Qual è la parte di lavorazione che corrisponde al prodotto in piccoli lotti?
I pezzi sono un fattore molto importante per i progettisti di macchinari e attrezzature di produzione. Non si tratta solo di funzionalità e prestazioni in generale, ma ha anche molto a che fare con i costi.
Quando si progettano parti per prodotti a basso volume come le apparecchiature FA, si considera il processo di produzione durante la progettazione?
Per i prodotti di serie, sebbene il costo di un singolo prodotto sia ridotto, i costi iniziali come i costi dello stampo sono enormi. D'altra parte, le apparecchiature FA sono prodotte in piccoli lotti, quindi è necessario scegliere un metodo di produzione con un basso costo iniziale.
I metodi di produzione adatti per la produzione di piccoli lotti includono, per esempio, la lavorazione meccanica rappresentata dalla lavorazione meccanica, la lavorazione della lamiera come il taglio laser, la saldatura e simili.
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In particolare, i seguenti metodi di elaborazione vengono spesso utilizzati per parti di dispositivi su apparecchiature FA.
Lavorazione
Lavorazioni secondarie di particolari meccanici, particolari con requisiti di robustezza, rigidità e precisione, prodotti trasformati inscatolabili
Lavorazione della lamiera
Parti in lamiera sottile come coperchi e alloggiamenti, parti che richiedono poca resistenza, rigidità e precisione
Processo di saldatura
Canning parti di lavorazione (telai, scheletri, ecc.) composte da materiali angolari e materiali per tubi, ecc.
Innanzitutto, concentrati sulle lavorazioni principali.
Un potente partner nella produzione di parti meccaniche! Lavorazione
Anche se si chiama semplicemente lavorazione, ci sono vari metodi. La lavorazione è fondamentalmente il processo di rimozione di parti indesiderate da un materiale di base per ottenere la forma desiderata. Questa elaborazione è anche chiamata elaborazione di rimozione. I principali metodi di lavorazione sono i seguenti.
Fresatura (lavorazione)
È un processo di rimozione delle parti non necessarie fissando il materiale e tagliandolo con uno strumento rotante. Detta anche lavorazione meccanica, si può dire che sia una delle protagoniste delle lavorazioni meccaniche.
L'utensile è chiamato fresa frontale e vengono selezionate e utilizzate diverse forme e dimensioni in base all'applicazione. È un metodo di lavorazione altamente versatile come la foratura, il taglio di superfici e la lavorazione di scanalature.
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Principali attrezzature meccaniche: fresatrice generale, fresatrice CNC, centro di lavoro, centro di lavoro a cinque lati
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Fresatrice CNC
Centro di lavoro
※Le foto della macchina di lavorazione sono state scattate dall'autore e dal personale addetto
Torni (tornitura)
È un processo in cui un materiale (principalmente un materiale tondo) viene ruotato e uno strumento viene spinto contro di esso per rimuovere le parti non necessarie. Detta anche tornitura, si può dire che sia un'altra protagonista delle lavorazioni meccaniche.
A differenza della lavorazione meccanica, in cui il materiale è fisso e un utensile rotante è a contatto con esso, la tornitura è il punto in cui il materiale viene ruotato e un utensile chiamato utensile da taglio viene portato a contatto con esso. Pertanto, la forma che può essere tornita deve essere un cilindro coassiale o una forma cilindrica.
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Rispetto alla lavorazione meccanica, è caratterizzato dalla capacità di elaborare forme coassiali in modo rapido e ordinato. Comunemente utilizzato per la lavorazione di forme cilindriche e cilindriche ad alta precisione, come alberi, aste, ecc.
Inoltre, è anche una tecnologia di lavorazione comune che la girante e simili vengano trasferite al centro di lavoro dopo la tornitura e quindi lavorate.
Principali attrezzature meccaniche: torni generici, torni CNC, torni compound, centri di tornitura, torni automatici
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Generale Tornio
Tornio CNC
Classe di scarico
Questo è il processo di portare un elettrodo energizzato (fatto di rame o grafite) o un filo vicino al materiale per creare una scarica ad arco che fonde e rimuove il materiale. Ha il vantaggio che non importa quanto sia duro il materiale, purché sia conduttivo, può essere lavorato. Ad esempio può lavorare anche angoli e fondi che non si possono ottenere con una fresatrice.
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Lavorazione con elettroerosione a filo che rimuove i contorni con un elettrodo a filo, lavorazione con elettroerosione che può realizzare varie forme contattando elettrodi di forma simmetrica, ecc. L'elettroerosione è utilizzata principalmente nella costruzione di stampi e così via.
Principali attrezzature meccaniche: macchina per elettroerosione a filo, macchina per elettroerosione
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Elettroerosione a filo
Macchina per elettroerosione
Macinazione
È il processo di esecuzione della finitura di precisione sulla superficie del materiale contattando la mola rotante. Per le parti che richiedono una finitura di precisione, come le superfici di giunzione tra le parti, ecc.
Oltre alla lavorazione di superfici piane di precisione, esiste anche la rettifica per rifinire l'esterno di forme cilindriche e il diametro interno dei fori.
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Principali attrezzature meccaniche: rettificatrice piana, rettificatrice cilindrica, rettificatrice a coordinate, levigatrice
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Smerigliatrice per superfici
Per prima cosa spieghiamo il processo di fresatura e taglio, che è protagonista anche nelle lavorazioni meccaniche.
Questo metodo di lavorazione è adatto per la lavorazione di parti di lastre e blocchi come piastre di fondo e gusci. Si può dire che sia il metodo di lavorazione principale per la lavorazione di parti come le apparecchiature FA.
Costruiamo un'impressione del sito di lavorazione!
La lavorazione è un processo in cui il materiale viene fissato sulla tavola dell'attrezzatura, quindi un utensile rotante ad alta velocità (fresa frontale) viene premuto contro il materiale per tagliare le parti non necessarie. È principalmente in grado di tagliare superfici, tagliare contorni, aprire fori, scanalare e ritagliare superfici curve.
E poiché è un metodo di lavorazione molto versatile, può essere elaborato cambiando lo strumento adatto a ciascun metodo di lavorazione.
Una fresatrice per uso generico è una fresatrice per uso generico che cambia manualmente gli utensili ed è azionata da un processore e una fresatrice a controllo numerico in grado di eseguire il controllo numerico (controllo numerico: controllo numerico) sulla parte da azionare. Il controllo numerico si riferisce alla funzione di rotazione e spostamento automatico del mandrino e spostamento del piano di lavoro in base al programma.
Inoltre, quelli dotati di ATC (Automatic Tool Changer: Automatic Tool Changer) sono chiamati centri di lavoro. Poiché più utensili vengono sostituiti automaticamente durante la lavorazione, è possibile eseguire più lavorazioni contemporaneamente sul materiale purché il materiale sia assemblato e il programma sia attivato.
La figura seguente mostra la composizione degli attuali centri di lavoro generici tradizionali.
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Configurazione del centro di lavoro (Mori Seiki: NV4000)
Mettere il materiale (principalmente materiale a blocchi) sul banco da lavoro, fissarlo, installare lo strumento, impostare l'origine del materiale e quindi inserire il programma di elaborazione. Successivamente, il mandrino e la tavola vengono lavorati secondo il programma per ottenere la forma del prodotto desiderata.
I programmi per la lavorazione sono chiamati programmi NC. Il vecchio metodo sembra essere stato quello di emettere su nastro di carta e far leggere il nastro da una macchina. Ci sono due modi principali per creare programmi ora.
① Immettere il programma direttamente sul controller
② Utilizzare un'applicazione per PC denominata CAM per creare dati e trasferirli al controller.
Per forme semplici, puoi inserire il programma nel modo ①, e per forme complesse, puoi usare il metodo ②.
Articoli che possono essere lavorati
Quindi che forma avranno gli oggetti che potranno essere realizzati mediante lavorazione meccanica? Qui, per prima cosa introduciamo esempi di parti tipiche in modo che tu possa avere un'impressione.
Prodotti trasformati a 1 ~ 2 assi
Le parti più facili da realizzare sono forme che possono essere realizzate punzonando o tagliando da una direzione. La lavorazione superficiale come la lavorazione in una direzione assiale, la lavorazione di contorni alla stessa altezza e la scanalatura sono lavorazioni relativamente semplici.
Come mostrato nell'esempio sottostante, piastre di base con solo fori per viti o fori sul piano, o blocchi con tagli parziali o smussi, ecc. sono lavorazioni tipiche. Oltre a fori e tagli, possono essere lavorati anche contorni e scanalature.
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Prodotti lavorati dalle molteplici sfaccettature
Questo è un prodotto lavorato ottenuto dalla lavorazione della parte mostrata nella figura sopra non solo da una direzione ma da più direzioni. Come mostrato in Fig. 3, oltre alla lavorazione di contorni, fori, scanalature e scanalature da una direzione, viene eseguita anche la lavorazione dei fori dalla direzione laterale.
La Figura 4 mostra un esempio di scanalatura dalla direzione laterale e lavorazione del foro dall'altra direzione. In questa lavorazione il materiale viene ribaltato, cambiandone l'orientamento, e la forma viene lavorata in tutte le direzioni.
Dopo la lavorazione da una direzione, il materiale viene ribaltato e fissato nuovamente, noto anche come "cambio pezzo".
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3-lavorazione degli assi
3-La lavorazione dell'asse è un metodo che può tagliare superfici lisce e curve (superfici a forma libera, ecc.) anche durante la lavorazione da una direzione. La lavorazione di finitura viene eseguita spostandosi lungo la superficie curva di una fresa a testa sferica con punta arrotondata. Possono essere lavorate non solo parti con superfici a forma libera come mostrato nella Figura 5, ma anche superfici curve ottenute scansionando persone e animali come mostrato nella Figura 6.
Poiché è necessario spostare simultaneamente il mandrino in 3 dimensioni lungo la superficie curva, creare un programma NC utilizzando un'applicazione dedicata per CAM (Computer Aided manufacturing) che supporta la lavorazione 3D. Questo metodo di lavorazione viene spesso utilizzato nella lavorazione di parti stampate a iniezione.
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Prodotti per la lavorazione multiasse
È possibile lavorare anche parti che non sono squadrate ma hanno forme generali complesse. Reimpostando il materiale in tutte le direzioni e utilizzando una macchina ad 5-assi, è possibile produrre forme complesse con più facce. Questo metodo di elaborazione viene spesso utilizzato nelle parti aeronautiche e così via.
Le figure 7 e 8 sono tipiche forme di parti aerospaziali (schemi). È caratterizzato dal fatto che esistono molte strutture complesse a parete sottile come combinazioni di superfici a forma libera e lavorazione dei fori, sporgenze e forme complessive di assottigliamento.
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Lavorazioni simultanee multiasse
Nelle ultime 5-macchine ad assi e composte, alcune forme possono essere lavorate solo ruotando il materiale in sincronia con il movimento dell'utensile. Le forme tipiche sono quella che viene chiamata una pala del rotore, come mostrato nella Figura 9 (4-sincronizzazione dell'asse) e una forma come una girante mostrata nella Figura 10 (5-sincronizzazione dell'asse).
Per forme complesse come questa che non possono essere lavorate solo con un orientamento del materiale fisso, la lavorazione presenta dei vantaggi.
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La lavorazione può realizzare l'elaborazione di quasi tutte le parti da forme semplici a forme complesse.
