Pan fydd y rhan fwyaf o bobl yn clywed 'peiriannu manwl iawn', maen nhw'n meddwl ar unwaith am oddefiannau tynn. Wyddoch chi, y galwadau ±0.001 neu hyd yn oed ±0.0002 ar luniad. Mae hynny'n rhan ohono, ond dyma'r rhan hawdd i'w diffinio. Mae’r her wirioneddol, y rhan sy’n gwahanu siop sy’n gallu honni ei gwneud hi oddi wrth un sy’n gallu cyflawni’n gyson, yn byw yn yr anniriaethol. Mae yn sefydlogrwydd thermol yr offeryn peiriant dros rediad 8 awr, y micro-amrywiadau mewn swp o 17-4 PH di-staen, a'r ffordd y mae rhan yn ystumio pan fyddwch chi'n ei ddad-glampio o'r diwedd ar ôl y pasiad gorffen terfynol hwnnw. Mae llawer o siopau, yn enwedig y rhai sy'n newydd i waith goddefgarwch uchel, yn cael eu gosod ar fanylebau'r peiriant - y graddfeydd llinellol, mae'r graddnodi laser yn adrodd. Dim ond y tocyn mynediad yw'r rheini. Mae'r gwaith go iawn yn dechrau ar ôl gosod y peiriant.
Y Sylfaen: Mae'n Dechrau Cyn i'r Spindle Droi
Allwch chi ddim bolltio gwerthyd cyflym ar sylfaen sigledig a disgwyl gwyrthiau. Dysgais hyn y ffordd galed yn gynnar. Roedd gennym ni brosiect a oedd yn gofyn am nodweddion micro-felino ar gydran aloi wedi'i seilio ar nicel ar gyfer system rheoli hylifol. Roedd y printiau'n galw am orffeniadau arwyneb a goddefiannau lleoliad a oedd, a dweud y gwir, yn fygythiol. Roedd gennym felin 5-echel alluog, ond rydym yn parhau i gael canlyniadau anghyson ar y drydedd neu'r bedwaredd ran mewn swp. Roedd cyfraddau sgrap yn ein lladd.
Ni ddaeth y datblygiad arloesol o newid porthiant a chyflymder. Daeth o edrych ar y llawr. Roedd y peiriant ar slab ffatri safonol, ond roedd ger drws cilfach lwytho. Y munud yr oedd fforch godi yn gyrru heibio, neu hyd yn oed pan fyddai'r system HVAC yn cychwyn, byddem yn gweld cryndod - bron yn anganfyddadwy, ond yn ddigon i ymddangos fel marc clebran bach neu drifft dimensiwn ar y stiliwr. Yn y diwedd fe wnaethom osod bloc sylfaen pwrpasol, ynysig ar gyfer y peiriant hwnnw, gan ei ddatgysylltu oddi wrth weddill llawr y ffatri. Roedd yn broses gostus, aflonyddgar, ond dyma'r unig ffordd i ddileu'r newidyn hwnnw. Dyna ochr anglamorous peiriannu manwl eithafol: weithiau y ffactor mwyaf hanfodol yw'r concrit.
Dyma lle mae profiad mewn gwyddor materol yn dod yn amhosib i'w drafod. Nid yw gweithio gydag aloion arbennig fel Inconel neu cobalt-chrome yn ymwneud â defnyddio offer anoddach yn unig. Mae'n ymwneud â deall sut y bydd straen gweddilliol y deunydd o'r broses castio neu ffugio yn ymateb pan fyddwch chi'n dechrau tynnu deunydd. Rwyf wedi gweld rhannau wedi'u peiriannu'n hyfryd yn ystofio dyddiau ar ôl dod oddi ar y peiriant wrth i'r straen mewnol ail-gydbwyso. Nawr, rydym yn aml yn ymgorffori camau lleddfu straen yng nghanol y broses, neu hyd yn oed yn dylunio'r gosodiadau i ganiatáu ar gyfer symudiad rhagweladwy, rheoledig. Mae'n ddawns rhwng cof y metel a'r llwybr offer.
Y Paradocs Offer: Pan fo'r Deiliad yn Bwysig Mwy Na'r Torrwr
Siaradwch ag unrhyw beiriannydd am drachywiredd, ac mae'r sgwrs yn troi'n gyflym at offer. Ond mae yna berygl cyffredin: gor-fuddsoddi yn yr offeryn torri ei hun tra'n esgeuluso popeth i fyny'r afon. Mae'r cysylltiad rhwng y gwerthyd a'r ymyl torri yn gadwyn o gamgymeriadau posibl. Mae melin derfyn goddefgarwch is-micron premiwm yn ddiwerth os yw'n eistedd mewn collet treuliedig neu ddeiliad sydd â chyswllt tapr gwael.
Fe wnaethom safoni ar ddeiliaid offer manwl-gywir, sefydlog yn thermol flynyddoedd yn ôl. Roedd y gwahaniaeth mewn rhediad ac ailadroddadwyedd yn amlwg ar unwaith, yn enwedig mewn gweithrediadau gorffen. Ond rheoli oedd y wers fwy. Roedd yn rhaid i ni weithredu amserlen calibro a chynnal a chadw llym ar gyfer y system offer ei hun. Nid yw'n set iddo ac anghofio ei ased. Gall newidiadau tymheredd yn y siop, hyd yn oed mân effeithiau, effeithio ar grynodeb deiliad. Nawr, mae gwirio a dogfennu rhediad deiliad yr un mor arferol â newid mewnosodiad.
Nid dim ond ar gyfer gwacáu sglodion ac oeri y mae oerydd mwyach. Yn wir cywirdeb eithafol gwaith, yn enwedig gydag aloion egsotig, gall cyfansoddiad cemegol a phwysau cyflenwi'r oerydd effeithio ar gyfanrwydd arwyneb a hyd yn oed bywyd offer. Roedd gennym achos gyda chydran di-staen 316L lle roeddem yn dal i gael pytiau microsgopig ar arwyneb selio critigol. Ar ôl dihysbyddu llwybr offer a newidynnau offer, fe wnaethom edrych ar yr oerydd. Mae'n troi allan twf bacteriol bach (rhywbeth na fyddech yn sylwi yn roughing) yn effeithio ar lubricity ar y rhyngwyneb torri. Fe wnaeth newid i drefn oerydd mwy sefydlog, cynnal a chadw dwys ei ddatrys. Yr effeithiau ail a thrydydd trefn hyn sy'n dominyddu'r broses.
Mesur yw'r Broses, Nid y Gwiriad Terfynol
Efallai mai dyma'r newid mwyaf mewn meddylfryd. Mewn peiriannu confensiynol, rydych chi'n peiriannu'r rhan, yna rydych chi'n ei fesur. Mewn gwaith manwl eithafol, mae mesur yn integredig, yn aml yn y broses. Nid yw stilio ar beiriant yn foethusrwydd; mae'n anghenraid ar gyfer gwneud iawn am dwf thermol y peiriant neu'r rhan. Ond mae gan hynny ei derfynau hyd yn oed.
Fe wnaethom fuddsoddi mewn CMM pen uchel ar gyfer dilysu terfynol, ond sylweddolom yn gyflym fod ei ofynion amgylcheddol mor llym â'r gell peiriannu. Mae'n eistedd yn ei amgaead ei hun a reolir gan dymheredd. Y siocwr oedd yr arteffact graddnodi - y prif sffêr rydyn ni'n ei ddefnyddio i gymhwyso'r CMM. Mae gan ei diamedr ardystiedig gyfernod ehangu thermol. Os na fyddem yn gadael i'r sffêr ymgynefino â thymheredd yr ystafell CMM am gyfnod penodol cyn rhediad graddnodi critigol, roeddem yn cyflwyno gwall ar y lefel fwyaf sylfaenol. Mae'n atgof gostyngedig bod pob dolen yn y gadwyn o bwys.
Weithiau, mae'r goddefiannau gofynnol yn gwthio y tu hwnt i allu CMMs cyffyrddol hyd yn oed. Ar gyfer rhai cydrannau optegol neu hylifol, rydym wedi gorfod partneru â labordai sy'n defnyddio ymyrwyr golau gwyn neu'n cydlynu microsgopau mesur. Y tecawê yw bod angen i chi wybod terfynau eich mesureg a chael cynllun clir ar gyfer yr hyn sydd y tu hwnt. Ni allwch ardystio gorffeniad arwyneb Ra 0.1-micron gyda phroffiliomedr llaw.
Achos mewn Pwynt: O'r Castio i'r Rhan Orffenedig
Dyma lle mae dull integredig fertigol yn dangos ei werth. Cymerwch gwmni fel Qingdao Qiangsenyuan Technology Co, Ltd (QSY). Gyda dros 30 mlynedd mewn castio a pheiriannu, maent yn gweld y daith gyfan. Pan fyddwch chi'n anelu at peiriannu manwl eithafol ar gydran cast, ni allwch drin y cam peiriannu fel ynys. Mae ansawdd a chysondeb y castio cychwynnol - boed yn fowld cragen arbenigol neu'n gastio buddsoddi - yn gosod y nenfwd ar gyfer yr hyn sy'n bosibl yn y gell CNC.
Rwy'n cofio prosiect yn ymwneud â phwmp cymhleth yn cynnwys dur gwrthstaen deublyg. Roedd angen silindrau dwfn, manwl gywir gyda gorffeniad wyneb tynn. Roedd y ffowndri (nid QSY yn yr achos hwn) yn cyflwyno castiau a oedd yn edrych yn iawn yn weledol. Ond yn ystod peiriannu, fe wnaethon ni daro mannau caled a mandylledd achlysurol a oedd yn difetha offer diflas drud ac yn sgrapio rhannau a oedd bron wedi'u gorffen. Y broblem oedd anghysondeb ym microstrwythur y castio. Os na reolir y broses ffowndri i fwydo anghenion peiriannu manwl gywir - lleihau straen gweddilliol, sicrhau caledwch unffurf - mae'r peiriannydd yn ymladd brwydr sydd eisoes ar goll.
Siop fel QSY, sy'n rheoli'r castio a'r peiriannu CNC o dan un to, mae ganddo fantais sylweddol. Gall eu timau peiriannu roi adborth uniongyrchol i'w ffowndri ar sut mae swp o beiriannau castio. Gallant addasu gatiau, cyfraddau oeri, neu driniaeth wres i gynhyrchu castio sydd nid yn unig yn gadarn o ran dimensiwn, ond hefyd yn beiriannu i drachywiredd. Mae'r ddolen adborth hon yn anweledig i'r cwsmer terfynol ond mae'n gwbl hanfodol ar gyfer dibynadwyedd a rheoli costau. Mae'n troi'r broses o gyfres o drosglwyddiadau i system barhaus, wedi'i optimeiddio.
Y Ffactor Dynol mewn Byd Awtomataidd
Gyda'r holl sôn hwn am beiriannau, mesureg, a deunyddiau, mae'n hawdd anghofio'r rhaglennydd a'r gweithredwr. Mae awtomeiddio yn wych ar gyfer ailadroddadwyedd, ond mae datblygiad y broses gychwynnol, y strategaeth gywir am y tro cyntaf, yn dal i fod yn dasg ddynol iawn sy'n cael ei gyrru gan brofiad. Mae gan y peirianwyr gorau rydw i wedi gweithio gyda nhw ryw fath o reddf gyffyrddol. Maen nhw'n gwrando ar y toriad, yn gwylio'r sglodion yn ffurfio (lliw, siâp, cyrl), ac yn aml gallant wneud diagnosis o broblem cyn i'r stiliwr byth sbarduno.
Mae'r greddf hwn wedi'i adeiladu ar sylfaen o ymdrechion aflwyddiannus. Fe wnaethom unwaith geisio defnyddio llwybr melino trochoidal ar gyfer slot dwfn mewn titaniwm, yn seiliedig ar arferion gorau gwerslyfrau. Dylai fod wedi gweithio. Ond creodd y geometreg benodol ddirgryniad harmonig a arweiniodd at fethiant arfau trychinebus. Clywodd y gweithredwr newid cynnil yn y sain - canu amledd uchel - a stopiodd y cylch. Ni ddangosodd y logiau data unrhyw beth brawychus tan yr eiliad o fethiant. Arbedodd ei glust ddarn gwaith drud iawn. Ymgorfforwyd y profiad hwnnw yn ein cynllunio proses ar gyfer nodweddion tebyg; rydym bellach yn defnyddio strategaeth llwybr offer gwahanol gydag ymgysylltiad mwy cyson. Ni fyddai algorithm optimeiddio unrhyw feddalwedd CAM wedi rhagweld y rhyngweithio hwnnw heb y pwynt data empirig hwnnw.
Felly, er ein bod yn gwthio am gynhyrchu goleuadau allan ar gyfer swyddi sefydlog, rydym yn amddiffyn yn ffyrnig yr amser i'n pobl hŷn arbrofi, addasu, ac ie, torri rhywbeth o bryd i'w gilydd. Dyna'r gyllideb Ymchwil a Datblygu ar gyfer cywirdeb eithafol gwaith. Ni allwch ei allanoli, ac ni allwch awtomeiddio'r dysgu y mae'n ei ddarparu. Y casgliad o fewnwelediadau bach, caled hyn sy'n adeiladu gwir allu siop, ymhell y tu hwnt i'r hyn sydd wedi'i restru ar restr yr offer.
