CNC эргэлтийн төвийг ойлгох: Үндсэн чадавх ба машинийн төрлүүд
CNC эргэлтийн төв гэж юу вэ, энгийн эргэдэг машин (латекс) -ээс ямар ялгаатай вэ?
CNC эргэлтийн төвүүд нь програмчлалын зааварчилгааг ашиглан эргэлтийн машинчлалыг автомжуулдаг тул ажилтнууд нь гарын авлага токууд шаарддагтай адил тасралтгүй хяналт тавих шаардлагагүй болдог. Уламжлалт токууд зөвхөн энгийн цилиндр хэлбэрүүдийг л боловсруулах боломжтой байдаг бол орчин үеийн CNC машинууд фрезерлэх, нүхлэх ажиллагаануудыг гүйцэтгэх чадвартай идэвхтэй хэрэгслүүдээр хангагдсан байдаг. Эдгээр дэвшилтэт системүүд нь ерөнхийдөө хөдөлгөөний 3-9 тэнхлэгтэй байдаг тул нарийн төвөгтэй деталиудыг олон удаагийн тохируулгын шаардлагагүйгээр нэг удаа бүтээж гаргаж авах боломжийг олгодог. Давуу талууд нь маш их байдаг. 2023 онд Precision Engineering Journal сэтгүүлд хэвлэгдсэн саяхны судалгааны мэдээллээр, эдгээр автоматжуулсан системүүд нь гар ажиллагаатай харьцуулахад хүний алдааг бараг хагасаар бууруулдаг. Түүнчлэн, тэд үйлдвэрлэлийн явцад ±0.005 мм-ийн маш нарийн дундаж хязгаартай байдлыг хадгалж чаддаг.
CNC эргэлтийн төвийн төрлүүд болон үйл ажиллагааны хүрээ
Үйлдвэрт хэрэглэгддэг гурван үндсэн байгууламж:
| Төрөл | Гол онцлогууд | Хэрэглэх хамгийн тохиромжтой тохиолдол |
|---|---|---|
| Хэвтээ | Бага хэлбэлзэл, чипийг илүү хялбар авч гаргах | Автомашины бүрэлдэхүүн хэсгүүд |
| Босоо | Татах хүчний тусламжтай бэхэлгээ | Том диаметртэй нисэх онгоцны хэсгүүд |
| Олон даалгаварт | Эргүүлэх/модлох чадваруудыг нэгтгэсэн | Шингэний холбоос, эмнэлгийн багаж хэрэгсэл |
Хөндлөн төрлийн загварууд суурилуулалтын 68%-ийг эзлэж байна олон талт ашиг шимийн байдлаас шалтгаалан (IMTS 2024 Онгоцны Толгой бичиг). Вертикаль эргүүлэх төвүүд нь жин ихтэй, тэнхлэг богино хэмжээтэй деталь дээр ажиллахад илүү тохиромжтой бөгөөд гравитаци нь бэхлэлтийг дэмждэг. Олон даалгаварт модон-эргүүлэх төвүүд нэгэн зэрэг 5 тэнхлэгийн үйл ажиллагааг хийх боломжийг олгох замаар деталь солих үйл явцыг багасган, маш нарийн нарийвчлалтай деталь үйлдвэрлэхийг хялбаршуулдаг.
CNC эргүүлэх үйл ажиллагааны үндсэн зарчим ба чадавх
Бүх CNC эргүүлэх үйлдэл дараах дөрвөн үндсэн процесс дээр үндэслэнэ:
- Материалын эргэлт : Деталь 100–3,500 боргоны хурдтай эргэнэ, энэ нь спинделийн техникийн үзүүлэлтээс хамаарна
- Хэрэгсэлийн замын хяналт : X/Х-тэнхлэгийн хөдөлгөөнийг програмчилж, 0.1 микрон нарийвчлалтай ажиллах боломжийг хангана
- Чип үүсгэлт : Карбид орлуулгууд эргэлтийн тутамд 0.05–0.5 мм хооронд материал авчилна
- Дулаан удирдлага : Хязгаарлагдмал хэмжээний смазка (MQL) нь усны хөргөлттэй харьцуулахад дулаан үүсэлтийг 60%-иар бууруулдаг
Оновчтой тохируулга хийгдсэн тохиолдолд эдгээр системүүд томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлд анхны гарцад 89% амжилтанд хүрч, хаягдал, дахин боловсруулалтыг хамгийн бага хэмжээнд хүргэдэг (CNC Машинлагажуулалтын ассоциаци, 2023 оны стандарт)
Ажиллагаа ба нарийвчлалын үндсэн техникийн параметрүүдийг үнэлэх
Гол техникийн параметрүүд (хайчлах хурд, подач, хайчлалтын гүн) ба машинлагжуулалтын үр ашгийг нөлөөлөх зүйл
Оглох хурд (SFM), подачийн хурд (IPR) болон оглох гүн хоорондын зөв тэнцвэрийг олж авах нь ихэвчлэн ажиллаж буй материал болон бидний хэрэгслийн чадавхийг хамаарна. Жишээ нь хатуулагдсан ган дээр ажиллах үед операторууд хурдны тохиргоог илүүтэй тогтоовол, оглох хэрэгслийн амьдрал эрс буурдаг бөгөөд зарим тохиолдолд хэтэрсэн тохиолдолд түүний хагас хүртэл буурах явдал байдаг. Өнгөрсөн жилийн сүүлийн үеийн судалгаа нь цехүүд титан элементүүдийн хувьд эдгээр параметрүүдийг зөв тохируулахад сонирхолтой үр дүн гаргасан. Цехүүд мөрдлөгийн циклийн хугацааг ойролцоогоор 22% бууруулж, гадаргуугийн жигд чанар болон нарийвчлалын хэмжээсийг алдахгүйгээр сайжруулсан. Энэ нь логиктай харагдаж байна, учир нь зөв тохируулга нь илүү бага цагийг алдах, илүү бага брак гарахад хүргэдэг.
CNC токомтой ажиллах үед нарийвчлал, точность болон дутагдал: Ямар түвшинд хүрч болох вэ?
Орчин үеийн CNC токарийн төвүүд нь эерэг байршил ±0.005 мм-д, гадаргуугийн цэвэрлэгээ 0.4 μm Ra-аас доош хүрч чаддаг. Агаарын нисэх онгоцны деталууд нь ихэвчлэн 0.0127 мм-ийн AS9100 геометрийн дутагдалгүй байдлын стандартыг хангаж, үйлдвэрлэлийн явцад давталтыг 0.0025 мм дотор хадгалж чаддаг. Статистик процессын удирдлага (SPC) нь микрон түвшний хазайлтыг бодит цагт илрүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд чанарыг тогтвортой хадгална.
Олон тэнхлэгтэй CNC токари-фрезерийн төвийн чадавх ба нарийн детал үйлдвэрлэлд эзлэх үүрэг
Амьд инструмент болон Y-тэнхлэгийн хөдөлгөөнийг нэгтгэснээр олон тэнхлэгтэй CNC токарийн төвүүд деталийг авахгүйгээр фрезерлэх, нүхлэх, резьб ороох үйлдлүүдийг хийж чаддаг. 12 тэнхлэгт систем нь анагаах ухааны имплант үйлдвэрлэхэд хоёрдогч үйлдлүүдийн 70%-ийг арилгаж, харьцангуй төвдөг шинж чанарыг хэвийн тохируулгатай харьцуулахад 40%-иар сайжруулдаг.
Өндөр эргэлтийн хурд ямагт нарийвчлалыг сайжруулдаг уу? Түгээмэл таамаглалуудыг үгүйсгэх
Алюминийн деталуудын гадаргууг гладкий болгохын тулд ойролцоогоор 15,000 эрг/мин хурдтай ажиллах нь маш сайн үр дүнтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч бутархай төмөр материалтой ажиллах үед ийм өндөр хурд нь машинд тохирохгүй, саатал үүсгэх хангидалт мэт хуралдаан үүсгэж, боловсруулалтын явцад тогтворшлыг ихэд алдагдуулдаг. Зарим судалгааны мэдээллээр ийм нөхцөлд тогтворгүй байдал 35% -иар нэмэгдэж болохыг зааж өгсөн байдаг. Карбид хэрэгслээр цагаан тугалганыг огтлох үед ихэнх машинчид минутанд 250-350 фут гадаргууны хурдтай ажиллах нь хамгийн сайн үр дүн өгдөг гэж үздэг. Гэхдээ энэ амтат цэгийг даван туулбал хэрэгслийн амьдрал хурдан богиносдог — талбайн шалгалтаар олж авсан мэдээллээр нас бие нь ойролцоогоор 60% -иар богиносдог байна — харин нарийвчлал эсвэл бүтээгдэхүүний харагдацад ямар ч бодит сайжрал гардаггүй.
Материалын нийцэл ба үйлдвэрлэлийн олон талт байдлыг үнэлэх
CNC эргэцийн төвүүдийг ашиглан хүчтэй хайлшийн материалын нийцэл ба машинд оруулах
Орчин үеийн CNC токарийн төвүүд нь хөнгөн цагаан, зэс шиг ердийн металл болон титан 5-р ангилал, Inconel 718 шиг хатуу материалуудыг боловсруулах чадвартай. Салбарын сүүлийн өгөгдлөөр, ойролцоогоор гурван хоёр нь шинэ төслүүдийг эхлэх үедээ эхлээд материалтай нийцэх чадварыг шалгадаг бөгөөд голчлон хэтэрхий хурдан износод орох хэрэгсэл эсвэл эрт хугацаанд гэмтэж дуусах деталь нарийн байдлыг зогсоохын тулд юм. Титантай ажиллах үед хэт их халалтаас зайлсхийхийн тулд алчууртай харьцуулахад жижиглэгчийн хурдыг ойролцоогоор дөчин хувиар багасгах шаардлагатай. Харин Inconel 718 нь ялангуяа уянгаламтаг материал бөгөөд чанарын хяналтын хэлтэс орчин үеийн ихэнх тохиолдолд шаарддаг 0.8 микрометр Ra стандартын доор сайн гадаргуугийн төгсгөлд тусгай карбид орлуулгыг шаарддаг.
Машиний олон талт байдал үйлдвэрлэлийн нийгэм олоншлыйн нийгэмд хэрхэн нөлөөлөх вэ
Онцгой шинж чанаруудын тодорхойлолт болох сольж болох шургууны хөтлүүр, идэвхтэй хэрэгсэл, олон тэнхлэгийн програм гэх мэт боломжуудын дэвшлийн дараа CNC эргэцийн төвүүд нь одоогоор маш их тохируулгатай болсон. Энэ нь практик дээр юу гэсэн үг вэ? Жишээлбэл, нисэх онгоцны багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэдэг компаниуд өөрсдийн өдрийг онгоцны барьцны хэсгийн хийцэд зориулсан хатуу 17-4PH цэвэр улаан барааны хэсгүүдийг машинд оруулах ажлаас эхлүүлж, өдрийн дунд үед анхдагч медицин хэрэгсэлд зориулсан PEEK термопластик прототип дээр ажиллахаар шилжих боломжтой. Ийм ялгаатай материалуудыг нэг машинаар боловсруулах чадвар нь хуучин тусгайлан бэлтгэсэн системүүдтэй харьцуулахад машин зогсох цагийг хамгийн ихээр бууруулдаг. Тээврийн хэрэгслүүдийн үйлдвэрлэгчид ч мөн энэхүү явдлыг ашигладаг. Тэд нэг долоо хоногт хатуулагчийн гангаар түлшний шахуургын хэсгийг үйлдвэрлэж, дараагийн долоо хоногт цахилгаан тээврийн хэрэгслийн баттерейд ашиглагдах хүрэлэн хайлуулагдсан бүрхүүл үйлдвэрлэхэд ижил тоног төхөөрөмжийг ашигладаг. Энэхүү уян хатан байдлын зах зээлд ижил тоног төхөөрөмжийг ажлын тус бүрт худалдан авах шаардлагагүйгээр үйлдвэрийн газар илүү их үр өгөөжтэй ажиллах боломжийг олгодог.
Давших шинж чанарууд ба Ирээдүйн үйл ажиллагаанд зориулсан Индустри 4.0 интеграци
Боловсруулалтын Циклийг Багасгах Зориулалттай Ажиллагаатай Төхөөрөмж, Олон Тоглолтоор Нэгэн Зэрэг Боловсруулах (Мил-Солих Төвүүд)
Интеграцлагдсан ажиллагаатай төхөөрөмж нь CNC эргэлтийн төвүүдэд эргэлтийн үед лац, хийл, гүзээлт хийх боломжийг олгох бөгөөд гар аргаар дахин байрлуулах шаардлагыг арилгана. Олон тоглолттой тохиргоо нь хоорондоо хамааралгүй ажлын бүсүүдэд зэрэгцээ боловсруулалт хийх боломжийг бий болгох бөгөөд нийт боловсруулалтын чадавхийг эрс нэмэгдүүлдэг. Эдгээр боломжууд нь онцгой хэлбэртэй деталь, жишээ нь авиацийн холбоос, мэс заслын багаж зэрэг нарийн деталуудын цикл боловсруулах хугацааг 40%-иар багасгадаг.
Хиймэл оюун ухаан (AI), Интернет зүйлсийн сүлжээ (IoT) ба Ухаалгаар Хянах: CNC Эргэлтийн Төвийн Функц Дээшлүүлэх
Хиймэл оюунд суурилсан урьдчилан сэргийлэх засварын системүүд эргэлтийн тэнхлэгийн хэвийн бус хөдөлгөөнийг судалж, температурын өөрчлөлтийг хянах замаар деталиуд элэгдэж буйг илрүүлдэг. Ийм системүүд нь ойролцоогоор 92% нарийвчлалтайгаар асуудлыг цаг алдалгүй илрүүлж, хурдан гэнэт зогсолтыг багасгадаг. Зүйлсийн интернэт (IoT) нь үйлчлэгчдэд мэдээллийг мөчлөгөөр дамжуулдаг сенсоруудыг ашиглан энэ боломжийг бий болгодог. Титан металл шиг хүнд даалгаваруудыг боловсруулах үед эдгээр сенсорууд машинчид урсгалын хурдыг нөхцөл байдлаас хамааран өөрчилөх боломжийг олгох бөгөөд инструментууд хэлбэрээ алдахгүй, гадаргуу нь жигд үлдэхэд тусалдаг. Сүүлийн үеийн үйлдвэрлэлийн чиг хандлагыг судалдаг байгууллагуудын мэдээллээр, энэ технологийг хэрэгжүүлсэн үйлдвэрүүд өөрсдийн нийтлэг үйлдвэрлэлийн үр ашгийг (OEE) 20%-иас 35% хүртэл нэмэгдүүлж чаддаг.
Одоовч CNC эргэцийн төвүүдэд IoT ба Индустри 4.0-ийн интеграци
| Традицийн системүүд | Оюун ухаант технологиор дэмжигдсэн системүүд |
|---|---|
| Хариуцлагатай хадгалалт | Алдаа шалгах алгоритм |
| Гараар мэдээлэл цуглуулах | Бодит цагийн OEE (Нийтлэг тоног төхөөрөмжийн үр ашиг) хяналт |
| Тусдаа машиний үйл ажиллагаа | Кливд суурилсан үйлдвэрлэлийн төлөвлөгөө |
Орчин үеийн CNC токарийн төвүүд нь үйлдвэрлэлийн удирдлагын систем (MES) -тэй холбогдон байгаа нөөцийн түвшин, захидалтын приоритетад үндэслэн автоматаар ажлын урсгалыг тохируулдаг. Цахим хос загварын симуляци нь програмыг гүйцэтгэхээс өмнө баталгаажуулахад тусалж, олон төрлийн үйлдвэрлэлд суурьшлын алдааг 65%-иар бууруулдаг.
Зөрүүг дахин нөхөх: Оюунлаг үйлдвэрлэлийг хэрэгжүүлэхэд гарч буй өндөр технологийн онцлог болон үйлчлэгчийн чадварын дутагдал
AI-ийг ашигласан CNC тоног төхөөрөмжийг 78% хэрэглэж байгаа ч, зөвхөн үйлдвэрлэгчдийн 34% нь боловсон хүчинд чиглэсэн хөгжлийн сургалтын программуудыг санал болгодог. Энэхүү зөрүү нь дэвшилтэт машин механизмд хийсэн хөрөнгө оруулалтаас олох ашиг шимийг хязгаарладаг. Нэмэгдсэн бодит байдлын (AR) сургалтын модуль болон үйлдвэрлэгчийн боловсролын хамтрагчид нь операторуудад оюунлаг машинжуулалтын боломжийг бүрэн ашиглах чадвар эзэмшүүлэхэд чухал хэрэгсэл болон хувирч байна.
Эзэмших нийт зардал: Анхны хөрөнгө оруулалтаас эхлээд урт хугацааны үр ашгийг хүргэх
Автомжуулсан CNC токарийн төвүүдээс олж авах өртгийн үр дүнтэй байдал болон үйлдвэрлэлийн үр ашгийг сайжруулах
Сүүлийн үеийн 2024 оны үйлдвэрлэлийн тайлангийн мэдээллээр CNC-ийн автоматжуулсан эргэцийн төвүүд нь хуучин гарын авлага буюу арьсны машинтай харьцуулахад материал алдагдлыг ойролцоогоор 22%-иас 35%-иар бууруулдаг. Энэ нь голдуу илүү сайн хайчлах замыг дагадаг, мөн үйлчилгээний явцад хүмүүсийн алдаа багасдаг учраас болдог. Ийм төхөөрөмжийг эхэндээ худалдан авах өртөг нь ихэвчлэн сонгосон онцлог шинж чанараас хамаарч 250 мянган доллар ба 800 мянган долларын хооронд байдаг. Гэсэн хэдий ч цаг хугацааны өнгөцөд машинийг эзэмших, ажиллуулахад нийт зардалд ойролцоогоор 40%-60% эзэлдэг цахилгааны тооцоо, хэтэрч элэгдсэн хэрэгслүүдийг солих, хөргөгчийг удирдах зэрэг зүйлсэд ихэвчлэн зардал гардаг. Ийм өндөр үнэтэй тоног төхөөрөмжөөсөө өөртэйгөө тохирох үнэ цэнэ гаргахыг хүсэж буй дэлгүүрүүдэд эдгээр үргэлжид гарах зардлууд хэрхэн нэмэгдэж байгааг анхаарч, хянах нь эцэст нь хөрөнгө оруулалт ашигтай эсэхийг шийдэхэд маш чухал ялгавартай болдог.
Байнгын ажиллагааг хангах зорилгоор Засвар үйлчилгээ, Сургалт болон Техникийн дэмжлэгийн шаардлага
Хамгийн тохиромжтой орчинд ч CNC эргэлтийн төвүүд нь 99,2% ажиллагаатай байхын тулд хатуу засвар үйлчилгээтэй байх шаардлагатай. Хэрэв энгийн засвар үйлчилгээ хийгдээгүй тохиолдолд 18 сарын дотор бүтээмж 30%-иар буурч болно. Найдвартай ажиллагааг хангахын тулд хоёр чиглэлээр ажиллах шаардлагатай:
- УРЬДЧИЛАН СЭРГИЙЛЭХ АРЧИЛГАА : Улиралд нэг удаа бөмбөгт эргэвчийг тослох, эргэлтийн тэнхлэгийн байршлыг шалгах ажлууд орно
- Чадварын хөгжил : G-code-ын гажигийг оношлоход үйлчлэгчдийг хослон сургах нь зогсонги байдлыг 25%-иар бууруулдаг
CNC тоног төхөөрөмжийн амьдралыг уртсахад зориулсан зөв засвар үйлчилгээ болон програмчлалын аргачлал
ISO 13399-д нийцсэн багажны үнхээ болон динамик машинчлалын логикийг ашигласнаар хүчтэй таслалтын үед дулааны деформацийг бууруулдаг. Жишээ нь, титаныг машиндах үед илүү сайжруулсан хооллох стратеги нь эргэлтийн тэнхлэгийн өргөстийн амьдралыг 1,8–2,3 жилиар сунгадаг. Боловсруулалтын дараа утасгүй пробыг ашиглах нь бүлэгтэй ажиллагаанд алдаа цувруулахийг саатуулж, деталийн чанар болон машинийн амьдралыг илүү сайжруулдаг.
Түгээмэл асуулт
CNC эргэлтийн төвүүдийн энгийн токондоос давуу талууд юу вэ?
CNC эргэлтийн төвүүд нь эргэлтийн машинчлалыг автоматжуулдаг бөгөөд хүний алдааг багасгаж, нарийвчлалыг хадгалж байдаг бол агуурын утасны шаардлагатай агуулын машинуудтай харьцуулахад тогтмол хяналт шаардлагатай.
CNC эргэлтийн төвүүд янз бүрийн материалтай ажиллах чадвартай юу?
Тийм, тэд алчуур, хүрэл, титан, Inconel 718 шиг хатуу хайлш зэрэг янз бүрийн металл ашиглаж чадна.
Олон тэнхлэгт CNC эргэлтийн төвүүд үйлдвэрлэлийг хэрхэн сайжруулдаг вэ?
Эдгээр төвүүд зэрэг зэрэг фрезерлэх, нүх нээх, резьб ороох үйлдлүүдийг гүйцэтгэж, нэмэлт үйлдлүүдийг хийх шаардлагыг багасган, нарийвчлалыг сайжруулдаг.
IoT CNC эргэлтийн төвүүдэд ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?
IoT нь урьдчилан сэргийлэх засвар, үйлчилгээ болон бодит цагт хяналт тавих замаар үйл ажиллагааг сайжруулж, бүтээгдэхүүн гаралтыг болон машин механизмийн амьдралыг эрс сайжруулдаг.
Гарчиг
- CNC эргэлтийн төвийг ойлгох: Үндсэн чадавх ба машинийн төрлүүд
-
Ажиллагаа ба нарийвчлалын үндсэн техникийн параметрүүдийг үнэлэх
- Гол техникийн параметрүүд (хайчлах хурд, подач, хайчлалтын гүн) ба машинлагжуулалтын үр ашгийг нөлөөлөх зүйл
- CNC токомтой ажиллах үед нарийвчлал, точность болон дутагдал: Ямар түвшинд хүрч болох вэ?
- Олон тэнхлэгтэй CNC токари-фрезерийн төвийн чадавх ба нарийн детал үйлдвэрлэлд эзлэх үүрэг
- Өндөр эргэлтийн хурд ямагт нарийвчлалыг сайжруулдаг уу? Түгээмэл таамаглалуудыг үгүйсгэх
- Материалын нийцэл ба үйлдвэрлэлийн олон талт байдлыг үнэлэх
-
Давших шинж чанарууд ба Ирээдүйн үйл ажиллагаанд зориулсан Индустри 4.0 интеграци
- Боловсруулалтын Циклийг Багасгах Зориулалттай Ажиллагаатай Төхөөрөмж, Олон Тоглолтоор Нэгэн Зэрэг Боловсруулах (Мил-Солих Төвүүд)
- Хиймэл оюун ухаан (AI), Интернет зүйлсийн сүлжээ (IoT) ба Ухаалгаар Хянах: CNC Эргэлтийн Төвийн Функц Дээшлүүлэх
- Одоовч CNC эргэцийн төвүүдэд IoT ба Индустри 4.0-ийн интеграци
- Зөрүүг дахин нөхөх: Оюунлаг үйлдвэрлэлийг хэрэгжүүлэхэд гарч буй өндөр технологийн онцлог болон үйлчлэгчийн чадварын дутагдал
-
Эзэмших нийт зардал: Анхны хөрөнгө оруулалтаас эхлээд урт хугацааны үр ашгийг хүргэх
- Автомжуулсан CNC токарийн төвүүдээс олж авах өртгийн үр дүнтэй байдал болон үйлдвэрлэлийн үр ашгийг сайжруулах
- Байнгын ажиллагааг хангах зорилгоор Засвар үйлчилгээ, Сургалт болон Техникийн дэмжлэгийн шаардлага
- CNC тоног төхөөрөмжийн амьдралыг уртсахад зориулсан зөв засвар үйлчилгээ болон програмчлалын аргачлал
- Түгээмэл асуулт