Phần xử lý phù hợp với sản phẩm lô nhỏ là gì?
Phôi là yếu tố rất quan trọng đối với người thiết kế máy móc, thiết bị sản xuất. Không chỉ là về chức năng và hiệu suất tổng thể, mà còn liên quan nhiều đến chi phí.
Khi bạn thiết kế các bộ phận cho các sản phẩm có khối lượng thấp như thiết bị FA, bạn có xem xét quy trình sản xuất khi thiết kế không?
Đối với các sản phẩm sản xuất hàng loạt, mặc dù giá thành của một sản phẩm giảm, nhưng chi phí ban đầu như chi phí khuôn mẫu là rất lớn. Mặt khác, thiết bị FA được sản xuất theo lô nhỏ nên cần chọn phương pháp sản xuất có chi phí ban đầu thấp.
Các phương pháp sản xuất phù hợp với sản xuất lô nhỏ bao gồm, ví dụ, gia công bằng máy, gia công kim loại tấm như cắt laze, hàn, v.v.
hình ảnh
Đặc biệt, các phương pháp xử lý sau đây thường được sử dụng cho các bộ phận thiết bị trên thiết bị FA.
gia công
Xử lý thứ cấp các bộ phận cơ khí, các bộ phận có yêu cầu về độ bền, độ cứng và độ chính xác, và các sản phẩm gia công đóng hộp
Gia công kim loại tấm
Các bộ phận tấm mỏng như vỏ và vỏ, các bộ phận đòi hỏi ít độ bền, độ cứng và độ chính xác
quá trình hàn
Các bộ phận chế biến đồ hộp (khung, khung, v.v.) bao gồm các vật liệu góc và vật liệu ống, v.v.
Đầu tiên, tập trung vào gia công chính.
Một đối tác mạnh mẽ trong sản xuất các bộ phận cơ khí! gia công
Mặc dù nó được gọi đơn giản là gia công, nhưng có nhiều phương pháp khác nhau. Gia công về cơ bản là quá trình loại bỏ các bộ phận không mong muốn khỏi vật liệu cơ bản để đạt được hình dạng mong muốn. Quá trình xử lý này còn được gọi là xử lý loại bỏ. Các phương pháp gia công chính như sau.
phay (gia công)
Đó là một quá trình loại bỏ các phần không cần thiết bằng cách cố định vật liệu và cắt nó bằng một công cụ quay. Còn được gọi là gia công, có thể nói đây là một trong những nhân vật chính của gia công.
Công cụ này được gọi là dao phay ngón, các hình dạng và kích cỡ khác nhau được chọn và sử dụng tùy theo ứng dụng. Nó là một phương pháp gia công linh hoạt cao như khoan, cắt bề mặt và gia công rãnh.
hình ảnh
Thiết bị cơ khí chính: máy phay tổng hợp, máy phay CNC, trung tâm gia công, trung tâm gia công năm mặt
hình ảnh
hình ảnh
máy phay CNC
Trung tâm gia công
※Ảnh của máy xử lý được chụp bởi tác giả và các nhân viên liên quan
Máy tiện (tiện)
Đó là một quá trình trong đó vật liệu (chủ yếu là vật liệu tròn) được quay và một công cụ được đẩy vào vật liệu đó để loại bỏ các phần không cần thiết. Còn được gọi là tiện, nó có thể nói là một nhân vật chính khác của gia công.
Không giống như gia công, nơi vật liệu được cố định và dụng cụ quay tiếp xúc với nó, tiện là nơi vật liệu được quay và dụng cụ gọi là dụng cụ cắt tiếp xúc với vật liệu. Do đó, hình dạng có thể quay được phải là hình trụ hoặc hình trụ đồng trục.
hình ảnh
So với gia công cơ, nó được đặc trưng bởi khả năng gia công các hình dạng đồng trục một cách nhanh chóng và gọn gàng. Thường được sử dụng để gia công các hình dạng hình trụ và hình trụ có độ chính xác cao, chẳng hạn như trục, thanh, v.v.
Ngoài ra, nó cũng là một công nghệ xử lý phổ biến mà bánh công tác và các loại tương tự được chuyển đến trung tâm gia công sau khi tiện và sau đó được gia công.
Thiết bị cơ khí chính: máy tiện tổng hợp, máy tiện CNC, máy tiện hỗn hợp, trung tâm tiện, máy tiện tự động
hình ảnh
hình ảnh
Máy tiện tổng hợp
Máy tiện cnc
lớp xả
Đây là quá trình đưa một điện cực (làm bằng đồng hoặc than chì) hoặc dây dẫn đã được cấp điện đến gần vật liệu để tạo ra sự phóng điện hồ quang làm nóng chảy và loại bỏ vật liệu. Nó có ưu điểm là dù vật liệu có cứng đến đâu, miễn là dẫn điện thì đều có thể gia công được. Ví dụ, nó cũng có thể xử lý các góc và đáy mà máy phay không thể đạt được.
hình ảnh
Gia công phóng điện cắt dây loại bỏ các đường viền bằng điện cực dây, gia công tạo hình phóng điện có thể tạo ra các hình dạng khác nhau bằng cách tiếp xúc với các điện cực có hình dạng đối xứng, v.v. EDM chủ yếu được sử dụng trong chế tạo khuôn, v.v.
Thiết bị cơ khí chính: Máy cắt dây EDM, máy EDM
hình ảnh
hình ảnh
Dây EDM
máy EDM
mài
Là quá trình thực hiện gia công tinh chính xác trên bề mặt vật liệu bằng cách tiếp xúc với đá mài quay. Đối với các bộ phận yêu cầu hoàn thiện chính xác, chẳng hạn như bề mặt khớp nối giữa các bộ phận, v.v.
Ngoài gia công chính xác các bề mặt phẳng còn có mài tinh mặt ngoài của các hình trụ và đường kính trong của lỗ.
hình ảnh
Thiết bị cơ khí chính: máy mài bề mặt, máy mài trụ, máy mài tọa độ, máy mài
hình ảnh
Máy mài bề mặt
Trước tiên, hãy giải thích quy trình cắt phay, đây cũng là nhân vật chính trong gia công.
Phương pháp xử lý này phù hợp để xử lý các bộ phận tấm và khối như tấm đáy và vỏ. Có thể nói đây là phương pháp xử lý chính để xử lý các bộ phận như thiết bị FA.
Hãy tạo ấn tượng về địa điểm gia công!
Gia công là một quá trình trong đó vật liệu được cố định trên bàn của thiết bị, sau đó một công cụ quay tốc độ cao (máy nghiền cuối) được ép vào vật liệu để cắt bỏ những phần không cần thiết. Nó chủ yếu có khả năng cắt bề mặt, cắt đường viền, mở lỗ, tạo rãnh và cắt các bề mặt cong.
Và bởi vì nó là một phương pháp xử lý rất linh hoạt, nó có thể được xử lý bằng cách thay đổi công cụ phù hợp với từng phương pháp xử lý.
Máy phay đa năng là máy phay đa năng thay dao thủ công và được vận hành bởi bộ xử lý, còn máy phay điều khiển số có thể thực hiện điều khiển số (Điều khiển số: Numerical Control) trên bộ phận đang được vận hành. Điều khiển số đề cập đến chức năng tự động xoay và di chuyển trục chính và di chuyển bàn làm việc theo chương trình.
Ngoài ra, những nơi được trang bị ATC (Automatic Tool Changer: Thay đổi công cụ tự động) được gọi là trung tâm gia công. Vì nhiều công cụ được tự động thay thế trong quá trình xử lý, nên có thể thực hiện nhiều quá trình xử lý khác nhau trên vật liệu cùng một lúc miễn là vật liệu được lắp ráp và chương trình được kích hoạt.
Hình dưới đây cho thấy thành phần của các trung tâm gia công đa năng chính hiện tại.
hình ảnh
Cấu hình trung tâm gia công (Mori Seiki: NV4000)
Đặt vật liệu (chủ yếu là vật liệu khối) lên bàn làm việc, cố định nó, cài đặt công cụ, đặt nguồn gốc vật liệu, sau đó nhập chương trình xử lý. Sau đó, trục chính và bàn máy được gia công theo chương trình để đạt được hình dạng sản phẩm mong muốn.
Các chương trình để gia công được gọi là chương trình NC. Phương pháp cũ dường như là xuất ra trên băng giấy và để máy đọc băng. Có hai cách chính để tạo chương trình hiện nay.
① Nhập chương trình trực tiếp trên bộ điều khiển
② Sử dụng ứng dụng PC có tên là CAM để tạo dữ liệu và truyền dữ liệu đến bộ điều khiển.
Đối với các hình dạng đơn giản, bạn có thể nhập chương trình theo cách ① và đối với các hình dạng phức tạp, bạn có thể sử dụng phương pháp ②.
Các mặt hàng có thể được gia công
Vì vậy, các đối tượng có thể được thực hiện bằng cách gia công sẽ có hình dạng như thế nào? Ở đây, trước tiên chúng tôi giới thiệu các ví dụ về bộ phận tiêu biểu để bạn có ấn tượng.
Sản phẩm gia công 1~2 trục
Các phần dễ tạo nhất là các hình có thể tạo bằng cách đục lỗ hoặc cắt từ một hướng. Gia công bề mặt như gia công theo một hướng trục, gia công các đường viền ở cùng độ cao và tạo rãnh là gia công tương đối đơn giản.
Như minh họa trong ví dụ bên dưới, các tấm đế chỉ có lỗ vít hoặc lỗ khoan trên mặt phẳng, hoặc các khối có vết cắt hoặc vát một phần, v.v. là quá trình xử lý điển hình. Ngoài các lỗ và đường cắt, các đường viền và rãnh cũng có thể được gia công.
hình ảnh
Sản phẩm gia công nhiều mặt
Đây là sản phẩm đã qua xử lý thu được bằng cách xử lý bộ phận thể hiện trong hình trên không chỉ từ một hướng mà từ nhiều hướng. Như thể hiện trong Hình 3, ngoài gia công đường viền, gia công lỗ, tạo rãnh và gia công khía từ một hướng, gia công lỗ cũng được thực hiện từ hướng bên.
Hình 4 cho thấy một ví dụ về tạo rãnh từ hướng bên và gia công lỗ từ hướng khác. Trong quá trình gia công này, vật liệu được lật, thay đổi hướng của nó và hình dạng được gia công theo mọi hướng.
Sau khi gia công từ một hướng, vật liệu được lật lại và cố định lại, còn được gọi là "chuyển đổi phôi".
hình ảnh
3-gia công trục
3-Gia công trục là phương pháp có thể cắt các bề mặt cong nhẵn (bề mặt dạng tự do, v.v.) ngay cả khi gia công từ một hướng. Gia công tinh được thực hiện bằng cách di chuyển dọc theo bề mặt cong của dao phay ngón mũi bi có đầu tròn. Không chỉ các bộ phận có bề mặt dạng tự do như trong Hình 5 có thể được xử lý, mà cả các bề mặt cong thu được bằng cách quét người và động vật như trong Hình 6 cũng có thể được xử lý.
Vì cần phải đồng thời di chuyển trục chính theo 3 chiều dọc theo bề mặt cong, hãy tạo chương trình NC bằng ứng dụng chuyên dụng cho CAM (Sản xuất có sự trợ giúp của máy tính) hỗ trợ gia công 3D. Phương pháp xử lý này thường được sử dụng trong gia công các bộ phận đúc phun.
hình ảnh
Sản phẩm gia công nhiều trục
Các bộ phận không khối nhưng có hình dạng tổng thể phức tạp cũng có thể được gia công. Bằng cách đặt lại vật liệu theo mọi hướng và sử dụng máy 5-trục, có thể tạo ra các hình dạng phức tạp với nhiều mặt. Phương pháp xử lý này thường được sử dụng trong các bộ phận hàng không, v.v.
Hình 7 và 8 là hình dạng bộ phận hàng không vũ trụ điển hình (sơ đồ). Nó được đặc trưng ở chỗ có nhiều cấu trúc thành mỏng phức tạp như sự kết hợp của các bề mặt dạng tự do và xử lý lỗ, phần nhô ra và hình dạng mỏng tổng thể.
hình ảnh
Gia công đồng thời nhiều trục
Trong 5-máy trục và máy phức hợp mới nhất, một số hình dạng chỉ có thể được gia công khi xoay vật liệu đồng bộ với chuyển động của dụng cụ. Hình dạng điển hình là cái được gọi là cánh rô-to như thể hiện trong Hình 9 (4-đồng bộ hóa trục) và hình dạng giống như bánh công tác được thể hiện trong Hình 10 (5-đồng bộ hóa trục).
Đối với các hình dạng phức tạp như thế này không thể gia công chỉ từ một hướng vật liệu cố định, gia công có lợi thế.
hình ảnh
Gia công có thể nhận ra việc xử lý hầu hết các bộ phận từ hình dạng đơn giản đến hình dạng phức tạp.
