Как CNC Precision Engineering выполняет свои задачи

<ч />

Опубликовано 12 марта 2019 г.| Кэнди, руководитель проекта WayKen

В большинстве современных производств с ЧПУ используются детали, обработанные с соблюдением самых жестких допусков, с зеркальной поверхностью и высокой надежностью. Все это делает современные продукты надежными, эффективными и конкурентоспособными. Все это двигает промышленный прогресс вперед. Однако сами эти детали производить не собираются. Мы должны благодарить прецизионное машиностроение с ЧПУ за все высококачественные детали, которые позволяют нам водить автомобили, летать на разные континенты и сидеть здесь, читая этот текст. Изготовление точных деталей — непосильная задача, которая включает в себя ряд этапов производства прототипов.

Разработка дизайна точных деталей

Между конструкторами и инженерами-механиками идет постоянная борьба за точность разрабатываемых деталей. Конструкторы решают проблемы, с которыми они сталкиваются, с теоретической точки зрения и в идеале хотели бы, чтобы каждая часть машины была идеальной точности, как можно ближе к идеальной геометрии. Однако если бы мы пошли и производили вещи так, как хотели бы дизайнеры, все стоило бы непреодолимой суммы денег с небольшой дополнительной эффективностью. Кстати, то же самое можно сказать и о геометрической сложности.

Поэтому инженеры-технологи и конструкторы дерутся. Есть даже такой анекдот, что идеальная деталь для инженера-технолога — это бревно, а конструктор хочет создать самолет. Таким образом, в результате получается продукт с высокоточными поверхностями, а не высокоточными деталями. Эта борьба устраняет экономически неэффективные функции и снижает стоимость продукта, сохраняя при этом его высокую производительность.

Определение основных технологических задач

Теперь, когда мы определили, что высокоточные детали — это на самом деле детали с высокоточной поверхностью или группами поверхностей, становится очевидным, что производственный процесс можно разделить на два этапа. Первый этап заключается в изготовлении требуемой детали обычного качества с оставлением лишнего материала на поверхностях, требующих предельной точности.

Второй этап касается исключительно достижения требуемой точности и эксплуатационных требований (таких как твердость материала, предел прочности, дополнительные параметры отделки поверхности). Каждая деталь представляет собой отдельную задачу со своей собственной комбинацией свойств, и перед проектированием производственного процесса очень важно рассмотреть способ решения этих задач. Если деталь имеет много точных поверхностей, имеющих разную ИТ, второй этап производственного процесса может быть разделен на группы ИТ.

Стратегия проектирования ЧПУ

Прецизионная обработка с ЧПУ в основном выполняется абразивной обработкой, поскольку она дает наилучший результат. Существует минимальная твердость, которой должен обладать материал, чтобы эффективно шлифоваться, поэтому детали обычно подвергают термообработке хоть до какой-то степени. Однако большинство таких деталей требуют сложного многоступенчатого упрочнения, поэтому вам придется побеспокоиться только о том, как восстановить базовые поверхности после обработки.

Кроме того, специалисты по точному машиностроению с ЧПУ в WayKen разработали различные стратегии для изготовления различных деталей, таких как точные глубокие узкие отверстия, очень ровные и гладкие плоскости или группы поверхностей, которые требуют точного позиционирования относительно друг друга.

Например, последнюю задачу можно решить, обрабатывая обе поверхности за один установ или фиксируя деталь одной поверхностью, одновременно обрабатывая другую.

Как выполнить требования к производительности

Многие высококачественные детали имеют особые требования. Например, шестерни должны иметь очень твердые поверхности, сохраняя при этом мягкую массу материала. Это достигается поверхностным упрочнением. Другие детали требуют использования углерода или азота в сочетании с термической обработкой для достижения требуемой твердости. Есть части, которые необходимо покрыть, и слой покрытия настолько тонкий, что в него можно вводить ионы или отдельные атомы. И все методы довольно сложны, требуют своих параметров для каждого материала и каждой твердости или свойства покрытия.

Как решить эту проблему? Представьте, у вас есть специализированный вал, требующий нитрокарбонизации. Вы никогда не делали этого раньше, и вложение средств в этот метод отнимает много времени и довольно бессмысленно, потому что может оказаться, что вы никогда не будете использовать его после того, как партия будет готова. Ну, я столкнулся с двумя решениями. Вы отдаете на аутсорсинг. Возможно, рядом есть мастерская по производству машин или прототипов, которая может сделать эти операции за вас.

Стоимость одной детали будет выше, но на деле вы сэкономите на вложениях и найме персонала. Другой вариант — поговорить с дизайнером и убедить его перейти на более дорогой материал, не требующий такой сложной обработки. Общая обрабатываемость материала может быть ниже, но вы все равно можете сэкономить деньги, избегая внедрения ранее неизвестной технологии.

Высокоточные измерения и контроль качества

Одной из наиболее важных задач в точном проектировании с ЧПУ является поиск способов понять, имеет ли созданная вами деталь требуемое качество. Это нетривиальная задача, потому что детали для высокоточной обработки с ЧПУ часто имеют более жесткие допуски, чем большинство измерительного оборудования. Какие здесь могут быть рекомендации?

1. По возможности избегайте использования светильников. Каждый элемент измерительной системы вносит дополнительные погрешности, поэтому их лучше вообще не допускать. Современные высокоточные измерения проводятся при укладке детали на очень ровную каменную плиту (если это возможно).
2. Хорошим вариантом является оптическое измерение. Большинство измерительных инструментов полагаются на физический контакт для измерения допуска или чистоты поверхности. Однако контактирующие детали изнашиваются и теряют точность. Оптические измерительные инструменты этого не делают, и, кроме того, никакие нежелательные агенты не могут мешать, когда инструмент и деталь соприкасаются.
3. Если невозможно определить точность детали, протестируйте ее. Только так вы действительно можете определить, достаточны ли эксплуатационные качества детали. Также можно измерить требования к детали окольным путем. Например, валы с высокой скоростью вращения, используемые в шлифовальных инструментах и ​​оборудовании для смешивания лекарственных средств, требуют радиального биения IT4 или ниже, что практически невозможно измерить. Так вот, они просто устанавливаются в аэродинамические подшипники и испытываются. Если рабочая температура вала находится в допустимых пределах, значит биение достаточно мало.

Надежный партнер Wayken по разработке высокоточных станков с ЧПУ

В WayKen мы всегда стремимся стать ведущим производителем услуг точной обработки в отраслях быстрого производства, которые охватывают прецизионное прототипирование с ЧПУ, прецизионные штампы, прецизионные алюминиевые детали и т. д. У нас есть передовые 5-осевые станки с ЧПУ с передовыми технологиями. , что позволяет нам сосредоточить наши усилия на производстве высокоточных деталей для любых клиентов по всему миру с высочайшим уровнем качества и своевременной доставкой, независимо от сложности.