Þegar flestir verkfræðingar heyra „nákvæma frumgerð vinnslu“, hugsa þeir strax um míkron-stig vikmörk og gallalaus yfirborðsáferð. Það er hluti af því, vissulega, en ef þú hefur verið nógu lengi á verslunargólfinu, veistu að raunverulega áskorunin er ekki bara að slá tölu á prenti. Þetta snýst um að búa til hluta sem virkar í raunveruleikanum, oft með efni sem berjast gegn þér hvert skref á leiðinni. Ég hef séð of margar fallegar, víddar fullkomnar frumgerðir mistakast í prófunum vegna þess að ferlið einbeitti sér að rangri nákvæmni. Hin sanna nákvæmni er í hugsuninni, ekki bara klippingunni.
Efnið er fyrsta hindrunin
Þú getur átt bestu 5-ása vél í heimi, en ef þú skilur ekki persónuleika efnisins ertu ruglaður frá byrjun. Þetta er þar sem bakgrunnur í steypu, eins og það sem við höfum byggt upp í áratugi Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd.(QSY), verður ómetanlegt. Við vélum ekki bara kubba af lager; við byrjum oft á okkar eigin steypum. Þannig að þegar viðskiptavinur kemur með hönnun fyrir háhita loftrýmisíhlut í Inconel 718 erum við ekki bara að hugsa um strauma og hraða. Við erum að hugsa um eftirstöðvar streitu frá fjárfestingarsteypuferlinu, hvernig það gæti undið þegar við klemmum það og hvar á að skilja eftir auka lager. Þessi upphaflega efnisþekking er eins konar nákvæmni sem flestar hreinar vélaverkstæði sakna.
Ég man eftir frumgerð fyrir túrbínuþéttihluta. Prentið kallaði á brjálaða flatneskju á þunnum, breiðum flans. Fyrsta tilraunin, með því að nota staðlaðan skrúfu og kennslubók vinnsluröð úr blokk úr nikkel-undirstaða málmblendi, leiddi til fallegs, í-spec hluta. Það er, þar til það slakaði á vélinni og skekktist eins og kartöfluflögur. Við náðum nákvæmni í vinnslu en mistókst frumgerð nákvæmni. Hluturinn var ónýtur.
Lagfæringin var ekki flottari vél. Það var að fara aftur til upprunans. Við vorum í samstarfi við okkar eigið steyputeymi fyrir skelmót til að hanna forsmíðaða steypu með samþættum stoðrifjum á ekki mikilvægum svæðum. Þessar rifbein komu stöðugleika á hlutinn meðan á vinnslu stóð og voru vír-EDM'd af sem síðasta skrefið. Lokahlutinn hélt sínu striki. Það er samþætt nákvæm frumgerð vinnsla-miðað við alla ferðina frá bráðnum málmi til fullbúins íhluts.
Þegar nógu gott er óvinurinn
Frumgerðir eru til að læra, svo það er freisting að skera úr. Þetta er bara fit-check líkan, segja þeir. En að mínu mati ætti sérhver frumgerð að vera véluð með það í huga að hún sé framleiðsluhluti. Hvers vegna? Vegna þess að bilanir sem þú uppgötvar á frumgerðarstigi eru verðmætustu gagnapunktarnir sem þú munt fá. Slæleg frumgerð gæti passað, falið hönnunargalla sem verður milljón dollara innköllun síðar.
Við vorum einu sinni með lækningatæki — skurðaðgerðartæki. Fyrsta frumgerð aðalhússins var unnin úr 316 ryðfríu. Það settist fullkomlega saman og vélbúnaðurinn virkaði. En við virkniprófun myndaði rafskautsstöngin úr áli smávægilegan leik eftir nokkur hundruð lotur. Vandamálið var ekki vinnsla lyftistöngarinnar; það var hörku og sliteiginleikar frumgerðarefnisins á móti fyrirhuguðu framleiðsluefni. Við vorum að nota lager sem auðvelt er að véla fyrir hraðann. Nógu góð frumgerðin staðfesti næstum gölluð efnispörun.
Við kröfðumst þess að vinna næstu endurtekningu úr raunverulegu kóbalt-króm málmblöndunni sem tilgreint er fyrir framleiðslu. Það var helvíti á verkfærum, kostaði þrefalt meira og tók lengri tíma. En það leiddi í ljós pirrandi vandamál milli íhlutanna tveggja undir álagi, sem neyddi hönnunarbreytingu á viðmótinu. Það er nákvæmnin í ákvarðanatöku: að vita hvenær frumgerð tryggð verður að ná til efnis áreiðanleika, ekki bara rúmfræði.
Verkfærin í skúrnum: Meira en bara CNC
Allir tala um CNC vinnslu fyrir frumgerðir og það er vinnuhesturinn. En sannur hæfileiki kemur frá því að hafa rétta auka- og stuðningsferli undir einu þaki. Kl QSY, vegna þess að við erum að koma frá steypubakgrunni, lítum við ekki á vinnslu sem einangraða þjónustu. Það er eitt verkfæri í kassanum.
Til dæmis gæti flókin frumgerð hjólhjóla verið best sem blendingur. Við gætum framleitt kjarnarúmfræðina sem fjárfestingarsteypu í tvíhliða ryðfríu stáli, og náðum innri göngunum sem væri ómögulegt eða mjög dýrt að véla. Síðan færum við það til CNC deildarinnar fyrir nákvæma vinnslu á uppsetningarflötum, borholu og blaðoddum. Þessi blendingur nálgun fær hagnýta, dæmigerða frumgerð í hendur viðskiptavinarins hraðar og oft með lægri kostnaði en að reyna að svína út solid billet. Nákvæmnin felst í því að velja ákjósanlegasta vinnslukeðjuna.
Þetta er þar sem þú sérð muninn á vinnubúð og lausnaraðila. Vinnubúð vitnar í prentið. Við lítum á prentið og spyrjum: Til hvers er þetta? Hvað þarf það til að þola? Þá gætum við stungið upp á því að meginhlutinn gæti verið nákvæmnisskeljamót til að spara tíma og efni, og við munum klára mikilvæg viðmót á CNC. Þessi ráðgjöf, sem er fædd eftir 30 ára framleiðslu á bæði steyptum og véluðum hlutum, er mikilvægt lag þjónustunnar.
Samskiptahringurinn er mikilvægt umburðarlyndi
Hér er óhreint lítið leyndarmál: stærsta villuuppspretta í nákvæm frumgerð vinnsla er ekki nákvæmni vélbúnaðar; það eru samskipti. Teikning er líkan af líkani af ásetningi. Götur í skilningi fyllast af forsendum og það er þar sem frumgerðir fara úrskeiðis.
Við krefjumst nú þess að hefja boð fyrir hvaða flókna frumgerð sem er, jafnvel þótt það tefji PO um einn dag. Við spyrjum hvers vegna um ákveðna eiginleika. Er þessi radíus bara fyrir fagurfræði eða fyrir streituflæði? Er þetta yfirborð þéttiandlit eða bara hlíf? Svarið breytir því hvernig við nálgumst það - verkfærastefnu, val á skeri, jafnvel röð aðgerða.
Ég lærði þetta á erfiðan hátt snemma. Viðskiptavinur sendi líkan fyrir skynjarahús með djúpu blindgati með litlu þvermáli. Við véluðum það fullkomlega að sérstakri gerð. Þeir voru reiðir. Hvers vegna? Vegna þess að þeim tókst ekki að koma því á framfæri að gatið væri fyrir límda ljósleiðaralínu og yfirborðsáferð frá borun okkar var ekki nógu gróf til að límið festist rétt. Við þurftum að fara til baka og slípa gatið handvirkt. Fimm mínútna samtal hefði getað sparað viku. Nú er það samtal staðall hluti af ferli okkar. Nákvæmni lokahlutans er í réttu hlutfalli við nákvæmni upphafssamræðunnar.
Horft fram í tímann: Nákvæmni sem heimspeki
Svo hvar skilur þetta okkur eftir? Eftir þrjátíu ár í steypu og vinnslu, sé ég nákvæm frumgerð vinnsla þróast. Það snýst minna um að elta tíundu úr míkron á CMM skýrslu og meira um heildræna tryggð. Hegðar frumgerðin sig eins og framleiðsluhlutinn gerir? Það er spurningin.
Það þýðir stundum að velja aðeins rýmri víddarþol til að varðveita efniseiginleika, eða eyða auka tíma í ekki mikilvægan eiginleika vegna þess að það upplýsir ákvörðun um framleiðsluferli. Þetta snýst um að nýta sér getu á fullu svið, eins og það sem við höfum byggt upp á QSY, þar sem þekking frá ofninum upplýsir vinnsluskífuna og endurgjöf frá vinnslustöðinni upplýsir hönnun steypumótsins.
Endamarkið er aldrei bara glanshluti í kassa. Það er staðfest gögn. Vel heppnuð frumgerð, unnin með þessari víðtækari skilgreiningu á nákvæmni, sannar ekki bara að hönnun virkar. Það dregur úr áhættu alla leið til framleiðslu. Það segir þér hvar raunverulegur kostnaður verður, hvar efnisáskoranirnar liggja og hvernig hönnunin þarf að sveigjast til að mæta framleiðsluveruleikanum. Það er hið raunverulega verðmæti. Og til að ná því þarf meira en bara góða vélaverkstæði; það krefst samstarfsaðila sem hugsar um allan líftíma hlutans, frá hráefni til lokanotkunar. Það er sú nákvæmni sem skiptir í raun og veru máli.
