Kai dauguma žmonių išgirsta „didelio tikslumo CNC apdirbimą“, jie iš karto galvoja apie griežtas leistinas nuokrypas, galbūt ±0,001 ar geresnes. Žinoma, tai yra jo dalis, bet tai yra atspirties taškas, o ne finišo linija. Tikras iššūkis yra ne tik vieną kartą pataikyti skaičių ant piešinio; 1 dalis ir 10 001 dalis nuosekliai pasiekia sudėtingų geometrijų ir negailestingų medžiagų. Daugelis parduotuvių tvirtina, kad tai daro, tačiau atotrūkis tarp pareiškimo ir pristatymo yra ta vieta, kur vyksta tikrasis darbas ir brangios klaidos.
Fondas: tai ne tik mašina
Kiekvienas gali nusipirkti aukščiausios klasės 5 ašių malūną. Mašina yra būtina sąlyga, tačiau ją supanti ekosistema lemia tikrąjį tikslumą. Kalbu apie aplinkos kontrolę. Prieš metus mes to išmokome sunkiai. Teko apdirbti keletą aliuminio jutiklių korpusų, kurių tikroji padėtis buvo 0,005 mm. Dalys buvo tobulos ryte, bet vidury popiet jos nukrypo nuo specifikacijų. Mums prireikė savaitės, kad atsektume, ar parduotuvės temperatūra pakilo vos 4 °C nuo ryto vėsaus. Mašinos konstrukcijos, dalies ir net įrankių šiluminio plėtimosi pakako, kad viskas būtų išmesta. Tada mes investavome į visišką apdirbamų grindų klimato kontrolę. Tai didžiulės, nespalvingos išlaidos, kurios nerodomos mašinų brošiūrose, tačiau dėl jų negalima derėtis.
Tada yra įrankių valdymas. Tokiai kompanijai kaip Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), kuriame įprastai apdirbamos kietos medžiagos, pvz., lydiniai kobalto pagrindu, įrankių nusidėvėjimas nėra linijinis įvykis; tai kintamasis, kurį turite numatyti ir kompensuoti programuodami. Negalite tiesiog paleisti įrankio iki nesėkmės, kai siekiate mikronų. Diegiame disciplinuotą įrankio gyvavimo trukmės stebėjimo sistemą, tačiau ir tam reikia žmogiškojo sluoksnio. Pjūvio garsas, skeveldros išvaizda – patyrę mašinistai ugdo tai jausmą. Būtent šis tvirto proceso ir patyrusios intuicijos derinys atveda jus ten.
Ir tvirtinimas. Čia daugelis darbų nukrypsta į šoną. Galite turėti tiksliausią suklį pasaulyje, bet jei dalis pajuda mikroną per sunkų grublėtą važiavimą, viskas veltui. Plonasienių komponentų, įprastų mūsų naudojamuose liejiniuose, sukūrimas tvirtai atramai suteikiančio tvirtinimo nesukeliant įtempių ar iškraipymų yra pats menas. Kartais armatūros projektavimo ir prototipų kūrimo etapas užtrunka ilgiau nei CAM programavimas.
Medžiaga svarbi: laukinė korta tiksliai
Specifikacijų lapas, skirtas didelio tikslumo CNC apdirbimas dažnai nutyli materialų elgesį. Darbas su QSY asortimentu – nuo įvairaus ketaus ir plieno iki egzotiškų nikelio lydinių – reiškia, kad ne tik pjaunate metalą; tu su juo deriesi. Kiekviena medžiaga po pjaustytuvu turi savo asmenybę.
Paimkite 17–4 PH nerūdijantį audinį, pakankamai įprastą medžiagą. Apdorotas tirpalu, jis yra guminis ir mėgsta dirbti – grūdintis. Jei jūsų tiekimas ir greitis yra šiek tiek mažesnis, jūs ne tik nešiojate įrankį; kuriate sukietintą paviršių, su kuriuo bus sunku sekti važiavimą, sukuriant vibraciją ir žudantį tikslumą. Turite agresyviai patekti po tuo darbu užgrūdintu sluoksniu, o tai atrodo priešinga intuityviai, kai bandote būti tikslus. Ir atvirkščiai, apdirbant trapų ketų hidrauliniam kolektoriui reikia kitokio požiūrio, kad būtų išvengta mikro drožlių prie kraštų, kurie gali sugadinti sandariklio paviršius.
Tikras išbandymas ateina su specialiais lydiniais. Praėjusiais metais apdirbome „Inconel 718“ turbinos komponentų partiją. Likęs įtempis dėl investicijų liejimo proceso buvo didelis. Iš pradžių padarytumėte gražų pjūvį, dalis puikiai atrodytų ant CMM, tada apverstumėte ją, apdirbtumėte kitą pusę ir su siaubu stebėtumėte, kaip ji deformuojasi. Tikslumas buvo prarastas ne pjovimo metu, o perskirstius medžiagos vidinius įtempius. Sprendimas apėmė kelių etapų procesą: įtempių mažinimo ciklą po grubumo, tada pusiau apdailą, kitą stabilizavimą ir galiausiai apdailos apdirbimą. Tai padidino laiko ir išlaidų, tačiau tai buvo vienintelis būdas užtikrinti reikiamą matmenų stabilumą. To nėra jokiame standartiniame apdirbimo vadove; tai išmokstama per iteraciją, o kartais ir nesėkmingai.
Proceso grandinė: nuo liejimo iki baigtos dalies
Mūsų integruotas požiūris į QSY, apimantis ir korpuso liejimą / investicinį liejimą, ir vidaus CNC apdirbimą, suteikia unikalią perspektyvą. Tikras tikslumas dažnai prasideda daug anksčiau nei dalis įkeliama į CNC mašiną. Prastai suprojektuotas liejinys su nenuosekliu sienelės storiu arba vidiniu susitraukimu kovos su jumis kiekviename apdirbimo žingsnyje, nesvarbu, koks geras jūsų programuotojas.
Pastebėjome, kad labai svarbu bendradarbiauti su liejyklos inžinieriais nuo CAD etapo. Tai susiję su projektavimu, kad būtų galima pagaminti iš abiejų perspektyvų. Pavyzdžiui, mes galime pasiūlyti ant liejinio pridėti nedidelį paaukoti padėklą – vietos tašką, kuris bus nupjautas atliekant galutinę operaciją – siekiant užtikrinti, kad visos apdirbimo sąrankos būtų nesugadintos ir nuoseklios. Toks kryžminio proceso planavimas pašalina didžiulį kintamumo šaltinį.
Kita svarbi grandis yra pirmojo straipsnio patikrinimas. Kai liejinių siunta patenka į apdirbimo skyrių, mes ne tik manome, kad CAD modelis yra evangelija. Mes 3D nuskaitysime liejimo pavyzdį, kad sukurtume realaus pasaulio modelį. Tai leidžia CAM programuotojams šiek tiek pakoreguoti įrankio kelius, kad būtų galima atsižvelgti į nedidelius liejimo matmenų skirtumus. Tai susiję su prisitaikymu prie tikrovės, o ne tik apie teorinį idealą. Šis veiksmas išgelbėjo daugybę darbų nuo laužo, nes įrankį neleisdavo pjauti oru, nes siena buvo 0,5 mm plonesnė nei nominali, arba sudužti, nes buvo storesnė.
Matavimo tikslumas: CMM yra teisėjas, o ne partneris
Tai gali skambėti eretiškai, tačiau pasikliauti tik CMM ataskaita, norint pasirašyti, yra spąstai. Koordinačių matavimo mašinos yra neįtikėtini, būtini įrankiai, tačiau jie suteikia jums momentinę nuotrauką, o ne visą filmą. Dalis gali puikiai išmatuoti ant CMM granito stalo, bet neveikia. Kur įmanoma, ieškome funkcinių matuoklių.
Prisimenu sudėtingą vožtuvo korpusą su keliais kampiniais prievadais. CMM ataskaita parodė, kad visos padėties leistinos nuokrypos neviršija 0,01 mm, ty 0,02 mm specifikacijos. Tačiau kai klientas bandė jį surinkti, susijungusios dalys nesutampa. Klausimas? CMM matavo kiekvienos skylės ašį nepriklausomai nuo atskaitos taško struktūros. Sukauptas smulkiausių kampinių paklaidų, kurias CMM programinė įranga teoriškai apdorojo teisingai, kaupimas neatitiko realaus surinkimo pojūčio. Sukūrėme grūdinto plieno funkcinį matuoklį, kuris imitavo tikrus sujungiamus komponentus. Dalis turėjo spustelėti matuoklį su specifiniu pojūčiu. Šis matuoklis, o ne CMM ataskaita, tapo galutiniu kokybės arbitru.
Paviršiaus apdaila yra dar vienas tikslumo aspektas, apie kurį dažnai pranešama per mažai. Dalis gali būti nepriekaištingo matmenų, tačiau turi prastą paviršiaus apdailą, dėl kurios pernelyg nusidėvi arba neleidžiama tinkamai sandarinti. Hidraulinių komponentų atveju dažnai nurodome ir tikriname Ra ir Rz vertes ant svarbių sandarinimo paviršių. Tai ne tik išvaizda; tai apie našumą. Tam reikalingas tinkamas įrankio trajektorijos strategijos, įrankio nosies geometrijos, įdėklo klasės ir aušinimo skysčio pritaikymo derinys – visa tai tiksliai suderinta konkrečiai medžiagai iš QSY atsargų, nesvarbu, ar tai būtų kalusis ketus, ar nerūdijantis plienas.
Žmogaus elementas: kur sustoja algoritmas
Galiausiai, jūs negalite automatizuoti sprendimo. Pati sudėtingiausia CAM programinė įranga negali pasakyti, kad tam tikras įrankio kelias, nors ir efektyvus, sukurs harmoningą ilgo, plono elemento vibraciją. Tai ateina iš operatoriaus ar programuotojo, kuris anksčiau tai matė. Žinios apie kelnių sėdynę yra tai, kas užpildo atotrūkį tarp skaitmeninio tobulumo ir fizinės realybės.
Mes skatiname kultūrą, kurioje mašinistai grįžta į programuotojus. Pastaba, pavyzdžiui, vietoj įprasto kišenavimo rutinos naudokite trochoidinį taką, o paskutinio važiavimo įrankis yra aukso dulkės. Šis grįžtamojo ryšio ciklas, dažnai užrašomas ant darbo keliautojo arba aptariamas prie kavos, yra tai, kas nuolat tobulina mūsų procesus. Tai paverčia instrukcijų rinkinį gyva, tobulėjančia sistema.
Taigi, kai vertinate tiekėją a didelio tikslumo CNC apdirbimas projektą, pažvelkite ne tik į jų mašinų sąrašą. Paklauskite apie jų klimato kontrolę. Paklauskite, kaip jie valdo superlydinių įrankių nusidėvėjimą. Paprašykite pavyzdžio, kaip jie elgėsi su deformuota dalimi. Jų atsakymai jums pasakys daug daugiau apie jų tikrąjį gebėjimą užtikrinti tikslumą nei bet kuri blizgi brošiūra. Šiose šiurkščiose, neseksualiose detalėse tikras tikslumas laimimas arba prarandamas.
