Aniq ishlov berish - bu yaqin bardoshli pardozlash jarayonida ish qismidan materialni olib tashlash jarayonidir. Aniq mashinaning ko'plab turlari mavjud, jumladan, frezalash, tokarlik va elektr razryadlash ishlov berish. Bugungi kunda aniq mashina odatda kompyuter raqamli boshqaruv elementlari (CNC) yordamida boshqariladi.
Deyarli barcha metall buyumlar, plastmassa va yog'och kabi boshqa ko'plab materiallar kabi, aniq ishlov berishdan foydalanadi. Bu mashinalar ixtisoslashgan va o'qitilgan mashinistlar tomonidan boshqariladi. Kesish asbobi o'z vazifasini bajarishi uchun uni to'g'ri kesish uchun belgilangan yo'nalishlarda harakatlantirish kerak. Bu asosiy harakat "kesish tezligi" deb ataladi. Ish qismini ham harakatlantirish mumkin, bu "yetkazib berish"ning ikkilamchi harakati deb ham ataladi. Bu harakatlar va kesish asbobining o'tkirligi birgalikda aniq mashinaning ishlashiga imkon beradi.
Sifatli aniq ishlov berish AutoCAD va TurboCAD kabi CAD (kompyuter yordamida loyihalash) yoki CAM (kompyuter yordamida ishlab chiqarish) dasturlari tomonidan yaratilgan juda aniq chizmalarga amal qilish qobiliyatini talab qiladi. Dasturiy ta'minot asbob, mashina yoki buyumni ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan murakkab, 3 o'lchovli diagrammalar yoki konturlarni yaratishga yordam beradi. Mahsulot o'zining yaxlitligini saqlab qolishini ta'minlash uchun ushbu chizmalarga juda batafsil rioya qilish kerak. Ko'pgina aniq ishlov berish kompaniyalari CAD/CAM dasturlarining biron bir shakli bilan ishlasalar-da, ular hali ham dizaynning dastlabki bosqichlarida qo'lda chizilgan eskizlar bilan ishlaydilar.
Aniq ishlov berish po'lat, bronza, grafit, shisha va plastmassa kabi bir qator materiallarda qo'llaniladi. Loyihaning hajmiga va ishlatiladigan materiallarga qarab, turli xil aniq ishlov berish vositalari qo'llaniladi. Tornalar, frezalash mashinalari, burg'ulash presslari, arra va maydalagichlar va hatto yuqori tezlikdagi robototexnikaning har qanday kombinatsiyasidan foydalanish mumkin. Aerokosmik sanoat yuqori tezlikda ishlov berishdan foydalanishi mumkin, yog'ochga ishlov berish asboblarini yasash sanoati esa fotokimyoviy o'ymakorlik va frezalash jarayonlaridan foydalanishi mumkin. Biror mahsulotning yoki ma'lum bir mahsulotning ma'lum miqdorining chiqishi minglab yoki bir nechta bo'lishi mumkin. Aniq ishlov berish ko'pincha CNC qurilmalarining dasturlashini talab qiladi, ya'ni ular kompyuter tomonidan raqamli ravishda boshqariladi. CNC qurilmasi mahsulotning butun ishlab chiqarish jarayonida aniq o'lchamlarga rioya qilish imkonini beradi.
Frezalash - bu aylanuvchi kesgichlar yordamida ishlov beriladigan buyumdan materialni olib tashlash jarayoni bo'lib, uni ma'lum bir yo'nalishda ishlov beriladigan buyumga oldinga siljitish (yoki berish) orqali amalga oshiriladi. Kesgich shuningdek, asbob o'qiga nisbatan burchak ostida ushlab turilishi mumkin. Frezalash kichik alohida qismlardan tortib katta, og'ir ishlaydigan to'dali frezalash operatsiyalarigacha bo'lgan turli xil operatsiyalar va mashinalarni qamrab oladi. Bu maxsus qismlarni aniq tolerantliklarga qadar ishlov berish uchun eng ko'p ishlatiladigan jarayonlardan biridir.
Frezalash turli xil dastgohlar yordamida amalga oshirilishi mumkin. Frezalash uchun dastgohlarning asl klassi frezalash mashinasi (ko'pincha tegirmon deb ataladi) edi. Kompyuterning raqamli boshqaruvi (CNC) paydo bo'lgandan so'ng, frezalash mashinalari ishlov berish markazlariga aylandi: avtomatik asbob almashtirgichlar, asbob jurnallari yoki karusellar, CNC imkoniyatlari, sovutish tizimlari va korpuslar bilan to'ldirilgan frezalash mashinalari. Frezalash markazlari odatda vertikal ishlov berish markazlari (VMC) yoki gorizontal ishlov berish markazlari (HMC) deb tasniflanadi.
Frezalashni tokarlik muhitiga integratsiyalash va aksincha, tornalar uchun jonli asboblar va vaqti-vaqti bilan tokarlik operatsiyalari uchun tegirmonlardan foydalanish bilan boshlandi. Bu esa bir xil ish doirasida frezalash va tokarlikni osonlashtirish uchun maxsus ishlab chiqilgan yangi turdagi dastgohlar, ko'p vazifali mashinalar (MTM) paydo bo'lishiga olib keldi.
Dizayn muhandislari, ilmiy-tadqiqot guruhlari va ehtiyot qismlar manbaiga bog'liq bo'lgan ishlab chiqaruvchilar uchun aniq CNC ishlov berish qo'shimcha ishlov bermasdan murakkab qismlarni yaratishga imkon beradi. Aslida, aniq CNC ishlov berish ko'pincha tayyor qismlarni bitta mashinada tayyorlash imkonini beradi.
Ishlov berish jarayoni materialni olib tashlaydi va detalning yakuniy va ko'pincha juda murakkab dizaynini yaratish uchun keng turdagi kesish asboblaridan foydalanadi. Aniqlik darajasi ishlov berish asboblarini boshqarishni avtomatlashtirish uchun ishlatiladigan kompyuter raqamli boshqaruvi (CNC) yordamida oshiriladi.
Aniq ishlov berishda "CNC" ning roli
Kodlangan dasturlash ko'rsatmalaridan foydalangan holda, aniq CNC ishlov berish ish qismini mashina operatorining qo'lda aralashuvisiz spetsifikatsiyalarga muvofiq kesish va shakllantirish imkonini beradi.
Mijoz tomonidan taqdim etilgan kompyuter yordamida loyihalash (CAD) modelini olib, mutaxassis mashinist qismni qayta ishlash bo'yicha ko'rsatmalar yaratish uchun kompyuter yordamida ishlab chiqarish dasturidan (CAM) foydalanadi. CAD modeliga asoslanib, dasturiy ta'minot qaysi asbob yo'llari kerakligini aniqlaydi va mashinaga quyidagilarni aytadigan dasturlash kodini yaratadi:
■ To'g'ri RPMlar va ovqatlanish tezligi qanday
■ Asbobni va/yoki ish qismini qachon va qayerga ko'chirish kerak
■ Qanchalik chuqur kesish kerak
■ Sovutish moslamasini qachon ishlatish kerak
■ Tezlik, ovqatlanish tezligi va muvofiqlashtirish bilan bog'liq boshqa har qanday omillar
Keyin CNC boshqaruvchisi dasturlash kodidan foydalanib, mashinaning harakatlarini boshqarish, avtomatlashtirish va kuzatish imkonini beradi.
Bugungi kunda CNC tornalar, tegirmonlar va marshrutlash mashinalaridan tortib simli EDM (elektr razryadlash ishlov berish), lazer va plazma kesish mashinalarigacha bo'lgan turli xil uskunalarning o'rnatilgan xususiyati hisoblanadi. CNC ishlov berish jarayonini avtomatlashtirish va aniqlikni oshirishdan tashqari, qo'lda bajariladigan ishlarni bartaraf etadi va mashinistlarga bir vaqtning o'zida ishlaydigan bir nechta mashinalarni nazorat qilish imkoniyatini beradi.
Bundan tashqari, asbob yo'li loyihalashtirilgandan va mashina dasturlashtirilgandan so'ng, u detalni istalgan miqdorda ishlatishi mumkin. Bu yuqori darajadagi aniqlik va takrorlanishni ta'minlaydi, bu esa o'z navbatida jarayonni juda tejamkor va kengaytiriladigan qiladi.
Mashinada ishlov berilgan materiallar
Odatda ishlov beriladigan ba'zi metallar alyuminiy, jez, bronza, mis, po'lat, titan va ruxni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, yog'och, ko'pik, shisha tolali va polipropilen kabi plastmassalar ham ishlov berilishi mumkin.
Darhaqiqat, deyarli har qanday material aniq CNC ishlov berish bilan ishlatilishi mumkin - albatta, dastur va uning talablariga qarab.
Aniq CNC ishlov berishning ba'zi afzalliklari
Keng turdagi ishlab chiqarilgan mahsulotlarda ishlatiladigan ko'plab kichik qismlar va komponentlar uchun aniq CNC ishlov berish ko'pincha tanlangan ishlab chiqarish usuli hisoblanadi.
Deyarli barcha kesish va ishlov berish usullarida bo'lgani kabi, turli materiallar har xil ishlaydi va komponentning o'lchami va shakli ham jarayonga katta ta'sir ko'rsatadi. Biroq, umuman olganda, aniq CNC ishlov berish jarayoni boshqa ishlov berish usullariga nisbatan afzalliklarga ega.
Buning sababi, CNC ishlov berish quyidagilarni ta'minlashga qodir:
■ Qismlarning yuqori darajadagi murakkabligi
■ Qattiq bardoshlik, odatda ±0.0002" (±0.00508 mm) dan ±0.0005" (±0.0127 mm) gacha
■ Maxsus pardozlashlarni o'z ichiga olgan holda, nihoyatda silliq sirt qoplamalari
■ Yuqori hajmlarda ham takrorlanuvchanlik
Tajribali mexanik qo'lda ishlaydigan torna stanogidan foydalanib, 10 yoki 100 ta sifatli detal yasashi mumkin bo'lsa-da, sizga 1000 ta detal, 10 000 ta detal, 100 000 ta detal yoki million detal kerak bo'lganda nima bo'ladi?
Aniq CNC ishlov berish yordamida siz ushbu turdagi yuqori hajmli ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan masshtablash va tezlikni olishingiz mumkin. Bundan tashqari, aniq CNC ishlov berishning yuqori takrorlanish qobiliyati sizga qancha qism ishlab chiqarayotganingizdan qat'i nazar, boshidan oxirigacha bir xil bo'lgan qismlarni beradi.
CNC ishlov berishning ba'zi juda ixtisoslashgan usullari mavjud, jumladan, simli EDM (elektr razryadlash ishlovi), qo'shimcha ishlov berish va 3D lazerli bosib chiqarish. Masalan, simli EDM ish qismini murakkab shakllarga yetkazish uchun o'tkazuvchan materiallardan - odatda metallardan - va elektr razryadlaridan foydalanadi.
Biroq, bu yerda biz frezalash va burish jarayonlariga e'tibor qaratamiz — keng tarqalgan va tez-tez aniq CNC ishlov berish uchun ishlatiladigan ikkita subtractive usuli.
Frezalash va tornalash
Frezalash - bu materialni olib tashlash va shakllar yaratish uchun aylanadigan, silindrsimon kesish asbobidan foydalanadigan ishlov berish jarayoni. Frezalash uskunasi, tegirmon yoki ishlov berish markazi sifatida tanilgan, eng katta metall buyumlarda murakkab qism geometriyalari olamiga erishadi.
Frezalashning muhim xususiyati shundaki, kesish asbobi aylanayotganda ish qismi harakatsiz qoladi. Boshqacha qilib aytganda, tegirmonda aylanadigan kesish asbobi ish qismi atrofida harakatlanadi, bu esa taglik ustida mahkam o'rnashib qoladi.
Tornalash - bu torna deb ataladigan uskunada ish qismini kesish yoki shakllantirish jarayoni. Odatda, torna ish qismini vertikal yoki gorizontal o'qda aylantiradi, shu bilan birga qo'zg'almas kesish asbobi (aylanayotgan yoki aylanmasligi mumkin) dasturlashtirilgan o'q bo'ylab harakatlanadi.
Asbob jismonan detal atrofida aylana olmaydi. Material aylanadi, bu esa asbobga dasturlashtirilgan operatsiyalarni bajarishga imkon beradi. (Ammo, asboblar g'altak bilan oziqlanadigan sim atrofida aylanadigan torna stanoklarining bir qismi mavjud, bu bu yerda ko'rib chiqilmagan.)
Tokarlikda, frezalashdan farqli o'laroq, ish qismi aylanadi. Detallar tokarlik stanogining shpindelini aylantiradi va kesish asbobi ish qismiga tegib turadi.
Qo'lda va CNC ishlov berish
Ham tegirmon, ham torna stanoklari qo'lda ishlaydigan modellarda mavjud bo'lsa-da, CNC mashinalari kichik qismlarni ishlab chiqarish maqsadlari uchun ko'proq mos keladi - bu qattiq bardoshli qismlarni yuqori hajmda ishlab chiqarishni talab qiladigan ilovalar uchun masshtablash va takrorlash imkoniyatini taqdim etadi.
Asbob X va Z o'qlari bo'ylab harakatlanadigan oddiy 2 o'qli mashinalarni taklif qilishdan tashqari, aniq CNC uskunalari ish qismi ham harakatlanishi mumkin bo'lgan ko'p o'qli modellarni ham o'z ichiga oladi. Bu ish qismi faqat aylanish bilan cheklangan va asboblar kerakli geometriyani yaratish uchun harakatlanadigan torna stanogidan farq qiladi.
Ushbu ko'p o'qli konfiguratsiyalar mashina operatoridan qo'shimcha ishni talab qilmasdan, bitta operatsiyada murakkabroq geometriyalarni ishlab chiqarish imkonini beradi. Bu nafaqat murakkab qismlarni ishlab chiqarishni osonlashtiradi, balki operator xatosi ehtimolini kamaytiradi yoki yo'q qiladi.
Bundan tashqari, aniq CNC ishlov berish bilan yuqori bosimli sovutgichdan foydalanish, hatto vertikal yo'naltirilgan shpindelli mashinadan foydalanilganda ham, chiplarning ishga tushmasligini ta'minlaydi.
CNC tegirmonlari
Turli frezalash mashinalari o'lchamlari, o'q konfiguratsiyasi, uzatish tezligi, kesish tezligi, frezalash uzatish yo'nalishi va boshqa xususiyatlari bo'yicha farq qiladi.
Biroq, umuman olganda, CNC tegirmonlarining barchasi keraksiz materiallarni kesish uchun aylanadigan shpindeldan foydalanadi. Ular po'lat va titan kabi qattiq metallarni kesish uchun ishlatiladi, ammo plastik va alyuminiy kabi materiallar bilan ham ishlatilishi mumkin.
CNC tegirmonlari takrorlanuvchanlik uchun ishlab chiqarilgan va prototiplashdan tortib, yuqori hajmli ishlab chiqarishgacha bo'lgan hamma narsada ishlatilishi mumkin. Yuqori aniqlikdagi CNC tegirmonlari ko'pincha mayda qoliplar va qoliplarni frezalash kabi qattiq bardoshli ishlar uchun ishlatiladi.
CNC frezalash tez burilishni ta'minlasa-da, frezalash jarayonida ko'rinadigan asbob izlari bo'lgan qismlar yaratiladi. Shuningdek, u o'tkir qirralar va burmalar hosil qilishi mumkin, shuning uchun agar qirralar va burmalar bu xususiyatlar uchun qabul qilinmasa, qo'shimcha jarayonlar talab qilinishi mumkin.
Albatta, ketma-ketlikka dasturlashtirilgan shkala tozalash vositalari shkala tozalashni amalga oshiradi, garchi odatda tayyor talabning ko'pi bilan 90% ga yetsa ham, ba'zi xususiyatlarni qo'lda yakunlash uchun qoldiradi.
Sirtni pardozlashga kelsak, nafaqat maqbul sirt qoplamasini, balki ish mahsulotining ayrim qismlarida oynaga o'xshash qoplamani ham ta'minlaydigan asboblar mavjud.
CNC tegirmonlarining turlari
Frezalash mashinalarining ikkita asosiy turi vertikal ishlov berish markazlari va gorizontal ishlov berish markazlari deb nomlanadi, bu yerda asosiy farq mashina milining yo'nalishi hisoblanadi.
Vertikal ishlov berish markazi - bu mil o'qi Z o'qi yo'nalishi bo'yicha hizalanadigan tegirmon. Bu vertikal mashinalarni yana ikki turga bo'lish mumkin:
■Shpindel oʻz oʻqiga parallel harakatlanadigan, stol esa shpindel oʻqiga perpendikulyar harakatlanadigan stul tegirmonlari
■Minorali tegirmonlar, bunda shpindel harakatsiz bo'ladi va stol kesish jarayonida shpindel o'qiga perpendikulyar va parallel bo'ladigan tarzda harakatlanadi
Gorizontal ishlov berish markazida tegirmonning shpindel o'qi Y o'qi yo'nalishi bo'yicha hizalanadi. Gorizontal tuzilish shuni anglatadiki, bu tegirmonlar mashinasozlik ustaxonasi polida ko'proq joy egallaydi; ular odatda og'irroq va vertikal mashinalarga qaraganda kuchliroq.
Gorizontal tegirmon ko'pincha sirtni yaxshiroq qoplash zarur bo'lganda ishlatiladi; chunki milning yo'nalishi kesish chiplarining tabiiy ravishda tushib ketishini va osongina olib tashlanishini anglatadi. (Qo'shimcha afzallik sifatida, chiplarni samarali olib tashlash asbobning ishlash muddatini oshirishga yordam beradi.)
Umuman olganda, vertikal ishlov berish markazlari gorizontal ishlov berish markazlari kabi kuchli bo'lishi va juda kichik qismlarni qayta ishlashi mumkinligi sababli ko'proq uchraydi. Bundan tashqari, vertikal markazlar gorizontal ishlov berish markazlariga qaraganda kichikroq maydonga ega.
Ko'p o'qli CNC tegirmonlari
Aniq CNC tegirmon markazlari bir nechta o'qlar bilan mavjud. 3 o'qli tegirmon turli xil ishlar uchun X, Y va Z o'qlaridan foydalanadi. 4 o'qli tegirmon bilan mashina vertikal va gorizontal o'qlarda aylanishi va ish qismini harakatlantirishi mumkin, bu esa uzluksiz ishlov berish imkonini beradi.
5 o'qli tegirmonda uchta an'anaviy o'q va ikkita qo'shimcha aylanuvchi o'q mavjud bo'lib, shpindel boshi uning atrofida harakatlanayotganda ish qismini aylantirish imkonini beradi. Bu ish qismini olib tashlamasdan va mashinani qayta ishga tushirmasdan ish qismining besh tomonini qayta ishlash imkonini beradi.
CNC torna stanoklari
Torna stanogi — shuningdek, torna markazi deb ham ataladi — bir yoki bir nechta shpindellarga, shuningdek, X va Z o'qlariga ega. Mashina ish qismini o'z o'qi bo'ylab aylantirish, turli xil kesish va shakllantirish operatsiyalarini bajarish, ish qismiga turli xil asboblarni qo'llash uchun ishlatiladi.
CNC tornalari, shuningdek, jonli harakat asboblari tornalari deb ham ataladi, simmetrik silindrsimon yoki sharsimon qismlarni yaratish uchun idealdir. CNC tegirmonlari singari, CNC tornalari ham prototiplash kabi kichikroq operatsiyalarni bajara oladi, ammo yuqori hajmli ishlab chiqarishni qo'llab-quvvatlab, yuqori takrorlanish uchun ham sozlanishi mumkin.
CNC torna dastgohlari nisbatan qo'lsiz ishlab chiqarish uchun ham sozlanishi mumkin, bu ularni avtomobilsozlik, elektronika, aerokosmik, robototexnika va tibbiy asboblar sanoatida keng qo'llashga imkon beradi.
CNC torna qanday ishlaydi
CNC torna stanogida, torna shpindelining patroniga bo'sh material novdasi yuklanadi. Ushbu patron shpindel aylanayotganda ish qismini joyida ushlab turadi. Shpindel kerakli tezlikka yetganda, materialni olib tashlash va to'g'ri geometriyaga erishish uchun ish qismiga harakatsiz kesish vositasi qo'llaniladi.
CNC torna stanogi burg'ulash, rezba o'tkazish, burg'ulash, rezba o'tkazish, yuzalarni qirqish va konusni burish kabi bir qator operatsiyalarni bajarishi mumkin. Turli operatsiyalar asboblarni almashtirishni talab qiladi va narx va o'rnatish vaqtini oshirishi mumkin.
Barcha kerakli ishlov berish operatsiyalari tugallangandan so'ng, agar kerak bo'lsa, detal keyingi ishlov berish uchun zaxiradan kesiladi. Keyin CNC torna stanogi operatsiyani takrorlashga tayyor bo'ladi, odatda qo'shimcha o'rnatish vaqti deyarli talab qilinmaydi yoki umuman talab qilinmaydi.
CNC torna dastgohlari, shuningdek, qo'lda xom ashyoni qayta ishlash miqdorini kamaytiradigan va quyidagi kabi afzalliklarni taqdim etadigan turli xil avtomatik novda oziqlantiruvchilarini ham joylashtirishi mumkin:
■ Mashina operatoridan talab qilinadigan vaqt va kuchni kamaytiring
■ Aniqlikka salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan tebranishlarni kamaytirish uchun shtanga ustunini qo'llab-quvvatlang
■ Mashina asbobining optimal shpindel tezligida ishlashiga imkon bering
■ O'zgartirish vaqtini minimallashtiring
■ Materiallar isrofini kamaytiring
CNC tornalarining turlari
Tornalarning bir qator turlari mavjud, ammo eng keng tarqalganlari 2 o'qli CNC tornalari va Xitoy uslubidagi avtomatik tornalardir.
Ko'pgina CNC Xitoy torna dastgohlarida bitta yoki ikkita asosiy shpindel va bitta yoki ikkita orqa (yoki ikkilamchi) shpindel ishlatiladi, birinchisi uchun aylanma uzatish javobgardir. Asosiy shpindel yo'naltiruvchi vtulka yordamida birlamchi ishlov berish jarayonini bajaradi.
Bundan tashqari, ba'zi Xitoy uslubidagi tornalar CNC tegirmoni sifatida ishlaydigan ikkinchi asbob kallagi bilan jihozlangan.
CNC Xitoy uslubidagi avtomatik torna stanogida, material toymasin boshli shpindel orqali yo'naltiruvchi vtulkaga uzatiladi. Bu asbobga materialni material qo'llab-quvvatlanadigan nuqtaga yaqinroq kesish imkonini beradi, bu esa Xitoy dastgohini ayniqsa uzun, ingichka burilgan qismlar va mikro ishlov berish uchun foydali qiladi.
Ko'p o'qli CNC torna markazlari va Xitoy uslubidagi tornalar bitta mashina yordamida bir nechta ishlov berish operatsiyalarini bajarishi mumkin. Bu ularni an'anaviy CNC tegirmoni kabi uskunalardan foydalangan holda bir nechta mashinalar yoki asboblarni almashtirishni talab qiladigan murakkab geometriyalar uchun tejamkor variantga aylantiradi.