Үндсэн хуулийн CNC бутлуурын машин : Босоо, хэвтээ болон 5-тэнхлэгт системүүд
Машиний байгууламж нь ойрлуулах үр ашиг, боловсруулсан деталийн хангалтад хэрхэн нөлөөлөх вэ
Босоо CNC фрезерийн машинууд нь шпиндель нь босоо байрладаг тул эдгээр машинууд нь жижиг хэсгүүдийг хөндлөн орох, цацруулах зэрэг нарийн ажиллагаануудыг гүйцэтгэхэд тохиромжтой. Эдгээр нь үйлдвэрийн талбайд бага зай эзлэх тул хэрэгслээ солих нь илүү хялбар байдаг ба жижиг хэмжээний деталь дээр сайн ажилладаг. Харин хэвтээ фрезерийн машинууд нь шпиндель нь боловсруулагч хэсэгтэй зэрэгцээ байрладаг. Ийм төрлийн машинууд нь том автомашиний хэсгүүдэд завсар, шугам татах зэрэг хүнд даалгаврыг илүү сайн гүйцэтгэдэг. Машинуудын ингэх байршил нь илүү гүн засвар хийх үед хэлбэлзэлийг бууруулдаг бөгөөд зарим өнгөрсөн жилийн салбарын тайлангуудаас үзэхэд вертикаль системүүдээс 25 хувийн илүү гладкийг авах боломжийг олгодог.
5-тэнхлэгт системүүд нь гурван шугаман (X, Y, Z) ба хоёр эргэх тэнхлэг (A/B/C)-г нэгтгэснээр олон өнцгөөр зэрэг боловсруулах боломжийг олгоно. Энэ нь турбины хөвч шиг нарийн геометртэй деталь үйлдвэрлэх үед гар унаж байршуулах шаардлагыг арилгаж, суурилуулах хугацааг 40 хувиар бууруулдаг.
| Машинны төрөл | Боловсруулах материалд тавигдах хэмжээний шаардлага | Оновчтой ашиглалтын тохиолдол | Материалын авалт (MRR) |
|---|---|---|---|
| Босоо CNC токарийн машинууд | 1.5 м³ | Загварчлал, хавтгай гадаргуугийн ажил | 500–800 см³/мин |
| Хэвтээ CNC токарийн машинууд | 4 м³ | Их хэмжээний үйлдвэрлэл, гүн огтлол | 1,200–1,800 см³/мин |
| 5-Тэнхлэгийн CNC токарийн машинууд | 2 м³ | Нисэх онгоцны деталиуд, нарийн муруй хэлбэрүүд | 600–1,000 см³/мин |
Тухайн тохиолдол: Укси Вэйфу Олон Улсын Худалдааны ХК-д 5 тэнхлэгт CNC шахуургийн аргыг ашиглан нисэх онгоцны хэсгийг үйлдвэрлэх
Урьдчилан тэргүүлэгч нисэх онгоцны нийлүүлэгч компани титан сплавын далавчны бэхэлвэрийг 5 тэнхлэгт шахуургаар боловсруулснаар циклийн хугацааг 35% бууруулсан. Зэрэгцээ 5 тэнхлэгт хөдөлгөөн нь хоёр дахь удаагийн тохируулгүйгээр доод талыг боловсруулах боломжийг олгож, ±0.005 мм нарийвчлалыг хадгалсан. Шингэн даралттай бэхэлгээ нь 12,000 эрг/мин-ийн өндөр хурдтай эхний боловсруулалтын үед хэлбэлзэлийг багасгаж, хэрэгсэл 18%-иар илүү их хугацаагаар ажиллах боломжийг бий болгосон буюу хэвийн 3 тэнхлэгт аргаас илүү сайн үр дүнтэй байв.
Үйлдвэрлэлийн шаардлагад нийцсэн тохиромжтой шахуургийн машин сонгох
- Хөгжлийн хэмжээ : Масс үйлдвэрлэлийн орчинд хэвтээ шахуургууд нь босоо системүүдтэй харьцуулахад цагт гурван дахин илүү их деталь боловсруулдаг.
- Бодит байдал : Налуу ба нийлмэл гадаргатай деталуудын хувьд 5 тэнхлэгт машинууд нь үйл ажиллагааны тохируулгыг 75% бууруулдаг.
- Хэмжээ : Урт нь 2.5 метрээс илүү их байдаг деталуудын хувьд хэвтээ шахуургууд илүү сайн дэмжлэг, тогтвортой байдлыг санал болгодог.
Холимог үйлдвэрлэлийн орчинд гибрид 5 тэнхлэгийн босоо фрезерлагч нь модуль хөтлөх системийн тусламжтайгаар загварчлалын хөгжүүлэлт ба бүрэн хэмжээний ажиллагаануудын хооронд 30 минутаас бага хугацаанд шилжих боломжийг олгодог.
Дэвшилтэт фрезерлэх аргачлал: Өндөр хурдны, трокойдал, өндөр дахин фрезерлэх
Өндөр үйлдэлтэй фрезерлэх үед чип үүсэх зарчим ба хайрцангийн динамик
Нарийн ажил хийхэд өндөр хурдны фрезерлэлт нь материалтай хэрэгсэл харилцан үйлчлэхийг илүү сайн удирдах, дулааныг илүү сайн зохицуулах замаар чипийг зөв үүсгэж чаддаг тул онцлог давуу талыг нь харуулдаг. Жишээ нь трокоид фрезерлэлтийг авч үзье. Энэ арга нь огтлолын өргөн тогтмол байхыг хангасан спираль траекторийн дагуу хөдөлдөг. 2023 оны Машинлагажуулалтын хүрээлэнгийн сүүлийн үеийн судалгаагаар энэ нь хуучин арга замуудтай харьцуулахад огтлолын хүчийг ойролцоогоор 35% бууруулдаг. Энэ юунаас болоод сайн байна гэвэл хэт их хугарч муруйх, хэт халуурах зэрэгт саатал болох бөгөөд хатуу цувдалт ган, онгоцны тусгай хайлш зэрэг хэцүү материалууд дээр ажиллах үед маш чухал. Өндөр подачийн фрезерлэлт эдгээр сайжруулалтууд дээр суурилдаг. Материалд гүн орохын орондоо, илүү өндөр хурдтай, гүехэн нэвтрэлттэйгээр ажилладаг. Өнгөрсөн жилийн Давчуу Үйлдвэрлэлийн Ташилгаар энэ арга нь энгийн боловсруулалтаас ойролцоогоор 50% илүү хурдан материал авч чаддаг. Иймд одоогийн үед үйлдвэрүүд эдгээр арга техникийг илүү их хэрэглэж байгаа нь мэдээж.
Туршилтын судалгаа: Хатуулагдсан ган дээр Трохоидаль ойролцоох аргыг ашиглан хэрэгсэлийн амьдралыг 40%-иар сунгах
Нэгэн автомашин үйлдвэрлэгч компани AISI 4140 гангаар хийгдсэн шилжилтийн механизмд трохоидаль ойролцоох технологийг нэвтрүүлсэн. Тэд тойруулах ачааллыг 15%-д хязгаарлан, эвхэлтийн хурдыг минутанд 450 дюйм (IPM) хүртэл нэмэгдүүлснээр хэрэгслийн нэг ирмэгээр боловсруулж чадах деталийн тоо 120-с 168 болон нэмэгдсэн. Энэ тохируулга нь деталь бүр дэх машинд боловсруулах зардлыг 18 ам.доллароор бууруулж, гадаргуугийн төгсгөл нь 1.6 µm Ra-аас доош хүрсэн.
Их хэмжээний материал авчихад өндөр хурдны ойролцоох аргыг анхдагч боловсруулалтын циклд нэвтрүүлэх
Өндөр хооллох хурдтай ажиллах зориулалт, 45 градусын урагдлын өнцгийн загварын таслагч нь ор, хайрцаглах ажлуудад маш сайн ажилладаг бөгөөд ихэвчлэн анхны шатан дахь эхний боловсруулалтын үед материалуудын ойролцоогоор гуравны хоёрыг авч чаддаг. Өнгөрсөн жил дэх Нарийн Машинлагажуулалтын Сэтгүүлд нийтлэгдсэнээр, нэг үйлдвэрийн сургалтад ийм хэрэгслүүдийг дамжуулан хооллох хяналтын системтэй хослуулсан тохиолдолд цутгамал хөнгөн цагаан формуудын үйлдвэрлэлийн хугацаа бараг дөрөвний нэгээр буурсан байна. Ихэнх туршлагатай машинчин нь хооллох хурд болон гүтгэсэн гүнгийн тохируулга хоорондын таашаалыг олохын тулд хялбар математик аргаар чипийн зузааныг тооцдог. Энэ нь хэрэгслүүдийг давхацруулахгүй байлгахад тусалдаг бөгөөд үйлдвэрүүд үр ашигтай байдалд тэтгэсэн хурдан материал авах хурдыг хадгалж байдаг.
Дээд үр дүнгийн тулд фрезерлэх параметрүүд болон хэрэгслийн замын стратегийг оновчтой болгох
Хурд, хооллох хурд, хайрцгийн гүнийг тэнцвэржүүлэх нь хамгийн сайн үр дүнд хүргэдэг
Мушгийн үйлдвэрлэлийн үр дүнг хамгийн их байлгах нь гурван гол параметрийг зөв тохируулахаас шалтгаалдаг: SFM-ээр хэмжигдэх огтлолтын хурд, шатан бүрийн инчээр хэмжигдэх эргэлтийн хурд, материалд хийх огтлолтын гүн. 60 HRC болтой хэрхэн төмөрлөгийн шиг хатуу материалыг боловсруулах үедээ илүүтэй даралт үзүүлбэл хэрэгслүүд зунгарагдах эсвэл бүр бүхэлдээ задрах болно. Гэхдээ хэтэрхий байдлаар болгоомжлох нь машинууд хэрэгцээнээс илүү удаан тайван байдалд үлдэж мөнгөний алдагдал учруулна. Гэхдээ өнгөрсөн жилийн зарим судалгаа сонирхолтой зүйлийг харуулсан ба нисэх онгоцны үйлдвэрлэлд ашиглагддаг титан хэсгүүдийн хувьд огтлолтын параметрүүдийг нарийвчлан тохируулснаар эд анги бүрийн боловсруулалтаар авч буй материал 22 хувийн хэмжээгээр нэмэгдсэн бөгөөд хэрэгслүүдийн элэгдэл өмнө нь байсантай адил үлдсэн. Хамгийн сүүлийн үеийн CAM програмууд одоогоор эргэлтийн тэнхлэгт явагдаж буй үйл явцыг бодит цагт хянах боломжийг оруулж эхэлсэн ба энэ нь систем хийц бүрийн янз бүрийн хэсгүүдэд материал буюу хатуулагийн өөрчлөлтийг илрүүлэх үед л операторууд үйл ажиллагааны явцад тохиргоог шууд засаж чаддаг болгосон.
Туршлагын товчоо: Хөнгөн цагаан зэвсэглэх ордны үйлдвэрлэлд бүтээмжийг 30%-иар нэмэгдүүлэх
Үйлдвэрлэгч нь их хэмжээний хөнгөн цагаан зэвсэглэх ордны үйлдвэрлэлд дараах тохируулгаар циклийн хугацааг 30%-иар бууруулсан:
- Хурдац : Керамик бүрхүүлтэй төгсгөлийн фрез ашиглан эргэлтийн хурдыг минутанд 15,000-с 18,000 болтлоор нэмэгдүүлсэн
- Тэжээл : Чипийн ачааллыг зуб тутамд 0.08 мм-с 0.12 мм зуб болгон нэмэгдүүлсэн
- Хэрэгслийн зам : Нарийн цэвэрлэх сувгуудад трохоид стратегийг нэвтрүүлсэн
Эдгээр өөрчлөлтүүд нь 500-гаас дээш ордын хөндийд ±0.01 мм нарийвчлалыг хадгалж, хэтрэх цэвэрлэлтгүй цагийг 40%-иар бууруулсан.
CAD интеграци болон имитацийн программ хангамжийг ашиглан үр дүнтэй хэрэгслийн замыг урьдчилан таамаглах
Орчин үеийн имитацийн хэрэгслүүд хэрэгслийн хазайлтыг 5 микрон нарийвчлалтайгаар урьдчилан таамаглаж, үйлдвэрлэлээс өмнө хэрэгслийн замыг сайжруулах боломжийг олгоно. Гол чадавхууд нь:
| Программын чадавх | Үр ашгийн ачаалал |
|---|---|
| Мөргөлдөөн илрүүлэх | Багажийн мөргөлдөөний 92%-ийг арилгадаг (MachineryLab 2024) |
| Халуун зургийн шинжилгээ | Агаарын огтлолтыг 35%-иар бууруулдаг |
| Доорхи алхам | Хатуужсан ган дээр багажны амьдралыг 28%-иар сунгадаг |
Дижитал хос технологийг ашиглан үйлдвэрлэгчид хүнд 5 тэнхлэгийн хэрэглээнд ч гэсэн эхний оролдлогоор амжилтанд хүрдэг.
Автомжуулалт, IoT болон Телбэрийн Машин Технологийн Ирээдүйн Чиг Хандлага
IoT-тэй холбогдсон CNC машинуудаар урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээг идэвхжүүлэх
IoT технологийг ашигладаг орчин үеийн токарел машины аппаратууд нь хөдөлгөөнтэй үедээ чичирхийллийг хянах, температурыг хянаж, эргэлтийн ачааллыг үнэлэх боломжийг олгоно. Энэ нь үйлдвэрлэгчдэд деталь буюу хэсэгт 10-14 хоногийн өмнөөс элэгдэж эхэлснийг урьдчилан мэдэгдэнэ. 2023 оны Машин Тоног Төхөөрөмжийн Үр Ашиг Шинжилгээний тайлангийн мэдээгээр ийм урьдчилан мэдээлэл нь дээд дунд зүслэгийн машинуудад харагдахуйц 23 хувь хуралдааны зогсолтыг бууруулдаг бөгөөд энэ нь дохиулах механизм эсвэл сийрэгжүүлэх үйлчилгээ шаардлагатай үед автоматаар мэдэгдэл илгээдэг. Нэгэн томоохон автомашины хэсгийн үйлдвэрлэгч компани CNC машинууд дээр ийм ирэх холбоосны хяналтын төхөөрөмж суулгасныхаа дараа өөрийн засвар үйлчилгээний зардлаа бараг гуравны нэгээр бууруулсан байна. Эдгээр оюунлаг төхөөрөмжүүд үйл ажиллагааны явцад хэрэгслийн хазайлт аюулгүй байдлын хязгаараас хэтэрвэл автоматаар ажлын захидал эхлүүлдэг.
Робот техник ба Их Масштабын Үйлдвэрийн Хэмжээнд Цагийн Бүх Цагт Ажиллах Токарел Үйлдвэрлэл
Роботын автоматжуулалтын тусламжтайгаар турбины шахалт зэрэг нарийн хэсгүүдийг боловсруулах үед ч гэсэн цахилгааныг унтраасан нөхцөлд ч машин ажиллуулах боломжтой болсон. Эдгээр зургаан тэнхлэгт роботууд нь 300-500 фунт хоорондох деталь боловсруулахдаа давталтын нарийвчлалыг дунджаар ±0.004 инч дотор хадгалж чаддаг. Шөнө бүхний урт хугацаанд хэн ч хяналт тавьж байхгүй үед ч чипсийг тасралтгүй хөдөлгөөнтэй байлгадаг. Америкийн дунгийн нэг үйлдвэрт онгоцны хэсгүүдийг үйлдвэрлэдэг газарт роботын паллет солих системийг нэвтрүүлснээр үйлдвэрлэл бараг хагасаар нэмэгдсэн. Систем нь машины ажиллаж байгаа үеэр л минутын таван хором бүрт эдгээр том 48 инчийн хуванцар хүрээг солино.
Ухаалаг CNC системүүдийн өсөлт болон Тэгш хандлагатай боловсруулалт
Өөрсдийгөө оновчтой болгох чадвартай хандивалт CNC системүүд нь бодит ертөнцийн ажиллагааны их хэмжээний өгөгдөлд суурилсан машин сургалтыг ашиглан ажиллах явцдаа эргэлтийн хурд, огтлох хурд, шингэн хөргөлтийн нийлүүлэлт зэрэг зүйлсийг тохируулдаг. Ухаалаг контроллерүүд нь гадаргуугийн төгсгөлийг 32 микрон инч Ra-аас бага байлган 19%-иос 28% хүртэл энерги хэмнэдэг. Европ даяарх тэвчээртэй хөгжлийн арга хэмжээнүүдийг судлах үед гурван өөр үйлдвэрлэлийн талбайд меллингийн процессыг ямар ч нүүрстөрөгчийн ялгарал үүсгэхгүйгээр явуулж чадсан. Тэдгээр нь автоматаар дасан зохицдог энергийг хэмнэх алгоритмуудыг хэрэгжүүлж, огтлогчийн шингэнийг нэг удаа ашигласны дараа цааш нь хаяхгүйгээр дахин ашиглах битүү системийг байршуулсан.
Түгээмэл асуултууд (FAQ)
CNC фрезерийн үндсэн төрлүүд юу вэ?
CNC фрезерийн үндсэн төрлүүд бол Вертикаль CNC фрезер, Хөндлөн чиглэлтэй CNC фрезер, 5 тэнхлэгийн CNC фрезер юм.
Фрезерийн машинийн тус бүрийн төрлийн хамгийн сайн ашиглагдах тохиолдлууд юу юу вэ?
Вертикаль ЦДХ фрезерийн машинууд нь прототайп болон хавтгай гадаргуугийн ажилд илүү тохиромжтой, харин хэвтээ ЦДХ фрезерийн машинууд нь их хэмжээний үйлдвэрлэл, гүн огтлолтой ажлуудад зориулагдсан бөгөөд 5-тэнхлэгийн ЦДХ фрезерийн машинууд нь онгоцны деталиуд, нарийн нарийвчлал шаардсан төмөрлөгийн хэсгүүдийг үйлдвэрлэхэд тохиромжтой.
Трохоидаль фрезерлэлт зэрэг дэвшилтэт фрезерлэх аргууд үр ашгийг хэрхэн сайжруулдаг вэ?
Трохоидаль фрезерлэлт нь жигд чипийн зузаан байлгахын тулд спираль замаар хөдлөх бөгөөд хатуу материалаар (жишээ нь хатуужсан ган) ажиллах үед огтлолтын хүчийг ойролцоогоор 35%-иар бууруулж, нарийвчлалыг сайжруулдаг.
ЦДХ машинуудын урьдчилан сэргийлэх засварын үйлчилгээг Интернетийн технологи (IoT) хэрхэн сайжруулдаг вэ?
IoT нь хэтрэлтийн, температурын, тэнхлэгийн ачааллын мэдээллийг бодит цагт хянах боломжийг олгоно. Ингэснээр элэгдэл, гэмтлийн талаар урьдчилан мэдээлж, хүлээгдээгүй зогсолтыг сэргийлнэ.
Гарчиг
- Үндсэн хуулийн CNC бутлуурын машин : Босоо, хэвтээ болон 5-тэнхлэгт системүүд
- Дэвшилтэт фрезерлэх аргачлал: Өндөр хурдны, трокойдал, өндөр дахин фрезерлэх
- Дээд үр дүнгийн тулд фрезерлэх параметрүүд болон хэрэгслийн замын стратегийг оновчтой болгох
- Автомжуулалт, IoT болон Телбэрийн Машин Технологийн Ирээдүйн Чиг Хандлага
-
Түгээмэл асуултууд (FAQ)
- CNC фрезерийн үндсэн төрлүүд юу вэ?
- Фрезерийн машинийн тус бүрийн төрлийн хамгийн сайн ашиглагдах тохиолдлууд юу юу вэ?
- Трохоидаль фрезерлэлт зэрэг дэвшилтэт фрезерлэх аргууд үр ашгийг хэрхэн сайжруулдаг вэ?
- ЦДХ машинуудын урьдчилан сэргийлэх засварын үйлчилгээг Интернетийн технологи (IoT) хэрхэн сайжруулдаг вэ?

