EDC dvēsele — no darbgaldiem līdz CNC

 

I Fons

Ja ir kāds profesionāls termins, ko vairums cilvēku vispirms dzird, ienākot EDC (Everyday Carry) kopienā, tas neapšaubāmi ir CNC. Tam seko dažādi augsto tehnoloģiju termini, piemēram, trīs asu, četru asu, piecu asu un precīza grebšana. Šī raksta mērķis ir sniegt visaptverošu, taču pieejamu izpratni par to, kas patiesībā ir CNC, EDC dvēsele (galvenokārt iepazīstinot ar CNC apstrādes centriem un CNC stiepļu griešanu; vēlāk tiks prezentētas citas CNC mašīnas).

 

II Izcelsme

Pirms iedziļināties CNC, vispirms sapratīsim divus tradicionālos darbgaldus apstrādes nozarē - virpu un frēzmašīnu.

 

▲ Manuāla virpas darbība

 

Virpas darbības princips:Apstrādājamā detaļa ir nostiprināta starp diviem centriem, un griešana tiek veikta, pagriežot sagatavi un pārvietojot instrumentu.

 

▲ Manuālā frēzmašīnas darbība

 

Frēzmašīnas darbības princips: instruments griežas lielā ātrumā, lai sagrieztu sagataves virsmu. Izmantojot video demonstrācijas, mēs varam redzēt, ka manuālā frēzmašīna, griežot rokturus, kontrolē trīs kustības virzienus: pārvietojot darba galdu horizontāli vai vertikāli (X un Y asis) un pārvietojot darbgaldu vertikāli (Z ass). Apstrādājamās detaļas kustība ļauj rotējošajam instrumentam apstrādāt sagataves virsmu un dziļumu.

 

 

Tradicionālā apstrāde ietver parasto darbgaldu manuālu darbināšanu, metālu griežot, manuāli pagriežot rokturus un mērot precizitāti ar suportiem un citiem instrumentiem. Datora ciparu vadības tehnoloģijas pievienošana šīm parastajām mašīnām rada CNC iekārtas. CNC apzīmē "Computer Numerical Control", kas nozīmē automatizētus darbgaldus, ko kontrolē dators. Dators automātiski apstrādā izstrādājumus un detaļas, pamatojoties uz iepriekš ieprogrammētām instrukcijām, ko parasti sauc par CNC apstrādi.

 

III Nosaukums Amatniecība

Šajā brīdī lasītājiem vajadzētu saprast, kā darbojas trīs asu apstrāde: trīs frēzmašīnas vadības virzienus pārvalda dators. Tā kā sagatave pārvietojas attiecībā pret instrumentu tikai X, Y un Z virzienā, katra iestatīšana var pabeigt tikai vienas virsmas apstrādi. Ja nepieciešama cita virsma apstrāde, apstrādājamā detaļa ir jānostiprina un jāapstrādā vēlreiz.

 

▲ Trīs asu apstrādes demonstrācija, frēzēšanas un griešanas apstrādes demonstrācija

 

Četru asu apstrādes īstenošana ir diezgan vienkārša: sagatavei (A ass) ir paredzēts papildu kustības virziens. Visizplatītākā mašīna četru asu apstrādei ir frēzēšanas mašīna. Kontrolējot sagataves rotāciju ap virpas centru (A-ass) un frēzes trīs asu kustību (X, Y, Z), iekārta pabeidz sagataves apstrādi pilnā aplī. Atšķirība starp standarta četru asu mašīnu un frēzēšanas mašīnu slēpjas to fokusā: frēzēšanas mašīnas uzsver "virpošanas" funkciju, bet A ass patrona nodrošina pietiekamu jaudu apstrādei, savukārt standarta četru asu mašīnas izmanto A ass galvenokārt paredzēta sagataves orientācijas maiņai, nenodrošinot apstrādes jaudu.

 

▲Frēzēšanas-virpošanas apstrādes demonstrācija

 

Tālāk seko vismodernākā piecu asu apstrāde, kas ir diezgan skaidra tās īstenošanā: pievienojot vēl vienu brīvības pakāpi, ko parasti dēvē par C asi. Atkarībā no modeļa to var panākt ar dubultām grozāmām galviņām, diviem rotējošiem galdiem vai viena rotējošā un viena grozāmā mehānisma kombināciju.

 

▲ Piecu asu vienlaicīga lāpstiņriteņa apstrāde

 

▲ Piecas asis piecu asu apstrādē

 

Tomēr mēs bieži dzirdam tādus terminus kā "pseido piecas ass" un "3+2". Ko šie nozīmē? Spēja sasniegt piecas brīvības pakāpes ne vienmēr nozīmē patiesu "piecu asu vienlaicīgu apstrādi". Lielākā daļa apstrādes centru ir konstruēti ar iespēju aprīkot papildu asis, kas ir tā sauktā "3+2" iestatīšana. Galvenā iezīme, kas tos atšķir no patiesajiem piecu asu vienlaicīgas apstrādes centriem, ir "RTCP (rotācijas instrumenta centra punkts). "3+2" princips būtībā ir trīs asu funkcionalitātes sasniegšana noteiktos leņķos (ti, "pozicionēšana"), kas nozīmē, ka pēc tam, kad iekārta ir pagriezusies noteiktā leņķī, tā joprojām darbojas kā standarta trīs asu iekārta. . Arī cenu atšķirība starp šiem diviem apstrādes veidiem ir ievērojama.

 

 

 

 

 

▲ Piecu asu apstrāde ar instrumenta centra punkta (TCP) vadību

 

IV Bieža problēma

 

J: Vai vairāk asu CNC apstrādē vienmēr ir labāk?

A: Praksē asu izvēle ir atkarīga no faktiskajām sagataves vajadzībām. Kā parādīts attēlā, lielākas brīvības pakāpes var labāk izmantot instrumentu, uzlabot apstrādes efektivitāti un samazināt iespīlēšanas reižu skaitu, tādējādi samazinot kļūdu skaitu. Tomēr ne visas sagataves ir piemērotas četru asu vai piecu asu apstrādei. Īpaši ikdienas EDC apstrādē nevienai konstrukcijai nav vajadzīgas ļoti sarežģītas virsmas, ieliektas vietas vai salīdzinoši plānas virsmas, piemēram, turbīnu lāpstiņas. Tāpēc trīs asu un četru asu apstrāde var apmierināt lielāko daļu EDC apstrādes vajadzību. Izliektās virsmas kvalitātes uzlabojums, izmantojot 3+2, ir minimāls, un izmaksas un ieguvumi no rūpnieciskas kvalitātes patiesas piecu asu vienlaicīgas apstrādes ar RTCP sistēmām nav proporcionāli. Maz ticams, ka kāds dizaineris izvēlētos šo metodi.

 

 

 

 

J: Kāda veida dizainiem ir lielākas CNC izmaksas?

A: Pirmkārt, ir svarīgi precizēt, ka CNC izmaksas ir balstītas uz apstrādes laiku. EDC apstrādē vissvarīgākais faktors, kas ietekmē apstrādes laiku, ir virsmas sarežģītība. Atšķirībā no plakanām virsmām, izliektas virsmas apstrādei ir nepieciešama lēna "kāpšana" ar lodveida frēzēm. Ja divas dažādas izliektas virsmas krustojas asi, ir nepieciešama lēnāka un rūpīgāka apstrāde, lai nodrošinātu skaidras malas (nošķautnēm un filejām nav nepieciešamas lodveida frēzes).

 

 

 

 

J: Cik lielas ir precizitātes atšķirības starp dažādām mašīnām?

A: Apstrādes precizitāti nosaka "tolerance". Pielaides diapazoni parastajām frēzēšanas darbībām EDC apstrādē ir šādi:

 

 

 

 

 

 

Frēzēšanas precizitāte parasti svārstās no IT8 līdz IT7. Neapstrādātai frēzēšanai apstrādes precizitāte ir IT11-IT13 ar virsmas raupjumu 5-20μm. Pusapdares frēzēšanai precizitāte ir IT8-IT11 ar virsmas raupjumu 2.5-10μm. Apdares frēzēšanai precizitāte ir IT{{10}}IT8 ar virsmas raupjumu 0.63-5μm.

 

Tātad, kāds ir mūsu EDC apstrādes precizitātes diapazons? Faktiski lielākajai daļai EDC produktu ir nepieciešama tikai "daļēja apstrāde", kur produkta pielaide ir aptuveni IT8-IT7 un virsmas raupjums ir aptuveni R3.2-1.6. Šis precizitātes līmenis ir pietiekams EDC montāžas prasībām, piemēram, gultņu, magnētu un lodīšu rievu uzstādīšanai. Pēc pulēšanas virsmas raupjums var sasniegt R 0.8. Tādējādi apstrādes precizitāti var vizuāli novērot dažās rievotās virsotnēs, un īpašās precizitātes vērtības var noteikt, salīdzinot "virsmas raupjuma paraugus". Ir vērts pieminēt, ka tādi procesi kā akmens mazgāšana un smilšu strūkla mainīs sagataves virsmas raupjumu. Šīs apstrādes var palielināt virsmas raupjumu, vienlaikus saglabājot pietiekami daudz malu. Konkrētās virsmas apstrādes izvēlei jābūt balstītai uz produkta īpašībām.

 

 

 

 

IVIzmaksas un cenas

Galvenais iemesls, kāpēc EDC kopiena joprojām ir niša, ir augstās cenas, ko rada CNC izmaksas. Bet vai CNC izmaksas pašas jāpārvērš par pārdošanas punktu? Manuprāt, meistarībai vienmēr ir jākalpo produktam. Labam produktam ir nepieciešams līdzsvars starp izmaksām un dizainu. Lai gan sarežģīta meistarība var nodrošināt labāku noformējumu, tā nodrošina arī augstas cenas un ilgu ražošanas laiku. Dažreiz lietas pārlieku sarežģīšana var atturēt potenciālos pircējus. Protams, produkta reputācija ir atkarīga no daudziem faktoriem, un lielisks dizains var izraisīt tirgus entuziasmu, padarot cenu par mazāk kritisku faktoru. Kas attiecas uz jums, dārgie lasītāji, es uzskatu, ka pēc šī raksta izlasīšanas jums būs sava atbilde.