Төгәл эшкәртү - тыгыз толерантлы эшкәртү вакытында эш кисәгеннән материалны алу процессы. Төгәл станокның күп төрләре бар, шул исәптән фрезерлау, токарьлау һәм электр разрядлы эшкәртү. Бүгенге көндә төгәл станок, гадәттә, компьютер санлы контроль (CNC) ярдәмендә идарә ителә.
Барлык металл әйберләр диярлек төгәл эшкәртү ысулын куллана, пластик һәм агач кебек башка күп материаллар да шулай ук. Бу машиналар махсуслаштырылган һәм өйрәтелгән механиклар тарафыннан эшләтелә. Кисү коралы үз эшен башкарсын өчен, аны дөрес кисү ясау өчен билгеләнгән юнәлешләр буенча хәрәкәтләндерергә кирәк. Бу төп хәрәкәт "кисү тизлеге" дип атала. Эшкәрткечне шулай ук хәрәкәтләндерергә мөмкин, ул "җитештерү"нең икенчел хәрәкәте дип тә атала. Бу хәрәкәтләр һәм кисү коралының үткенлеге бергә төгәл машинаның эшләвен тәэмин итә.
Сыйфатлы төгәл эшкәртү өчен CAD (компьютер ярдәмендә проектлау) яки CAM (компьютер ярдәмендә җитештерү) программалары, мәсәлән, AutoCAD һәм TurboCAD тарафыннан эшләнгән бик конкрет схемаларны үтәү мөмкинлеге кирәк. Программа тәэминаты корал, машина яки объект җитештерү өчен кирәкле катлаулы, 3 үлчәмле диаграммалар яки схемалар ясарга ярдәм итә ала. Продукциянең бөтенлеген саклап калуын тәэмин итү өчен бу схемаларны бик җентекләп үтәргә кирәк. Күпчелек төгәл эшкәртү компанияләре CAD/CAM программаларының ниндидер формасы белән эшләсә дә, алар дизайнның башлангыч этапларында еш кына кулдан ясалган эскизлар белән эшлиләр.
Төгәл эшкәртү төрле материалларда, шул исәптән корыч, бронза, графит, пыяла һәм пластикларда кулланыла. Проектның зурлыгына һәм кулланылачак материалларга карап, төрле төгәл эшкәртү кораллары кулланылачак. Токарь станоклары, фрезер станоклары, бораулау станоклары, пычкылар һәм тарткычлар, хәтта югары тизлекле робототехниканың теләсә нинди комбинациясе кулланылырга мөмкин. Аэрокосмик сәнәгать югары тизлекле эшкәртүне куллана ала, ә агач эшкәртү кораллары ясау сәнәгате фотохимик гравюра һәм фрезерлау процессларын куллана ала. Берәр әйбернең яки билгеле бер күләменең чыгарылуы меңләгән яки берничә генә булырга мөмкин. Төгәл эшкәртү еш кына CNC җайланмаларын программалаштыруны таләп итә, бу аларның компьютер санлы рәвештә идарә ителүен аңлата. CNC җайланмасы продуктның эшләтеп җибәрү процессында төгәл үлчәмнәрне күзәтергә мөмкинлек бирә.
Фрезерлау - роторлы кискечләр ярдәмендә эш материалын алу процессы, бу кискечне билгеле бер юнәлештә эш материалына кертү (яки кертү). Кискеч шулай ук корал күчәренә карата почмакта тотылырга мөмкин. Фрезерлау төрле операцияләрне һәм машиналарны үз эченә ала, кечкенә аерым детальләрдән алып зур, авыр йөкле төркемле фрезерлау операцияләренә кадәр. Бу - төгәл чыдамлылык дәрәҗәләренә кадәр махсус детальләрне эшкәртү өчен иң еш кулланыла торган процессларның берсе.
Фрезерлау төрле станоклар ярдәмендә башкарылырга мөмкин. Фрезерлау өчен станокларның башлангыч классы фрезерлау станогы булган (еш кына фрезер дип атала). Компьютер санлы идарә итү (CNC) барлыкка килгәннән соң, фрезерлау станоклары эшкәртү үзәкләренә әверелде: автоматик корал алмаштыргычлар, корал магазиннары яки карусельләр, CNC мөмкинлекләре, суыткыч системалары һәм корпуслар белән тулыландырылган фрезерлау станоклары. Фрезерлау үзәкләре, гадәттә, вертикаль эшкәртү үзәкләре (VMC) яки горизонталь эшкәртү үзәкләре (HMC) дип классификацияләнә.
Токарь итү мохитенә фрезерлауны интеграцияләү, һәм киресенчә, токарь станоклары өчен тере кораллар кулланудан һәм кайвакыт токарь операцияләре өчен фрезерлар кулланудан башланды. Бу станокларның яңа классына, бер үк эш кысаларында фрезерлау һәм токарьлауны җиңеләйтү өчен махсус эшләнгән күп бурычлы станокларга (КБС) китерде.
Проект инженерлары, фәнни-тикшеренү һәм тәҗрибә-конструкторлык төркемнәре һәм детальләр чыганагына бәйле җитештерүчеләр өчен төгәл CNC эшкәртү өстәмә эшкәртүсез катлаулы детальләр ясарга мөмкинлек бирә. Чынлыкта, төгәл CNC эшкәртү еш кына әзер детальләрне бер станокта ясарга мөмкинлек бирә.
Эшкәртү процессында материал алына һәм детальнең соңгы һәм еш кына бик катлаулы дизайнын булдыру өчен төрле кисү кораллары кулланыла. Төгәллек дәрәҗәсе эшкәртү коралларын контрольдә тотуны автоматлаштыру өчен кулланыла торган компьютер санлы контроль (CNC) ярдәмендә арта.
Төгәл эшкәртүдә "CNC" роле
Кодланган программалаштыру күрсәтмәләрен кулланып, төгәл CNC эшкәртү эш әйберен машина операторының кул белән катнашуыннан башка спецификацияләргә туры китереп кисәргә һәм формалаштырырга мөмкинлек бирә.
Клиент тарафыннан тәкъдим ителгән компьютер ярдәмендә проектлау (CAD) моделен алып, белгеч механик детальне эшкәртү өчен күрсәтмәләр төзү өчен компьютер ярдәмендә җитештерү программасын (CAM) куллана. CAD моделенә нигезләнеп, программа тәэминаты нинди корал юллары кирәклеген билгели һәм машинага түбәндәгеләрне әйтүче программалаштыру кодын булдыра:
■ Дөрес әйләнешләр саны һәм туклану тизлеге нинди
■ Коралны һәм/яки эшләнгән әйберне кайчан һәм кая күчерергә
■ Ни дәрәҗәдә тирән кисәргә
■ Суыткычны кайчан кулланырга
■ Тизлек, туклану тизлеге һәм координация белән бәйле башка факторлар
Аннары CNC контроллеры программалаштыру кодын машинаның хәрәкәтләрен контрольдә тоту, автоматлаштыру һәм күзәтү өчен куллана.
Бүгенге көндә CNC төрле җиһазларның, шул исәптән токарь станокларының, фрезерларның һәм фрезерлау станокларының, чыбыклы EDM (электр разрядлы эшкәртү), лазер һәм плазма кисү станокларының киң ассортиментында кулланыла. Эшкәртү процессын автоматлаштырудан һәм төгәллекне арттырудан тыш, CNC кул эшләрен бетерә һәм механикларга бер үк вакытта берничә станокның эшләвен күзәтү мөмкинлеге бирә.
Моннан тыш, корал юлы эшләнгәннән һәм машина программалаштырылганнан соң, ул детальне теләсә кайсы санда эшләтә ала. Бу югары дәрәҗәдәге төгәллек һәм кабатланучанлык тәэмин итә, бу үз чиратында процессны бик нәтиҗәле һәм масштаблы итә.
Эшкәртелгән материаллар
Гадәттә эшкәртелә торган кайбер металлар арасында алюминий, латунь, бронза, бакыр, корыч, титан һәм цинк бар. Моннан тыш, агач, күбек, пыяла җепсел һәм полипропилен кебек пластиклар да эшкәртелә ала.
Чынлыкта, төгәл CNC эшкәртү белән теләсә нинди материалны кулланырга мөмкин - әлбәттә, куллану өлкәсенә һәм аның таләпләренә карап.
Төгәл CNC эшкәртүнең кайбер өстенлекләре
Төрле төрле җитештерелгән продуктларда кулланыла торган күп кенә вак детальләр һәм компонентлар өчен, төгәл CNC эшкәртү еш кына сайлау ысулы булып тора.
Барлык кисү һәм эшкәртү ысулларындагы кебек үк, төрле материаллар төрлечә эшли, һәм компонентның зурлыгы һәм формасы да процесска зур йогынты ясый. Ләкин, гомумән алганда, төгәл CNC эшкәртү процессы башка эшкәртү ысулларына караганда өстенлекләр бирә.
Чөнки CNC эшкәртү түбәндәгеләрне тәэмин итә ала:
■ Детальләрнең югары дәрәҗәдәге катлаулылыгы
■ Тыгыз түземлелек, гадәттә ±0.0002" (±0.00508 мм) дан ±0.0005" (±0.0127 мм) га кадәр
■ Гаҗәеп шома өслек бизәкләре, шул исәптән заказ буенча бизәү
■ Хәтта югары күләмдә дә кабатланучанлык
Оста механик кул токарь станогы ярдәмендә 10 яки 100 данә сыйфатлы деталь ясый алса, сезгә 1000, 10000, 10000 яки миллион деталь кирәк булганда нәрсә була?
Төгәл CNC эшкәртү ярдәмендә сез бу төрдәге югары күләмле җитештерү өчен кирәкле масштабланучанлыкны һәм тизлекне ала аласыз. Моннан тыш, төгәл CNC эшкәртүнең югары кабатланучанлыгы сезгә күпме деталь җитештерсәгез дә, баштан ахырга кадәр бер үк детальләр бирә.
CNC эшкәртүнең бик махсуслаштырылган ысуллары бар, шул исәптән чыбыклы EDM (электр разряды белән эшкәртү), өстәмә эшкәртү һәм 3D лазер бастыру. Мәсәлән, чыбыклы EDM эш әйберен катлаулы формаларга үзгәртү өчен үткәргеч материалларны - гадәттә металларны - һәм электр разрядыларын куллана.
Шулай да, монда без фрезерлау һәм токарьлау процессларына игътибар итәчәкбез — бу ике субстратив ысул киң таралган һәм төгәл CNC эшкәртү өчен еш кулланыла.
Фрезерлау һәм токарьлау
Фрезерлау - әйләнүче, цилиндрик кисү коралы кулланып материалны алып ташлау һәм формалар ясау процессы. Фрезерлау җиһазлары, фрезер яки эшкәртү үзәге дип атала, эшкәртелгән иң зур металл әйберләрнең кайберләрендә катлаулы детальләр геометрияләре дөньясын башкара.
Фрезерлауның мөһим үзенчәлеге шунда: кисү коралы әйләнгәндә, эш кисәге хәрәкәтсез кала. Икенче төрле әйткәндә, фрезерда әйләнүче кисү коралы эш кисәге тирәли хәрәкәт итә, ә эш кисәге платформада бер урында тора.
Токарьлау - токарь станогы дип аталган җиһазда эш әйберен кисү яки формалаштыру процессы. Гадәттә, токарь станогы эш әйберен вертикаль яки горизонталь күчәрдә әйләндерә, ә хәрәкәтсез кисү коралы (ул әйләнергә дә, әйләнмәскә дә мөмкин) программалаштырылган күчәр буенча хәрәкәт итә.
Корал физик яктан деталь тирәли әйләнеп йөри алмый. Материал әйләнә, бу коралга программалаштырылган операцияләрне башкарырга мөмкинлек бирә. (Ләкин, монда каралмаган, кораллар катушка белән тукландырылган чыбык тирәли әйләнә торган токарь станокларының бер өлеше бар.)
Токарьлау вакытында, фрезерлаудан аермалы буларак, эш кисәге әйләнә. Детальләр станокның шпинделен әйләндерә, һәм кисү коралы эш кисәгенә кагыла.
Кул белән эшкәртү һәм CNC эшкәртү
Фрезерлар да, токарь станоклары да кул белән идарә ителә торган модельләрдә бар булса да, CNC станоклары кечкенә детальләр җитештерү өчен күбрәк кулайрак - алар тыгызлыкка чыдам детальләрнең зур күләмдә җитештерүен таләп итә торган кушымталар өчен масштабланучанлык һәм кабатланучанлык тәкъдим итә.
Корал X һәм Z күчәрләре буенча хәрәкәт итә торган гади 2 күчәрле станоклар тәкъдим итүдән тыш, төгәл CNC җиһазлары эш кисәге дә хәрәкәт итә алырлык күп күчәрле модельләрне үз эченә ала. Бу эш кисәге әйләнү белән чикләнгән һәм кораллар теләгән геометрияне булдыру өчен хәрәкәтләнә торган токарь станогыннан аермалы буларак.
Бу күп күчәрле конфигурацияләр бер операциядә катлаулырак геометрияләр ясарга мөмкинлек бирә, бу машина операторыннан өстәмә эш таләп итмичә. Бу катлаулы детальләрне җитештерүне җиңеләйтә генә түгел, ә оператор хатасы ихтималын да киметә яки бетерә.
Моннан тыш, югары басымлы суыткычны төгәл CNC эшкәртү белән куллану, хәтта вертикаль юнәлешле шпиндельле машина кулланганда да, эшкә чипларның эләгүен булдырмаска ярдәм итә.
CNC фрезерлары
Төрле фрезер станоклары үзләренең зурлыклары, күчәр конфигурацияләре, туклану тизлеге, кисү тизлеге, фрезерлау туклану юнәлеше һәм башка үзенчәлекләре буенча аерылып тора.
Ләкин, гомумән алганда, CNC фрезерларының барысы да кирәкмәгән материалны кисү өчен әйләнүче шпиндель кулланалар. Алар корыч һәм титан кебек каты металларны кисү өчен кулланыла, ләкин пластик һәм алюминий кебек материаллар белән дә кулланырга мөмкин.
CNC фрезерлары кабатланучанлык өчен эшләнгән һәм прототиплаштырудан алып зур күләмле җитештерүгә кадәр һәрнәрсә өчен кулланылырга мөмкин. Югары сыйфатлы CNC фрезерлары еш кына вак штамплар һәм формаларны фрезерлау кебек тыгызлыкка чыдам эшләр өчен кулланыла.
CNC фрезерлау тиз әйләнеш бирә алса да, фрезерлау барышында күренерлек корал эзләре булган детальләр барлыкка килә. Шулай ук, кайбер үткен кырыйлары һәм бөтерелгән урыннары булган детальләр дә барлыкка килергә мөмкин, шуңа күрә, кырыйлары һәм бөтерелгән урыннар бу үзенчәлекләр өчен яраксыз булса, өстәмә эшкәртүләр кирәк булырга мөмкин.
Әлбәттә, эзлеклелеккә программалаштырылган чистарту кораллары чистартачак, гәрчә гадәттә эшләнгән эшнең иң күбе 90% ын гына тәшкил итсә дә, кул белән эшкәртү өчен кайбер үзенчәлекләр калдырыла.
Өслек бизәлешенә килгәндә, эш продуктының кайбер өлешләрендә кабул ителә торган өслек бизәлешен генә түгел, ә көзге кебек бизәлеш тә бирә торган кораллар бар.
CNC фрезерлары төрләре
Фрезер станокларының ике төп төре вертикаль эшкәртү үзәкләре һәм горизонталь эшкәртү үзәкләре дип атала, аларда төп аерма станок шпинделенең юнәлешендә.
Вертикаль эшкәртү үзәге - ул шпиндель күчәре Z күчәре юнәлешендә урнашкан фрезер. Бу вертикаль станокларны тагын ике төргә бүлеп була:
■Платформалы тегермәннәр, аларда шпиндель үз күчәренә параллель хәрәкәтләнә, ә өстәл шпиндель күчәренә перпендикуляр хәрәкәтләнә
■Маралы фрезерлар, аларда шпиндель хәрәкәтсез тора, ә өстәл кисү операциясе вакытында һәрвакыт шпиндель күчәренә перпендикуляр һәм параллель булырлык итеп күчерелә.
Горизонталь эшкәртү үзәгендә, фрезерның шпиндель күчәре Y күчәре юнәлешендә урнашкан. Горизонталь структура бу фрезерларның механик цех идәнендә күбрәк урын алуын аңлата; алар, гадәттә, авырлыгы буенча авыррак һәм вертикаль станокларга караганда көчлерәк.
Горизонталь фрезер еш кына яхшырак өслек эшкәртү кирәк булганда кулланыла; чөнки шпиндельнең юнәлеше кисү кисәкләренең табигый рәвештә төшеп китүенә һәм җиңел алынуына китерә. (Өстәмә өстенлек буларак, кисәкләрне нәтиҗәле алу коралның гомерен арттырырга ярдәм итә.)
Гомумән алганда, вертикаль эшкәртү үзәкләре күбрәк очрый, чөнки алар горизонталь эшкәртү үзәкләре кебек үк көчле була ала һәм бик кечкенә детальләрне эшкәртә ала. Моннан тыш, вертикаль үзәкләр горизонталь эшкәртү үзәкләренә караганда кечерәк мәйданга ия.
Күп күчәрле CNC фрезерлары
Прецизион CNC фрезер үзәкләре берничә күчәр белән тәкъдим ителә. 3 күчәрле фрезер төрле эшләр өчен X, Y һәм Z күчәрләрен куллана. 4 күчәрле фрезер белән станок вертикаль һәм горизонталь күчәрләр буенча әйләнә һәм эш кисәген хәрәкәтләндерә ала, бу өзлексез эшкәртүне тәэмин итә.
5 күчәрле фрезерның өч традицион күчәре һәм ике өстәмә әйләнү күчәре бар, бу шпиндель башы аның тирәсендә хәрәкәт иткәндә эш әйберен әйләндерергә мөмкинлек бирә. Бу эш әйберен алмыйча һәм машинаны яңадан эшләтеп җибәрмичә, эш әйберенең биш ягын эшкәртергә мөмкинлек бирә.
CNC станоклары
Токарь станогы — шулай ук токарь үзәге дип тә атала — бер яки берничә шпиндельгә, һәм X һәм Z күчәрләренә ия. Станок эш әйберен үз күчәрендә әйләндерү өчен кулланыла, төрле кисү һәм формалаштыру операцияләрен башкара, эш әйберенә төрле кораллар куллана.
CNC токарь станоклары, шулай ук тере хәрәкәтле кораллар токарь станоклары дип тә атала, симметрик цилиндрик яки сферик детальләр ясау өчен идеаль. CNC фрезерлары кебек үк, CNC токарь станоклары да прототиплаштыру кебек кечерәк операцияләрне башкара ала, ләкин шулай ук югары кабатланучанлык өчен көйләнергә мөмкин, бу югары күләмле җитештерүне тәэмин итә.
CNC токарь станокларын шулай ук кулларсыз җитештерү өчен дә урнаштырырга мөмкин, бу аларны автомобиль, электроника, аэрокосмик, робототехника һәм медицина җиһазлары сәнәгатендә киң кулланырга мөмкинлек бирә.
CNC токарь станогы ничек эшли
CNC токарь станогында станокның шпиндель патронына буш материал салынган кисәк салына. Бу патрон шпиндель әйләнгәндә эш әйберен урында тота. Шпиндель кирәкле тизлеккә җиткәч, материалны алу һәм дөрес геометриягә ирешү өчен хәрәкәтсез кисү коралы эш әйберенә кагыла.
CNC токарь станогы берничә операцияне башкара ала, мәсәлән, бораулау, җеп ясау, бораулау, борып эшкәртү һәм конус белән әйләндерү. Төрле операцияләр коралларны алыштыруны таләп итә һәм чыгымнарны һәм урнаштыру вакытын арттырырга мөмкин.
Барлык кирәкле эшкәртү операцияләре тәмамлангач, кирәк булса, деталь өстәмә эшкәртү өчен запастан киселә. Шуннан соң CNC токарь станогы операцияне кабатларга әзер була, гадәттә өстәмә урнаштыру вакыты кирәк түгел.
CNC станоклары шулай ук төрле автоматик штанга тукландыручыларны урнаштыра ала, бу кул белән чимал эшкәртү күләмен киметә һәм түбәндәге өстенлекләрне бирә:
■ Машина операторына кирәк булган вакытны һәм көчне киметү
■ Төгәллеккә тискәре йогынты ясый торган тибрәнүләрне киметү өчен штанганы тотып торыгыз
■ Станок коралына оптималь шпиндель тизлегендә эшләргә рөхсәт итегез
■ Алмашу вакытын минимальләштерегез
■ Материал калдыкларын киметү
CNC токарь станоклары төрләре
Токарь станокларының төрле төрләре бар, ләкин иң киң таралганнары - ике күчәрле CNC токарь станоклары һәм Кытай стилендәге автоматик токарь станоклары.
Күпчелек CNC Кытай токарь станокларында бер яки ике төп шпиндель һәм бер яки ике арткы (яки икенчел) шпиндель кулланыла, беренчесе өчен роторлы күчерү җаваплы. Төп шпиндель төп эшкәртү операциясен юнәлеш бирүче втулка ярдәмендә башкара.
Моннан тыш, кайбер Кытай стилендәге токарь станоклары CNC фрезасы буларак эшли торган икенче корал башы белән җиһазландырылган.
CNC Кытай стилендәге автоматик токарь станогында, материал шуып баручы шпиндель аша юнәлеш бирүче втулкага кертелә. Бу коралга материалны материал терәкле ноктага якынрак кисәргә мөмкинлек бирә, бу исә Кытай станогын озын, нечкә борылган детальләр һәм микроэшкәртү өчен аеруча файдалы итә.
Күп күчәрле CNC токарь үзәкләре һәм Кытай стилендәге токарь станоклары бер станок ярдәмендә берничә эшкәртү операциясен башкара ала. Бу аларны катлаулы геометрияләр өчен экономияле вариант итә, чөнки гадәттә берничә станок яки традицион CNC фрезеры кебек җиһазлар кулланып коралларны алыштыру кирәк булыр иде.