Dəqiq emal, yaxın tolerantlıq bitişlərini tutarkən iş parçasından material çıxarmaq üçün bir prosesdir.Dəqiq dəzgah frezeleme, tornalama və elektrik boşalma emal daxil olmaqla bir çox növə malikdir.Bu gün dəqiq bir maşın ümumiyyətlə Kompüter Rəqəmsal İdarəetmələrdən (CNC) istifadə edərək idarə olunur.
Demək olar ki, bütün metal məmulatlar plastik və ağac kimi bir çox digər materiallar kimi dəqiq emaldan istifadə edir.Bu maşınlar ixtisaslaşmış və təlim keçmiş maşinistlər tərəfindən idarə olunur.Kəsmə alətinin öz işini görməsi üçün düzgün kəsimi yerinə yetirmək üçün müəyyən edilmiş istiqamətlərdə hərəkət etdirmək lazımdır.Bu əsas hərəkət "kəsmə sürəti" adlanır.İş parçası, "yem" nin ikincil hərəkəti kimi tanınan da köçürülə bilər.Bu hərəkətlər və kəsici alətin itiliyi birlikdə dəqiq maşının işləməsinə imkan verir.
Keyfiyyətli dəqiq emal, AutoCAD və TurboCAD kimi CAD (kompüter dəstəkli dizayn) və ya CAM (kompüter dəstəkli istehsal) proqramları tərəfindən hazırlanmış son dərəcə spesifik planları izləmək bacarığını tələb edir.Proqram aləti, maşını və ya obyekti istehsal etmək üçün lazım olan mürəkkəb, 3 ölçülü diaqramları və ya konturları hazırlamağa kömək edə bilər.Məhsulun öz bütövlüyünü qoruyub saxlaması üçün bu planlara böyük təfərrüatlarla riayət edilməlidir.Əksər dəqiq emal şirkətləri bəzi formada CAD/CAM proqramları ilə işləsələr də, onlar hələ də dizaynın ilkin mərhələlərində tez-tez əl ilə çəkilmiş eskizlərlə işləyirlər.
Dəqiq emal polad, bürünc, qrafit, şüşə və plastik kimi bir sıra materiallarda istifadə olunur.Layihənin ölçüsündən və istifadə ediləcək materiallardan asılı olaraq, müxtəlif dəqiq emal alətlərindən istifadə ediləcək.Torna dəzgahlarının, freze maşınlarının, qazma preslərinin, mişarların və dəyirmanların, hətta yüksək sürətli robot texnikasının istənilən kombinasiyası istifadə edilə bilər.Aerokosmik sənaye yüksək sürətli emaldan istifadə edə bilər, ağac emalı alətləri istehsalı sənayesi isə fotokimyəvi aşındırma və frezeleme proseslərindən istifadə edə bilər.Qaçış zamanı və ya hər hansı müəyyən bir maddənin müəyyən miqdarı minlərlə ola bilər və ya sadəcə bir neçə ola bilər.Dəqiq emal tez-tez CNC cihazlarının proqramlaşdırılmasını tələb edir, bu da onların kompüter tərəfindən rəqəmsal olaraq idarə olunması deməkdir.CNC cihazı məhsulun işləməsi zamanı dəqiq ölçülərə əməl etməyə imkan verir.
Frezeleme, kəsicini müəyyən bir istiqamətdə iş parçasına irəliləyərək (və ya qidalandıraraq) iş parçasından material çıxarmaq üçün fırlanan kəsicilərdən istifadə edərək emal prosesidir.Kəsici həmçinin alətin oxuna nisbətən bucaq altında tutula bilər.Frezeleme, kiçik fərdi hissələrdən tutmuş böyük, ağır yük daşıyan dəstə freze əməliyyatlarına qədər tərəzidə müxtəlif əməliyyatlar və maşınları əhatə edir.Bu, xüsusi hissələrin dəqiq toleranslara emalı üçün ən çox istifadə edilən proseslərdən biridir.
Frezeləmə geniş çeşiddə dəzgah alətləri ilə edilə bilər.Freze üçün dəzgahların orijinal sinfi freze maşını idi (çox vaxt dəyirman adlanır).Kompüter ədədi idarəetmənin (CNC) meydana çıxmasından sonra freze maşınları emal mərkəzlərinə çevrildi: avtomatik alət dəyişdiriciləri, alət jurnalları və ya karusellər, CNC qabiliyyəti, soyuducu sistemlər və qapaqlar ilə gücləndirilmiş freze maşınları.Freze mərkəzləri ümumiyyətlə şaquli emal mərkəzləri (VMC) və ya üfüqi emal mərkəzləri (HMC) kimi təsnif edilir.
Frezeləmənin torna mühitlərinə inteqrasiyası və əksinə, torna dəzgahları üçün canlı alətlər və torna əməliyyatları üçün dəyirmanların təsadüfi istifadəsi ilə başladı.Bu, eyni iş zərfində frezeleme və tornalama işlərini asanlaşdırmaq üçün məqsədyönlü şəkildə qurulmuş yeni dəzgah alətləri sinfinə, çox funksiyalı maşınlara (MTM) gətirib çıxardı.
Dizayn mühəndisləri, R&D qrupları və hissələrin alınmasından asılı olan istehsalçılar üçün dəqiq CNC emal əlavə emal olmadan mürəkkəb hissələrin yaradılmasına imkan verir.Əslində, dəqiq CNC emal çox vaxt bitmiş hissələrin bir maşında hazırlanmasını mümkün edir.
Emal prosesi materialı çıxarır və hissənin son və çox vaxt olduqca mürəkkəb dizaynını yaratmaq üçün geniş çeşiddə kəsici alətlərdən istifadə edir.Dəqiqlik səviyyəsi emal alətlərinin idarə edilməsini avtomatlaşdırmaq üçün istifadə olunan kompüter ədədi idarəetmə (CNC) vasitəsilə artırılır.
Dəqiq emalda "CNC"-nin rolu
Kodlanmış proqramlaşdırma təlimatlarından istifadə edərək, dəqiq CNC emal, bir maşın operatorunun əl müdaxiləsi olmadan iş parçasını kəsmək və spesifikasiyalara uyğun formalaşdırmaq imkanı verir.
Müştəri tərəfindən təqdim olunan kompüter dəstəkli dizayn (CAD) modelini götürən ekspert maşinist hissənin emal edilməsi üçün təlimatlar yaratmaq üçün kompüter dəstəkli istehsal proqramından (CAM) istifadə edir.CAD modelinə əsaslanaraq, proqram təminatı hansı alət yollarının lazım olduğunu müəyyənləşdirir və maşına bildirən proqramlaşdırma kodunu yaradır:
■ Düzgün RPM və yem sürətləri nədir
■ Aləti və/və ya iş parçasını nə vaxt və hara köçürmək lazımdır
■ Kəsmək nə qədər dərindir
■ Soyuducu nə vaxt tətbiq olunmalıdır
■ Sürət, yem sürəti və koordinasiya ilə bağlı hər hansı digər amillər
CNC nəzarətçi daha sonra maşının hərəkətlərini idarə etmək, avtomatlaşdırmaq və izləmək üçün proqramlaşdırma kodundan istifadə edir.
Bu gün CNC torna, dəyirman və marşrutlaşdırıcılardan tutmuş naqil EDM (elektrik boşalma emal), lazer və plazma kəsmə maşınlarına qədər geniş çeşidli avadanlıqların daxili xüsusiyyətidir.CNC emal prosesini avtomatlaşdırmaq və dəqiqliyi artırmaqla yanaşı, əl işlərini aradan qaldırır və maşinistləri eyni vaxtda işləyən bir neçə maşına nəzarət etməkdən azad edir.
Bundan əlavə, alət yolu dizayn edildikdən və maşın proqramlaşdırıldıqdan sonra o, bir hissəni istənilən sayda işlədə bilər.Bu, yüksək dəqiqlik və təkrarlanma səviyyəsini təmin edir ki, bu da öz növbəsində prosesi yüksək qiymətə qənaət və miqyaslana bilən edir.
İşlənmiş materiallar
Tez-tez işlənən bəzi metallara alüminium, mis, bürünc, mis, polad, titan və sink daxildir.Bundan əlavə, ağac, köpük, fiberglas və polipropilen kimi plastiklər də emal edilə bilər.
Əslində, hər hansı bir material dəqiq CNC emal ilə istifadə edilə bilər - əlbəttə ki, tətbiqdən və onun tələblərindən asılı olaraq.
Dəqiq CNC emalının bəzi üstünlükləri
İstehsal olunan məhsulların geniş çeşidində istifadə olunan bir çox kiçik hissə və komponentlər üçün dəqiq CNC emal tez-tez seçilən istehsal üsuludur.
Faktiki olaraq bütün kəsmə və emal üsullarında olduğu kimi, müxtəlif materiallar fərqli davranır və komponentin ölçüsü və forması da prosesə böyük təsir göstərir.Bununla belə, ümumiyyətlə, dəqiq CNC emal prosesi digər emal üsullarına nisbətən üstünlüklər təklif edir.
Çünki CNC emal aşağıdakıları təmin edə bilir:
■ Hissələrin yüksək dərəcədə mürəkkəbliyi
■ Sıx toleranslar, adətən ±0,0002" (±0,00508 mm) ilə ±0,0005" (±0,0127 mm) arasında dəyişir.
■ Xüsusi hamar səthlər, o cümlədən xüsusi bitirmə
■ Təkrarlanma, hətta yüksək həcmdə
Bacarıqlı maşinist 10 və ya 100 ədəd keyfiyyətli hissə hazırlamaq üçün əl tornasından istifadə edə bildiyi halda, sizə 1000 hissə lazım olduqda nə baş verir?10.000 hissə?100.000 və ya bir milyon hissə?
Dəqiq CNC emal ilə siz bu tip yüksək həcmli istehsal üçün lazım olan miqyaslılığı və sürəti əldə edə bilərsiniz.Bundan əlavə, dəqiq CNC emalının yüksək təkrarlanabilirliyi sizə nə qədər hissə istehsal etməyinizdən asılı olmayaraq başdan sona eyni olan hissələri verir.
Tel EDM (elektrik boşalma emal), əlavə emal və 3D lazer çapı da daxil olmaqla, CNC emalının çox xüsusi üsulları var.Məsələn, tel EDM iş parçasını mürəkkəb formalara aşındırmaq üçün keçirici materiallardan - adətən metallardan və elektrik boşalmalarından istifadə edir.
Bununla belə, burada biz freze və torna proseslərinə diqqət yetirəcəyik - geniş yayılmış və dəqiq CNC emal üçün tez-tez istifadə olunan iki çıxma üsulu.
Frezeləmə və tornalama
Frezeleme materialı çıxarmaq və formalar yaratmaq üçün fırlanan, silindrik kəsici alətdən istifadə edən emal prosesidir.Dəyirman və ya emal mərkəzi kimi tanınan freze avadanlığı, işlənmiş metalın bəzi ən böyük obyektlərində mürəkkəb hissə həndəsələri kainatını həyata keçirir.
Frezelemenin vacib bir xüsusiyyəti, kəsici alət fırlanarkən iş parçasının sabit qalmasıdır.Başqa sözlə, dəyirmanda fırlanan kəsici alət yataqda yerində sabit qalan iş parçasının ətrafında hərəkət edir.
Torna torna adlanan avadanlıqda iş parçasının kəsilməsi və ya formalaşdırılması prosesidir.Tipik olaraq, torna iş parçasını şaquli və ya üfüqi oxda fırlayır, sabit kəsici alət (fırlanan və ya dönməyən) proqramlaşdırılmış ox boyunca hərəkət edir.
Alət fiziki olaraq hissənin ətrafında gedə bilməz.Material fırlanır və alətə proqramlaşdırılmış əməliyyatları yerinə yetirməyə imkan verir.(Alətlərin makara ilə qidalanan telin ətrafında fırlandığı bir sıra dəzgahlar var, lakin bu, burada əhatə olunmur.)
Tornada, frezeləmədən fərqli olaraq, iş parçası fırlanır.Hissə ehtiyatı torna milinə çevrilir və kəsici alət iş parçası ilə təmasda olur.
Manual vs. CNC emal
Həm dəyirmanlar, həm də tornalar əl modellərində mövcud olsa da, CNC maşınları kiçik hissələrin istehsalı məqsədləri üçün daha uyğundur - sıx dözümlü hissələrin yüksək həcmdə istehsalını tələb edən tətbiqlər üçün miqyaslılıq və təkrarlanma təklif edir.
Alətin X və Z oxlarında hərəkət etdiyi sadə 2 oxlu maşınlar təklif etməklə yanaşı, dəqiq CNC avadanlığına iş parçasının da hərəkət edə biləcəyi çoxoxlu modellər daxildir.Bu, iş parçasının fırlanma ilə məhdudlaşdığı və alətlərin istədiyiniz həndəsəni yaratmaq üçün hərəkət edəcəyi bir tornadan fərqli olaraq.
Bu çoxoxlu konfiqurasiyalar maşın operatorundan əlavə iş tələb etmədən bir əməliyyatda daha mürəkkəb həndəsələrin istehsalına imkan verir.Bu, nəinki mürəkkəb hissələrin istehsalını asanlaşdırır, həm də operator xətası şansını azaldır və ya aradan qaldırır.
Bundan əlavə, dəqiq CNC emal ilə yüksək təzyiqli soyuducu mayenin istifadəsi, hətta şaquli yönümlü mili olan bir maşından istifadə edərkən çiplərin işə düşməməsini təmin edir.
CNC dəyirmanları
Fərqli freze dəzgahları ölçüləri, ox konfiqurasiyaları, yem sürətləri, kəsmə sürəti, freze qidalanma istiqaməti və digər xüsusiyyətləri ilə fərqlənir.
Bununla belə, ümumiyyətlə, CNC dəyirmanlarının hamısı arzuolunmaz materialı kəsmək üçün fırlanan mildən istifadə edir.Onlar polad və titan kimi sərt metalları kəsmək üçün istifadə olunur, lakin plastik və alüminium kimi materiallarla da istifadə edilə bilər.
CNC dəyirmanları təkrarlanmaq üçün qurulur və prototipləmədən tutmuş yüksək həcmli istehsala qədər hər şey üçün istifadə edilə bilər.Yüksək səviyyəli dəqiqlikli CNC dəyirmanları tez-tez incə kalıpların və qəliblərin frezelenmesi kimi sıx dözümlülük işləri üçün istifadə olunur.
CNC frezeleme tez dönüş təmin edə bilsə də, frezelənmiş bitirmə görünən alət işarələri olan hissələri yaradır.O, həmçinin bəzi kəskin kənarları və buruqları olan hissələr istehsal edə bilər, buna görə də kənarlar və buruqlar bu xüsusiyyətlər üçün qəbuledilməz olduqda əlavə proseslər tələb oluna bilər.
Əlbəttə ki, ardıcıllıqla proqramlaşdırılmış çapaq ayırma alətləri qapaqları təmizləyəcək, baxmayaraq ki, adətən bitmiş tələbin ən çoxu 90%-nə nail olur və son əl işi üçün bəzi xüsusiyyətləri buraxır.
Səthin işlənməsinə gəldikdə, yalnız məqbul bir səthi deyil, həm də iş məhsulunun hissələrini güzgü kimi bitirəcək alətlər var.
CNC dəyirmanlarının növləri
Freze maşınlarının iki əsas növü şaquli emal mərkəzləri və üfüqi emal mərkəzləri kimi tanınır, burada əsas fərq dəzgah mili oriyentasiyasındadır.
Şaquli emal mərkəzi, mil oxunun Z oxu istiqamətində hizalandığı bir dəyirmandır.Bu şaquli maşınları iki növə bölmək olar:
■Milin öz oxuna paralel hərəkət etdiyi yataq dəyirmanları, masa isə milin oxuna perpendikulyar hərəkət edir.
■Milin hərəkətsiz olduğu və masanın kəsmə əməliyyatı zamanı milin oxuna həmişə perpendikulyar və paralel olması üçün hərəkət etdirdiyi qülləli dəyirmanlar
Üfüqi emal mərkəzində dəyirmanın mil oxu Y oxu istiqamətində düzülür.Üfüqi quruluş o deməkdir ki, bu dəyirmanlar maşın sexinin mərtəbəsində daha çox yer tutur;onlar həmçinin şaquli maşınlardan ümumiyyətlə daha ağırdır və daha güclüdür.
Üfüqi dəyirman tez-tez daha yaxşı bir səthə ehtiyac olduqda istifadə olunur;ona görədir ki, milin istiqaməti kəsici çiplərin təbii olaraq yıxılması və asanlıqla çıxarılması deməkdir.(Əlavə bir üstünlük olaraq, çiplərin effektiv çıxarılması alətin ömrünü artırmağa kömək edir.)
Ümumiyyətlə, şaquli emal mərkəzləri daha çox yayılmışdır, çünki onlar üfüqi emal mərkəzləri qədər güclü ola bilər və çox kiçik hissələri idarə edə bilər.Bundan əlavə, şaquli mərkəzlər üfüqi emal mərkəzlərinə nisbətən daha az yer tutur.
Çox oxlu CNC dəyirmanları
Həssas CNC dəyirman mərkəzləri çoxlu oxlarla mövcuddur.3 oxlu dəyirman müxtəlif iş növləri üçün X, Y və Z oxlarından istifadə edir.4 oxlu dəyirmanla maşın şaquli və üfüqi oxda dönə və iş parçasını daha davamlı emal etməyə imkan vermək üçün hərəkət etdirə bilər.
5 oxlu dəyirmanda üç ənənəvi ox və iki əlavə fırlanan ox var ki, bu da iş parçasını mil başının ətrafında hərəkət edərkən döndərməyə imkan verir.Bu, iş parçasını çıxarmadan və maşını sıfırlamadan iş parçasının beş tərəfini emal etməyə imkan verir.
CNC torna tezgahları
Torna - dönmə mərkəzi də adlanır - bir və ya daha çox mili, X və Z oxlarına malikdir.Maşın müxtəlif kəsmə və formalaşdırma əməliyyatlarını yerinə yetirmək üçün iş parçasını öz oxu ətrafında döndərmək, iş parçasına geniş alətlər tətbiq etmək üçün istifadə olunur.
CNC torna dəzgahları, həmçinin canlı fəaliyyət aləti tornaları adlanır, simmetrik silindrik və ya sferik hissələri yaratmaq üçün idealdır.CNC dəyirmanları kimi, CNC tornaları da prototipləşdirmə kimi daha kiçik əməliyyatları idarə edə bilər, lakin eyni zamanda yüksək həcmli istehsalı dəstəkləyərək yüksək təkrarlanma üçün qurula bilər.
CNC torna dəzgahları nisbətən əllərsiz istehsal üçün də qurula bilər ki, bu da onları avtomobil, elektronika, aerokosmik, robototexnika və tibbi cihaz sənayesində geniş istifadə etməyə imkan verir.
CNC torna necə işləyir
CNC torna dəzgahı ilə torna dəzgahının milinin çuxuruna boş material çubuğu yüklənir.Bu çəngəl mil fırlanarkən iş parçasını yerində saxlayır.İş mili lazımi sürətə çatdıqda, materialı çıxarmaq və düzgün həndəsə əldə etmək üçün stasionar kəsici alət iş parçası ilə təmasda olur.
CNC torna dəzgahı bir sıra əməliyyatları yerinə yetirə bilər, məsələn, qazma, yivləmə, qazma, reaming, üzlük və tornalama.Müxtəlif əməliyyatlar alət dəyişiklikləri tələb edir və xərcləri və quraşdırma vaxtını artıra bilər.
Bütün lazımi emal əməliyyatları başa çatdıqdan sonra, zəruri hallarda hissə sonrakı emal üçün ehtiyatdan kəsilir.Daha sonra CNC torna tezgahı əməliyyatı təkrarlamağa hazırdır, adətən aralarında az və ya heç bir əlavə quraşdırma vaxtı tələb olunmur.
CNC torna dəzgahları, həmçinin əl ilə xammalın işlənməsinin miqdarını azaldan və aşağıdakı kimi üstünlükləri təmin edən müxtəlif avtomatik bar qidalandırıcıları yerləşdirə bilər:
■ Maşın operatorundan tələb olunan vaxt və səyi azaldın
■ Dəqiqliyə mənfi təsir göstərə biləcək vibrasiyaları azaltmaq üçün barstulu dəstəkləyin
■ Dəzgahın optimal mil sürətlərində işləməsinə icazə verin
■ Dəyişmə vaxtlarını minimuma endir
■ Material tullantılarını azaldın
CNC torna tezgahlarının növləri
Bir sıra müxtəlif növ torna dəzgahları var, lakin ən çox yayılmışları 2 oxlu CNC torna və Çin tipli avtomatik tornalardır.
Əksər CNC Çin tornaları bir və ya iki əsas mil üstəgəl bir və ya iki arxa (və ya ikinci dərəcəli) mildən istifadə edir, birincidən məsul olan fırlanan ötürmə ilə.Əsas mil əsas emal əməliyyatını istiqamətləndirici kolun köməyi ilə yerinə yetirir.
Bundan əlavə, bəzi Çin tipli tornalar CNC dəyirmanı kimi fəaliyyət göstərən ikinci alət başlığı ilə təchiz edilmişdir.
CNC Çin tipli avtomatik torna ilə ehtiyat materialı sürüşən baş mili vasitəsilə bələdçi koluna verilir.Bu, alətə materialı materialın dəstəkləndiyi yerə daha yaxın kəsməyə imkan verir, Çin dəzgahını uzun, nazik dönmə hissələri və mikro emal üçün xüsusilə faydalı edir.
Çox oxlu CNC torna mərkəzləri və Çin tipli tornalar bir dəzgahdan istifadə edərək çoxlu emal əməliyyatlarını yerinə yetirə bilər.Bu, onları ənənəvi CNC dəyirmanı kimi avadanlıqdan istifadə edərək çoxlu maşın və ya alət dəyişikliyi tələb edən mürəkkəb həndəsələr üçün sərfəli seçim halına gətirir.