ նմանատիպ մասերի վերաբերյալ, որոնք նրանք արտադրել են: Նրանց թիմը պետք է ներառի սերտիֆիկացված ինժեներների և հաստոցագործների:

• Իշխանություն և վստահելիություն. Ստուգեք սերտիֆիկատները (օրինակ՝ ISO 9001, AS9100 ավիատիեզերական ոլորտի համար, ISO 13485 բժշկական սարքավորումների համար) սրանք ցուցադրում են որակի կառավարման համակարգերի նկատմամբ նրանց պարտավորվածությունը: Կարդացեք հաճախորդների հիշատակումներն ու կարծիքները:

• Տեխնիկական հնարավորություններ. Համոզվեք, որ նրանք ունեն ճիշտ սարքավորումներ (օրինակ՝ 5-առանցք ֆրեզային սարքեր, շվեյցարական տիպի հորիզոնական հաստոցներ) և մետրոլոգիական սարքավորումներ (օրինակ՝ CMM-ներ) որոնք հնարավորություն կտան ստուգել ձեր պահանջվող հանգույցները:

• Հաղորդակցություն և Թափանցիկություն. Ապահով գործընկերը տրամադրում է պարզ DFM Արձագանք և պահպանում է բաց հաղորդակցություն ամբողջ նախագծի ընթացքում: