Zehaztasunezko Mekanizazioa pieza batetik materiala tolerantzia estuko akaberak mantentzean kentzeko prozesua da. Doitasun makinak mota asko ditu, besteak beste, fresaketa, torneaketa eta deskarga elektrikoaren mekanizazioa. Gaur egun doitasunezko makina bat ordenagailuko zenbakizko kontrolen bidez (CNC) kontrolatzen da.
Metalezko ia produktu guztiek zehaztasunezko mekanizazioa erabiltzen dute, plastikoa eta zura bezalako beste material askok bezala. Makina hauek makinista espezializatu eta trebatuek erabiltzen dituzte. Ebaketa-tresnak bere lana egin dezan, zehaztutako norabideetan mugitu behar da ebaketa zuzena egiteko. Mugimendu primario horri "ebaketa abiadura" deritzo. Pieza ere mugi daiteke, "jarioaren" bigarren mugimendua bezala ezagutzen dena. Elkarrekin, mugimendu horiek eta ebaketa-tresnaren zorroztasunak doitasunezko makinak funtzionatzea ahalbidetzen dute.
Kalitatezko doitasunezko mekanizazioak CAD (ordenagailuz lagundutako diseinua) edo CAM (ordenagailuz lagundutako fabrikazioa) AutoCAD eta TurboCAD bezalako programek egindako plano oso zehatzak jarraitzeko gaitasuna behar du. Softwareak tresna, makina edo objektu bat fabrikatzeko beharrezkoak diren hiru dimentsiotako diagrama konplexuak edo eskemak sortzen lagun dezake. Plano hauei xehetasun handiz jarraitu behar zaie produktu batek bere osotasuna mantentzen duela ziurtatzeko. Zehaztasunezko mekanizazioko konpainia gehienek CAD / CAM programa mota batzuekin lan egiten duten arren, oraindik maiz lan egiten dute diseinu baten hasierako faseetan eskuz marraztutako zirriborroekin.
Doitasunezko mekanizazioa zenbait materialetan erabiltzen da, besteak beste, altzairua, brontzea, grafitoa, beira eta plastikoak. Proiektuaren tamainaren eta erabiliko diren materialen arabera, doitasunezko mekanizazioko hainbat tresna erabiliko dira. Tornuak, fresatzeko makinak, zulatzeko prentsak, zerrak eta artezteko konbinazioak eta abiadura handiko robotika ere erabil daitezke. Industria aeroespazialak abiadura handiko mekanizazioa erabil dezake, eta egurra lantzeko tresnak egiteko industriak grabaketa eta fresaketa foto-kimikoak erabil ditzake. Korrikaren bat ateratzeak edo edozein elementu zehatzen kantitateak milaka zenbaki izan ditzake, edo gutxi batzuk izan. Zehaztasunezko mekanizazioak askotan CNC gailuen programazioa eskatzen du, hau da, ordenagailuz zenbakiz kontrolatuta daude. CNC gailuak produktu baten ibilbidean zehar neurri zehatzak jarraitzea ahalbidetzen du.
Fresaketa ebakitzaileak birakariak erabiliz pieza batetik materiala kentzeko mekanizazio prozesua da, ebakitza pieza norabidean aurrera eginez (edo elikatuz). Ebakitzailea erremintaren ardatzarekiko angeluan ere egon daiteke. Fresatzeak hainbat eragiketa eta makina ugari hartzen ditu barne, banakako pieza txikietatik hasi eta pisu handiko koadroko fresatzeko eragiketetara. Pieza pertsonalizatuak tolerantzia zehatzetara mekanizatzeko gehien erabiltzen den prozesuetako bat da.
Fresatzeko makina erreminta ugarirekin egin daiteke. Fresatzeko makina-erreminten jatorrizko klasea fresatzeko makina zen (askotan errota deitzen dena). Ordenagailu bidezko zenbakizko kontrola (CNC) iritsi ondoren, fresatzeko makinak mekanizazio zentro bihurtu ziren: fresatzeko makinak tresna aldatzaile automatikoak, erreminta aldizkari edo karruselak, CNC gaitasuna, hozteko sistemak eta itxiturak gehituta. Fresatzeko zentroak orokorrean mekanizazio bertikaleko zentroak (VMC) edo mekanizazio horizontaleko zentroak (HMC) gisa sailkatzen dira.
Fresaketa torneaketa inguruneetan integratzea eta alderantziz, tornuetarako tresneria zuzenarekin hasi eta torneaketarako eragiketak noizean behin erabiltzen hasi zen. Horrek makina erreminta klase berri bat sortu zuen, multitareako makinak (MTM), hain zuzen ere laneko gutunazal beraren barruan fresaketa eta biraketa errazteko diseinatutakoak.
Diseinuko ingeniarientzat, I + G taldeentzat eta piezen hornikuntzaren mende dauden fabrikatzaileentzat, zehaztasunezko CNC mekanizazioek pieza konplexuak sortzea ahalbidetzen dute, tratamendu osagarririk egin gabe. Izan ere, zehaztasunez egindako CNC mekanizazioak askotan aukera ematen du pieza amaituak makina bakarrean egitea.
Mekanizazio prozesuak materiala kentzen du eta ebaketa tresna ugari erabiltzen ditu pieza baten azken diseinua eta, askotan, oso konplexua dena sortzeko. Zehaztasun maila hobetzen da ordenagailuko zenbakizko kontrolaren bidez (CNC), mekanizazio tresnen kontrola automatizatzeko erabiltzen dena.
"CNC" rolak doitasunezko mekanizazioan
Kodetutako programazio argibideak erabiliz, zehaztasunezko CNC mekanizazioak pieza bat ebaki eta zehaztu ahal izateko moldatzen du makina operadore batek eskuz esku hartu gabe.
Bezeroak emandako ordenagailuz lagundutako diseinuaren (CAD) eredua hartuta, makinista aditu batek ordenagailuz lagundutako fabrikazio softwarea (CAM) erabiltzen du pieza mekanizatzeko argibideak sortzeko. CAD ereduan oinarrituta, softwareak zehazten du zein tresna-bide behar diren eta makinari esaten dion programazio kodea sortzen du:
■ Zein dira RPM eta jario-tasa zuzenak
■ Tresna eta / edo pieza noiz eta non mugitu
■ Zenbat sakon ebaki
■ Noiz aplikatu hozgarria
■ Abiadurarekin, jarioaren abiadurarekin eta koordinazioarekin lotutako beste edozein faktore
CNC kontrolagailu batek programazio kodea erabiltzen du makinaren mugimenduak kontrolatzeko, automatizatzeko eta kontrolatzeko.
Gaur egun, CNC ekipamendu ugarietako ezaugarri integratua da, tornuetatik, errotetatik eta bideratzaileetatik hasi eta hari bidezko EDM (deskarga elektrikoaren mekanizazioa), laserra eta plasma mozteko makinak. Mekanizazio prozesua automatizatzea eta zehaztasuna hobetzeaz gain, CNCak eskuzko lanak ezabatzen ditu eta makinistak askatzen ditu aldi berean martxan dauden hainbat makina gainbegiratzeko.
Gainera, tresnaren bidea diseinatu eta makina bat programatu ondoren, pieza bat hainbat aldiz exekutatu dezake. Horrek doitasun eta errepikapen maila altua eskaintzen du, eta horrek prozesua oso kostu eraginkorra eta eskalagarria bihurtzen du.
Mekanizatutako materialak
Normalean mekanizatu ohi diren metalen artean aluminioa, letoia, brontzea, kobrea, altzairua, titanioa eta zinka daude. Gainera, zura, aparra, beira-zuntza eta polipropilenoa bezalako plastikoak ere mekaniza daitezke.
Izan ere, ia edozein material erabil daiteke zehaztasunezko CNC mekanizazioarekin, noski, aplikazioaren eta bere eskakizunen arabera.
Doitasunezko CNC mekanizazioaren abantaila batzuk
Fabrikatutako produktu ugarietan erabiltzen diren pieza eta osagai txikietako askotan, zehaztasunezko CNC mekanizazioa izaten da aukeratutako fabrikazio metodoa.
Ebakitzeko eta mekanizatzeko ia metodo guztiekin gertatzen den bezala, material ezberdinek portaera ezberdina dute eta osagaien tamainak eta formak ere eragin handia dute prozesuan. Hala ere, orokorrean doitasunezko CNC mekanizazio prozesuak beste mekanizazio metodoekiko abantailak eskaintzen ditu.
Hau da, CNC mekanizazioak entregatzeko gai delako:
■ Pieza konplexutasun handia
■ Tolerantzia estuak, normalean ± 0,0002 "(± 0,00508 mm) eta ± 0,0005" (± 0,0127 mm) bitartekoak.
■ Azalera bikain leunak, pertsonalizatutako akaberak barne
■ Errepikagarritasuna, baita bolumen altuetan ere
Mekanikari trebeak eskuz tornu bat erabil dezake 10 edo 100 kantitateko kalitatezko pieza bat egiteko, zer gertatzen da 1.000 pieza behar dituzunean? 10.000 zati? 100.000 edo milioi zati?
Zehaztasunezko CNC mekanizazioarekin, bolumen handiko produkzio mota honetarako behar den eskalagarritasuna eta abiadura lor ditzakezu. Gainera, doitasunezko CNC mekanizazioaren errepikagarritasun handiak hasieratik amaierara berdinak diren piezak ematen dizkizu, zenbat pieza ari zaren ekoizten.
CNC mekanizazio metodo oso espezializatuak daude, besteak beste, hari bidezko EDM (deskarga elektrikoaren mekanizazioa), gehigarrizko mekanizazioa eta 3D laser inprimaketa. Adibidez, alanbre EDMak material eroaleak (normalean metalak) eta deskarga elektrikoak erabiltzen ditu pieza forma korapilatsuetara higatzeko.
Hala ere, hemen fresaketa eta torneaketa prozesuei erreparatuko diegu, hau da, erabilgarri dauden eta maiz erabiltzen diren CNC doitasunezko mekanizaziorako maiz erabiltzen diren bi metodo kengarri.
Fresaketa vs torneaketa
Fresaketa ebaketa tresna birakari zilindriko bat erabiltzen duen mekanizazio prozesua da, materiala kentzeko eta formak sortzeko. Fresatzeko tresneriak, errota edo mekanizazio zentro gisa ezagutzen dena, piezen geometria konplexuen unibertsoa lortzen du landutako objektu handienetako metal batzuetan.
Fresatzearen ezaugarri garrantzitsua da pieza geldirik mantentzea ebaketa-tresnak biratzen duen bitartean. Beste modu batera esanda, errotan, biraketa ebaketa-tresna piezaren inguruan mugitzen da, eta ohe baten gainean finkatuta geratzen da.
Torneatzea tornua izeneko ekipoen pieza ebakitzeko edo konformatzeko prozesua da. Normalean, tornuak pieza ardatz bertikalean edo horizontalean biratzen du ebaketa-tresna finko bat (biraka egon daiteke edo ez) programatutako ardatzean zehar mugitzen den bitartean.
Tresnak ezin du fisikoki pieza inguratu. Materiala biratu egiten da, tresnak programatutako eragiketak burutzeko. (Badira tornuen azpimultzoa, tresnek birarekin elikatutako alanbre baten inguruan biratzen dutenak, baina hemen ez dago estalita).
Torneaketan, fresatzeko ez bezala, piezak biratzen du. Pieza stockak tornuaren ardatza pizten du eta ebaketa-tresna piezarekin harremanetan jartzen da.
Eskuzko eta CNC bidezko mekanizazioa
Errotak eta tornuak eskuzko modeloetan eskuragarri dauden arren, CNC makinak egokiagoak dira pieza txikiak fabrikatzeko helburuetarako - eskalagarritasuna eta errepikagarritasuna eskaintzen dute tolerantzia estuko piezen bolumen handia ekoizten duten aplikazioetarako.
Tresna X eta Z ardatzetan mugitzen den 2 ardatzeko makina errazak eskaintzeaz gain, zehaztasunezko CNC ekipoek ardatz anitzeko ereduak biltzen dituzte, pieza ere mugitu ahal izateko. Hau tornuarekin alderatuta, pieza biraka mugatuta dago eta tresnak mugitu egingo dira nahi den geometria sortzeko.
Ardatz anitzeko konfigurazio hauek eragiketa bakarrean geometria konplexuagoak ekoizteko aukera ematen dute, makinaren operadoreak lan gehigarririk behar izan gabe. Horrek pieza konplexuak ekoiztea errazten du, operadorearen akatsen aukera murrizten edo ezabatzen du.
Gainera, presio altuko hozgarria CNC zehaztasunezko mekanizazioarekin erabiltzeak txirbilak obretan sartzen ez direla ziurtatzen du, bertikalki orientatutako ardatza duen makina bat erabiltzen denean ere.
CNC errotak
Fresatzeko makina desberdinak tamaina, ardatz konfigurazio, jario abiadura, ebaketa abiadura, fresaketa jarioaren norabidea eta bestelako ezaugarriak aldatzen dira.
Hala ere, oro har, CNC errotek ardatz birakaria erabiltzen dute nahi ez den materiala mozteko. Altzairua eta titanioa bezalako metal gogorrak ebakitzeko erabiltzen dira baina plastikoarekin eta aluminioarekin bezalako materialekin ere erabil daitezke.
CNC errotak errepikagarritasunerako eraikiak daude eta prototipatzeetatik hasi eta bolumen handiko ekoizpenerako erabil daitezke. Goi-mailako doitasuneko CNC errotak tolerantzia estuko lanetarako erabili ohi dira, hala nola trokelak eta molde finak fresatzeko.
CNC fresak biraketa azkarra eman dezakeen bitartean, fresatutako akaberak tresna marka ikusgarriak dituzten piezak sortzen ditu. Ertz zorrotz eta burrunbats batzuk dituzten piezak ere sor ditzake, beraz, prozesu osagarriak beharko dira, ezaugarri horietarako ertzak eta burrustarrak onartezinak badira.
Jakina, sekuentzian programatutako desbarbatzeko tresnak desbarbatu egingo dira, nahiz eta normalean gehienez ere amaitutako eskakizunaren% 90 lortzen den, zenbait ezaugarri utziz azken eskuko akabera egiteko.
Gainazalaren akaberari dagokionez, gainazaleko akabera onargarria ez ezik, ispilu itxurako akabera ere sortuko duten tresnak daude laneko produktuaren zatietan.
CNC errota motak
Fresatzeko oinarrizko bi motatako mekanizazio zentro bertikalak eta mekanizazio horizontaleko zentroak ezagutzen dira, non diferentzia nagusia makinaren ardatzaren orientazioan dagoen.
Mekanizazio bertikaleko zentroa ardatzaren ardatza Z ardatzaren norabidean lerrokatuta dagoen errota da. Makina bertikal hauek bi motatan bereiz daitezke:
■ Ohearen errotak, ardatza bere ardatzarekiko paralelo mugitzen den bitartean mahaia ardatzaren ardatzarekiko perpendikularra den bitartean.
■ Torreta-errotak, ardatza geldirik dagoela eta mahaia mugitu dadin ebakuntzaren zehar ardatzaren ardatzarekiko perpendikularra eta paraleloa izan dadin.
Mekanizazio horizontaleko zentroan, errotaren ardatzaren ardatza Y ardatzaren norabidean lerrokatuta dago. Egitura horizontalari esker, errota hauek makineriaren dendan leku gehiago hartzen dute; orokorrean pisu handiagoa eta makina bertikalak baino indartsuagoak dira.
Errota horizontala maiz erabiltzen da gainazalaren akabera hobea behar denean; izan ere, ardatzaren orientazioak mozteko txirbilak modu naturalean erortzen direla esan nahi du eta erraz kentzen dira. (Onura gehigarri gisa, txirbilak kentzea modu eraginkorrean erremintaren bizitza handitzen laguntzen du.)
Oro har, mekanizazio bertikaleko zentroak nagusi dira, mekanizazio horizontaleko zentroak bezain indartsuak izan daitezkeelako eta oso pieza txikiak maneiatzen dituztelako. Gainera, zentro bertikalek mekanizazio horizontaleko zentroek baino aztarna txikiagoa dute.
Ardatz anitzeko CNC errotak
Zehaztasuneko CNC errotarako zentroak ardatz anitzekin daude eskuragarri. 3 ardatzeko errotak X, Y eta Z ardatzak erabiltzen ditu askotariko lanak egiteko. 4 ardatzeko errotarekin, makinak ardatz bertikal eta horizontalean biratu eta pieza mugitu dezake mekanizazio jarraituagoa ahalbidetzeko.
5 ardatzeko errotak hiru ardatz tradizional eta bi ardatz birakari osagarri ditu, eta horri esker, pieza biratu daiteke ardatzaren burua inguruan mugitzen denean. Horri esker, piezaren bost aldeak mekanizatu daitezke pieza kendu eta makina berrezarri gabe.
CNC tornuak
Tornu batek - biraketa zentro ere deitua - ardatz bat edo gehiago ditu, eta X eta Z ardatzak. Makina pieza bat bere ardatzean biratzeko erabiltzen da ebaketa eta konformazio eragiketa desberdinak egiteko, lanabesari tresna ugari aplikatuz.
CNC tornuak, zuzeneko ekintza tresneria tornuak ere deitzen direnak, zati zilindriko edo esferiko simetrikoak sortzeko aproposak dira. CNC errotek bezala, CNC tornuek prototipoen inguruko operazio txikiagoak kudea ditzakete, baina errepikagarritasun handirako ere konfigura daitezke, bolumen handiko produkzioa onartzen dutenak.
CNC tornuak eskuak nahiko ekoizteko nahiko ezar daitezke, eta horrek asko erabiltzen ditu automobilgintzan, elektronikan, aeroespazialean, robotikan eta gailu medikoen industrian.
Nola funtzionatzen duen CNC tornu batek
CNC tornuarekin, materialaren barra huts bat tornuaren ardatzaren mandrinan kargatzen da. Mandal honek pieza bere lekuan mantentzen du, ardatzak biratzen duen bitartean. Ardatzak behar den abiadura lortzen duenean, ebaketa-tresna geldi bat jartzen da kontaktuan piezarekin materiala kentzeko eta geometria zuzena lortzeko.
CNC tornu batek hainbat eragiketa egin ditzake, hala nola, zulaketa, hariztaketa, mandrinaketa, fresaketa, aurrez aurre eta biraketa konikoa. Eragiketa ezberdinek tresna aldaketak behar dituzte eta kostua eta konfigurazio denbora handitu dezakete.
Beharrezkoak diren mekanizazio eragiketa guztiak amaitzen direnean, pieza stocketik mozten da prozesatu ahal izateko, behar izanez gero. Ondoren, CNC tornua operazioa errepikatzeko prest dago, tartean konfigurazio denbora gehigarri gutxi edo gutxi behar da.
CNC tornuek barra-elikadura automatiko ugari ere har ditzakete, eskuzko lehengaien manipulazioa murrizten dutenak eta abantailak eskaintzen dituztenak, besteak beste:
■ Murriztu makinaren operadoreari behar duen denbora eta ahalegina
■ Barstockari eutsi zehaztasunean eragin negatiboa izan dezaketen bibrazioak murrizteko
■ Utzi makina erremintari buruaren abiadura ezin hobean funtzionatzen
■ Aldaketa-denborak minimizatu
■ Hondakin materialak murriztu
CNC tornu motak
Hainbat tornu mota daude, baina ohikoenak 2 ardatzeko CNC tornuak eta Txina estiloko tornu automatikoak dira.
CNC Txinako tornu gehienek ardatz nagusi bat edo bi gehi atzealdeko (edo bigarren mailako) ardatz bat edo bi erabiltzen dituzte, transferentzia birakaria lehenaz arduratzen baita. Ardatz nagusiak mekanizazio-eragiketa primarioa egiten du, gida-buja baten laguntzarekin.
Gainera, Txina estiloko tornu batzuk CNC errota gisa funtzionatzen duen bigarren erreminta buru batez hornituak daude.
CNC Txinako estiloko tornu automatikoarekin, material burdina buru irristakorreko buruaren bidez sartzen da gida-buja batera. Horri esker, tresnak materiala materiala sostengatzen den puntutik gertuago moztu dezake, Txinako makina bereziki onuragarria bihurtutako pieza luze eta lirainetarako eta mikromekanizaziorako.
Ardatz anitzeko CNC torneaketa zentroek eta Txina estiloko tornuak mekanizazio eragiketa anitz egin ditzakete makina bakarra erabiliz. Horrek aukera kostu-eraginkorra bihurtzen du, bestela makina bat edo erreminta-aldaketa beharko lituzketen geometria konplexuetarako, hala nola CNC errota tradizionala bezalako ekipamenduak.