Так иштетүү – бул тыгыз толеранттуулукту сактоо учурунда даяр бөлүктөн материалды алып салуу процесси. Тактык машинасынын көптөгөн түрлөрү бар, анын ичинде фрезерлөө, токарлоо жана электрдик разряддоо менен иштетүү. Бүгүнкү күндө тактык машинасы, адатта, компьютердик сандык башкаруу элементтери (CNC) аркылуу башкарылат.
Дээрлик бардык металл буюмдары, ошондой эле пластмасса жана жыгач сыяктуу башка көптөгөн материалдар так иштетүүнү колдонот. Бул машиналарды атайын даярдыктан өткөн механиктер иштетет. Кесүүчү аспап өз ишин аткарышы үчүн, аны туура кесүү үчүн көрсөтүлгөн багыттар боюнча жылдыруу керек. Бул негизги кыймыл "кесүү ылдамдыгы" деп аталат. Иштетилген бөлүктү "берүүнүн" экинчилик кыймылы деп да жылдырууга болот. Бул кыймылдар жана кесүүчү аспаптын курчтугу биргелешип так машинанын иштешине мүмкүндүк берет.
Сапаттуу так иштетүү CAD (компьютердик долбоорлоо) же CAM (компьютердик өндүрүш) сыяктуу AutoCAD жана TurboCAD программалары тарабынан түзүлгөн өтө конкреттүү чиймелерди аткаруу жөндөмүн талап кылат. Программалык камсыздоо куралды, машинаны же объектини өндүрүү үчүн зарыл болгон татаал, 3 өлчөмдүү диаграммаларды же контурларды түзүүгө жардам берет. Бул чиймелер продукттун бүтүндүгүн сактап калышын камсыз кылуу үчүн өтө кылдаттык менен сакталышы керек. Көпчүлүк так иштетүүчү компаниялар CAD/CAM программаларынын кандайдыр бир түрү менен иштешсе да, алар дагы эле дизайндын баштапкы этаптарында кол менен тартылган эскиздер менен иштешет.
Так иштетүү болот, коло, графит, айнек жана пластмасса сыяктуу бир катар материалдарда колдонулат. Долбоордун көлөмүнө жана колдонула турган материалдарга жараша ар кандай так иштетүүчү шаймандар колдонулат. Токарлык станоктордун, фрезердик станоктордун, бургулоочу станоктордун, араалардын жана майдалагычтардын, ал тургай жогорку ылдамдыктагы робототехниканын каалаган айкалышы колдонулушу мүмкүн. Аэрокосмос өнөр жайы жогорку ылдамдыктагы иштетүүнү колдонушу мүмкүн, ал эми жыгач устачылык шаймандарын жасоо өнөр жайы фотохимиялык оюу жана фрезерлөө процесстерин колдонушу мүмкүн. Бир нерсенин же кандайдыр бир буюмдун белгилүү бир санынын чыгышы миңдеген же бир нече гана болушу мүмкүн. Так иштетүү көбүнчө CNC түзмөктөрүн программалоону талап кылат, бул алардын компьютердик сандык башкарылышын билдирет. CNC түзмөгү буюмдун бүткүл өндүрүшү боюнча так өлчөмдөрдү сактоого мүмкүндүк берет.
Фрезерлөө – бул айланма кескичтерди колдонуп, кескичти белгилүү бир багытта иш бөлүккө жылдыруу (же берүү) аркылуу материалды алып салуу процесси. Кескич ошондой эле шаймандын огуна карата бурчта кармалышы мүмкүн. Фрезерлөө ар кандай операцияларды жана машиналарды камтыйт, масштабы боюнча кичинекей жеке тетиктерден баштап чоң, оор жүк ташуучу топтук фрезерлөө операцияларына чейин. Бул так чыдамдуулукка чейин буйрутма тетиктерди иштетүү үчүн эң көп колдонулган процесстердин бири.
Фрезерлөөнү ар кандай станоктор менен жасоого болот. Фрезерлөө үчүн станоктордун баштапкы классы фрезердик станок болгон (көбүнчө фрезер деп аталат). Компьютердик сандык башкаруу (CNC) пайда болгондон кийин, фрезердик станоктор иштетүү борборлоруна айланган: автоматтык шайман алмаштыргычтар, шайман дүкөндөрү же карусельдер, CNC мүмкүнчүлүгү, муздаткыч системалары жана корпустар менен толукталган фрезердик станоктор. Фрезердик борборлор, адатта, вертикалдык иштетүү борборлору (VMC) же горизонталдык иштетүү борборлору (HMC) деп классификацияланат.
Токарлык чөйрөсүнө фрезерлөөнү интеграциялоо жана тескерисинче, станоктор үчүн тирүү аспаптарды колдонуу жана токарлык операциялары үчүн станокторду кээде колдонуу менен башталган. Бул станоктордун жаңы классына, көп тапшырмалуу станокторго (MTM) алып келген, алар бир эле жумуш конвертинде фрезерлөөнү жана токарлыкты жеңилдетүү үчүн атайын курулган.
Дизайн инженерлери, изилдөө жана иштеп чыгуу топтору жана тетиктерди алууга көз каранды болгон өндүрүүчүлөр үчүн так CNC иштетүү кошумча иштетүүсүз татаал тетиктерди түзүүгө мүмкүндүк берет. Чындыгында, так CNC иштетүү көп учурда даяр тетиктерди бир станокто жасоого мүмкүндүк берет.
Иштетүү процессинде материал алынып салынат жана тетиктин акыркы жана көп учурда өтө татаал дизайнын түзүү үчүн кесүүчү шаймандардын кеңири түрү колдонулат. Тактык деңгээли иштетүүчү шаймандарды башкарууну автоматташтыруу үчүн колдонулган компьютердик сандык башкарууну (CNC) колдонуу менен жогорулатылат.
Тактык менен иштетүүдө "CNC" ролу
Коддолгон программалоо көрсөтмөлөрүн колдонуу менен, так CNC иштетүү машина операторунун кол менен кийлигишүүсүз эле жумуш бөлүкчөсүн спецификацияларга ылайык кесүүгө жана формага келтирүүгө мүмкүндүк берет.
Кардар тарабынан берилген компьютердик жардам менен долбоорлоо (CAD) моделин алып, тажрыйбалуу механик тетикти иштетүү боюнча көрсөтмөлөрдү түзүү үчүн компьютердик жардам менен өндүрүш программасын (CAM) колдонот. CAD моделинин негизинде программалык камсыздоо кандай шайман жолдору керек экенин аныктайт жана машинага төмөнкүлөрдү билдирген программалоо кодун түзөт:
■ Туура RPM жана тамактандыруу ылдамдыгы кандай
■ Аспапты жана/же даяр бөлүктү качан жана кайда жылдыруу керек
■ Канчалык терең кесүү керек
■ Муздаткычты качан колдонуу керек
■ Ылдамдыкка, тамактандыруу ылдамдыгына жана координацияга байланыштуу башка факторлор
Андан кийин CNC контроллери программалоо кодун колдонуп, машинанын кыймылын башкарат, автоматташтырат жана көзөмөлдөйт.
Бүгүнкү күндө CNC токардык станоктордон, фрезерлерден жана фрезерлерден баштап зым EDM (электрдик разряддык иштетүү), лазердик жана плазмалык кесүүчү станокторго чейинки кеңири жабдуулардын орнотулган өзгөчөлүгү болуп саналат. Иштетүү процессин автоматташтыруудан жана тактыкты жогорулатуудан тышкары, CNC кол менен аткарылуучу жумуштарды жокко чыгарат жана машинисттерди бир эле учурда иштеп жаткан бир нече станокторду көзөмөлдөөгө мүмкүнчүлүк берет.
Мындан тышкары, куралдын жолу иштелип чыгып, машина программалангандан кийин, ал тетикти каалаган санда иштете алат. Бул жогорку деңгээлдеги тактыкты жана кайталануучулукту камсыз кылат, бул өз кезегинде процессти өтө үнөмдүү жана масштабдуу кылат.
Иштелип чыккан материалдар
Көбүнчө иштетилүүчү металлдардын катарына алюминий, жез, коло, жез, болот, титан жана цинк кирет. Мындан тышкары, жыгач, көбүк, айнек буласы жана полипропилен сыяктуу пластмассалар да иштетилиши мүмкүн.
Чындыгында, дээрлик бардык материалдарды так CNC иштетүү менен колдонсо болот — албетте, колдонуу ыкмасына жана анын талаптарына жараша.
тактык CNC иштетүүнүн кээ бир артыкчылыктары
Өндүрүлгөн продукциялардын кеңири ассортиментинде колдонулган көптөгөн майда тетиктер жана компоненттер үчүн так CNC иштетүү көбүнчө тандоо ыкмасы болуп саналат.
Дээрлик бардык кесүү жана иштетүү ыкмалары сыяктуу эле, ар кандай материалдар ар кандай жүрөт жана тетиктин өлчөмү жана формасы да процесске чоң таасирин тийгизет. Бирок, жалпысынан алганда, так CNC иштетүү процесси башка иштетүү ыкмаларына караганда артыкчылыктарга ээ.
Себеби, CNC иштетүү төмөнкүлөрдү камсыз кыла алат:
■ Бөлүктөрдүн татаалдыгынын жогорку деңгээли
■ Тыгыз жол берилгендер, адатта ±0,0002" (±0,00508 мм) дан ±0,0005" (±0,0127 мм) га чейин
■ Өзгөчө жылмакай беттик жасалгалар, анын ичинде заказ боюнча жасалгалоо
■ Кайталануучулугу, ал тургай жогорку көлөмдө да
Чебер уста кол менен токардык станок менен 10 же 100 даана сандагы сапаттуу тетиктерди жасай алса, анда 1000, 10000, 10000 же бир миллион тетик керек болгондо эмне болот?
Так CNC иштетүү менен сиз ушул типтеги жогорку көлөмдөгү өндүрүш үчүн керектүү масштабдуулукту жана ылдамдыкты ала аласыз. Мындан тышкары, так CNC иштетүүнүн жогорку кайталануучулугу сизге канча тетик жасап жатсаңыз да, башынан аягына чейин бирдей тетиктерди берет.
CNC иштетүүнүн бир нече атайын ыкмалары бар, анын ичинде зым менен EDM (электрдик разряддык иштетүү), кошумча иштетүү жана 3D лазердик басып чыгаруу. Мисалы, зым менен EDM өткөргүч материалдарды - адатта металлдарды - жана электрдик разряддарды колдонуп, жумуш бөлүкчөсүн татаал формага келтирет.
Бирок, бул жерде биз фрезерлөө жана токарлоо процесстерине токтолобуз — кеңири жеткиликтүү жана так CNC иштетүү үчүн көп колдонулган эки субтрактивдик ыкма.
Фрезерлөө жана токарлоо
Фрезерлөө – бул материалды алып салуу жана формаларды түзүү үчүн айлануучу, цилиндр формасындагы кесүүчү куралды колдонгон иштетүү процесси. Фрезерлөөчү жабдуулар, тегирмен же иштетүү борбору деп аталат, иштетилген эң чоң металл объектилеринде татаал тетиктердин геометриясынын дүйнөсүн түзөт.
Фрезерлөөнүн маанилүү өзгөчөлүгү - кесүүчү аспап айланып жатканда, даяр бөлүк кыймылсыз бойдон калат. Башкача айтканда, фрезерде айлануучу кесүүчү аспап даяр бөлүктүн айланасында кыймылдайт, ал эми даяр бөлүк төшөктө бекитилген бойдон калат.
Токуу - бул токарь деп аталган жабдууда даяр бөлүктү кесүү же формага келтирүү процесси. Адатта, токарь станогу даяр бөлүктү вертикалдуу же горизонталдуу ок боюнча айлантат, ал эми бекитилген кесүүчү аспап (айланып жаткан же айланбай жаткан болушу мүмкүн) программаланган ок боюнча кыймылдайт.
Курал тетикти физикалык жактан айланып өтө албайт. Материал айланат, бул куралга программаланган операцияларды аткарууга мүмкүндүк берет. (Бирок, бул жерде каралбаган, катушка менен азыктанган зымдын айланасында айланган токардык станоктордун бир бөлүгү бар.)
Токоодо, фрезерлөөдөн айырмаланып, даяр бөлүк айланат. Тетиктин запасы токардык станоктун шпинделинде айланат жана кесүүчү аспап даяр бөлүккө тийет.
Кол менен иштетүү жана CNC менен иштетүү
Тегирмендер да, токардык станоктор да кол менен башкарылуучу моделдерде жеткиликтүү болгону менен, CNC станоктору майда тетиктерди өндүрүү үчүн ылайыктуураак — бул катуу чыдамдуулукка ээ тетиктерди көп көлөмдө өндүрүүнү талап кылган колдонмолор үчүн масштабдуулукту жана кайталанууну сунуштайт.
Курал X жана Z октору боюнча кыймылдаган жөнөкөй 2 октуу станокторду сунуштоодон тышкары, так CNC жабдуулары көп октуу моделдерди камтыйт, аларда бөлүк да кыймылдай алат. Бул токарь станоктон айырмаланып турат, мында бөлүк айлануу менен чектелет жана шаймандар каалаган геометрияны түзүү үчүн жылат.
Бул көп огу бар конфигурациялар машина операторунун кошумча ишин талап кылбастан, бир операцияда татаалыраак геометрияларды өндүрүүгө мүмкүндүк берет. Бул татаал тетиктерди өндүрүүнү жеңилдетип гана тим болбостон, оператордун ката кетирүү мүмкүнчүлүгүн азайтат же жок кылат.
Мындан тышкары, жогорку басымдагы муздатуучу суюктукту так CNC иштетүү менен колдонуу, вертикалдуу багытталган шпиндели бар машинаны колдонгондо да, чиптердин ишке кирип кетишине жол бербейт.
CNC тегирмендери
Ар кандай фрезердик станоктор өлчөмдөрү, огунун конфигурациясы, берүү ылдамдыгы, кесүү ылдамдыгы, фрезердик берүү багыты жана башка мүнөздөмөлөрү боюнча айырмаланат.
Бирок, жалпысынан алганда, CNC фрезаларынын бардыгы керексиз материалдарды кесүү үчүн айлануучу шпиндельди колдонушат. Алар болот жана титан сыяктуу катуу металлдарды кесүү үчүн колдонулат, бирок аларды пластмасса жана алюминий сыяктуу материалдар менен да колдонсо болот.
CNC фрезалары кайталануучулугу үчүн жасалган жана прототиптөөдөн баштап, көп көлөмдүү өндүрүшкө чейин бардык нерсе үчүн колдонулушу мүмкүн. Жогорку класстагы тактыктагы CNC фрезалары көбүнчө майда калыптарды жана калыптарды фрезерлөө сыяктуу катуу чыдамдуулук жумуштары үчүн колдонулат.
CNC фрезерлөө тез арада бүткөрүүнү камсыз кылса, фрезерлөө менен жасалгалоо көрүнүктүү курал издери бар тетиктерди түзөт. Ошондой эле, ал курч четтери жана бүдүрлөрү бар тетиктерди пайда кылышы мүмкүн, андыктан четтери жана бүдүрлөрү бул өзгөчөлүктөр үчүн кабыл алынгыс болсо, кошумча иштетүүлөр талап кылынышы мүмкүн.
Албетте, ырааттуулукка программаланган черепицаны тазалоочу шаймандар черепицаны кетирет, бирок адатта бүткөрүлгөн талаптын эң көп дегенде 90% жетишип, акыркы кол менен жасалгалоо үчүн кээ бир функцияларды калтырат.
Беттик жасалгалоого келсек, алгылыктуу беттик жасалгалоону гана эмес, ошондой эле жумуштун айрым бөлүктөрүн күзгүдөй жасалгалоого мүмкүндүк берген шаймандар бар.
CNC фрезерлеринин түрлөрү
Фрезердик станоктордун эки негизги түрү вертикалдык иштетүү борборлору жана горизонталдык иштетүү борборлору деп аталат, мында негизги айырмачылык станоктун шпинделине багытталган.
Вертикалдык иштетүү борбору – бул шпиндель огу Z огу багытында тегизделген тегирмен. Бул вертикалдык станокторду андан ары эки түргө бөлүүгө болот:
■Шпиндель өз огуна параллель кыймылдаган, ал эми стол шпиндельдин огуна перпендикуляр кыймылдаган станоктор
■ Мунаралуу фрезалар, анда шпиндель кыймылсыз турат жана стол кесүү операциясы учурунда шпиндельдин огуна ар дайым перпендикулярдуу жана параллель болуп жылдырылат
Горизонталдуу иштетүү борборунда тегирмендин шпиндели огу Y огунун багытында тегизделген. Горизонталдуу түзүлүш бул тегирмендер механикалык цехтин полунда көбүрөөк орун ээлейт дегенди билдирет; алар, адатта, салмагы боюнча оор жана вертикалдуу станокторго караганда күчтүүрөөк.
Горизонталдуу фреза көбүнчө жакшыраак беттик жасалгалоо талап кылынганда колдонулат; анткени шпиндельдин багыты кесүүчү сыныктардын табигый түрдө түшүп, оңой алынып салынышын билдирет. (Кошумча артыкчылык катары, сыныктарды натыйжалуу алып салуу шаймандын иштөө мөөнөтүн узартууга жардам берет.)
Жалпысынан алганда, вертикалдык иштетүү борборлору көбүрөөк таралган, анткени алар горизонталдык иштетүү борборлору сыяктуу эле күчтүү болушу мүмкүн жана өтө кичинекей тетиктерди иштете алышат. Мындан тышкары, вертикалдык борборлор горизонталдык иштетүү борборлоруна караганда кичинекей аянтка ээ.
Көп октуу CNC фрезерлери
Тактык менен иштеген CNC фрезер борборлору бир нече октор менен жеткиликтүү. 3 октуу фрезер X, Y жана Z окторун ар кандай жумуштар үчүн колдонот. 4 октуу фрезер менен машина вертикалдык жана горизонталдык октордо айланып, жумуш бөлүгүн жылдырып, үзгүлтүксүз иштетүүгө мүмкүндүк берет.
5 огу бар тегирмендин үч салттуу огу жана эки кошумча айлануучу огу бар, бул шпиндель башы анын айланасында айланганда жумуш бөлүкчөсүн айландырууга мүмкүндүк берет. Бул жумуш бөлүкчөсүн алып салбастан жана машинаны баштапкы абалга келтирбестен, жумуш бөлүкчөсүнүн беш тарабын иштетүүгө мүмкүндүк берет.
CNC токардык станоктору
Токарь станогу — ошондой эле токарь борбору деп аталат — бир же бир нече шпиндельге, ошондой эле X жана Z окторуна ээ. Станок ар кандай кесүү жана форма берүү операцияларын аткаруу үчүн жумуш бөлүкчөсүн өз огунда айландыруу үчүн колдонулат, ошондой эле жумуш бөлүкчөсүнө ар кандай шаймандарды колдонот.
CNC токардык станоктору, ошондой эле жандуу иштөөчү аспаптык станоктор деп аталат, симметриялуу цилиндрдик же тоголок бөлүктөрдү түзүү үчүн идеалдуу. CNC фрезерлери сыяктуу эле, CNC токарлык станоктору прототиптөө сыяктуу кичирээк операцияларды аткара алат, бирок ошондой эле жогорку көлөмдөгү өндүрүштү колдоо үчүн жогорку кайталануучулукка орнотулушу мүмкүн.
CNC токардык станокторун салыштырмалуу колсуз өндүрүш үчүн да орнотууга болот, бул аларды автомобиль, электроника, аэрокосмос, робототехника жана медициналык шаймандар тармактарында кеңири колдонууга мүмкүндүк берет.
CNC токардык станок кантип иштейт
CNC токардык станокто станоктун шпинделинин патронуна запастагы материалдын бош тилкеси жүктөлөт. Бул патрон шпиндел айланып жатканда жумуш бөлүгүн ордунда кармап турат. Шпиндел керектүү ылдамдыкка жеткенде, материалды алып салуу жана туура геометрияга жетүү үчүн кыймылсыз кесүүчү аспап жумуш бөлүгүнө тийет.
CNC токардык станогу бургулоо, жип менен кесүү, оюу, тиштеп кесүү, каптоо жана конус менен кесүү сыяктуу бир катар операцияларды аткара алат. Ар кандай операциялар шаймандарды алмаштырууну талап кылат жана баасын жана орнотуу убактысын көбөйтүшү мүмкүн.
Бардык керектүү иштетүү операциялары аяктагандан кийин, зарыл болсо, тетик андан ары иштетүү үчүн запастан кесилет. Андан кийин CNC токардык станок операцияны кайталоого даяр болот, адатта ортодо кошумча орнотуу убактысы талап кылынбайт же аз убакыт талап кылынат.
CNC токардык станоктору ошондой эле ар кандай автоматтык штанга бергичтерин орното алат, бул чийки затты кол менен иштетүүнү азайтат жана төмөнкү артыкчылыктарды берет:
■ Машина операторунан талап кылынган убакытты жана күч-аракетти азайтыңыз
■ Тактыкка терс таасирин тийгизе турган титирөөлөрдү азайтуу үчүн штанганы колдоп туруңуз
■ Станоктун оптималдуу шпиндель ылдамдыгында иштешине мүмкүнчүлүк бериңиз
■ Алмаштыруу убактысын минималдаштыруу
■ Материалдык калдыктарды азайтуу
CNC токардык станокторунун түрлөрү
Токарлардын бир катар түрлөрү бар, бирок эң кеңири таралгандары 2 октуу CNC токарлары жана кытай стилиндеги автоматтык токарлар.
Көпчүлүк CNC Кытай токардык станоктору бир же эки негизги шпиндельди жана бир же эки арткы (же кошумча) шпиндельди колдонот, ал эми биринчиси үчүн айланма которуу жооптуу. Негизги шпиндель негизги иштетүү операциясын жетектөөчү втулканын жардамы менен аткарат.
Мындан тышкары, кээ бир кытай стилиндеги токардык станоктор CNC фрезасы катары иштеген экинчи курал башы менен жабдылган.
CNC Кытай стилиндеги автоматтык токардык станокто материал жылма баштуу шпиндель аркылуу жетектөөчү втулкага берилет. Бул шайманга материалды материал тиркелген жерге жакыныраак кесүүгө мүмкүндүк берет, бул Кытай станокун узун, ичке бурулган тетиктер жана микромеханика үчүн өзгөчө пайдалуу кылат.
Көп октуу CNC токарлык борборлору жана кытай стилиндеги токардык станоктор бир эле станокту колдонуп бир нече иштетүү операцияларын аткара алат. Бул аларды бир нече станокторду же салттуу CNC фрезер сыяктуу жабдууларды колдонуу менен шаймандарды алмаштырууну талап кылган татаал геометриялар үчүн үнөмдүү вариант кылат.