Орчин үеийн метал боловсруулах шаардлагад тохирох налуу хэвтээ токарийн машиныг сонгох дэлхийн хамгийн сайн заавар

Налуу хэвтээ токарийн талаар: Загвар, бүтэц болон гол давуу талууд

Налуу хэвтээ болон хавтгай хэвтээ CNC токарь: Үндсэн бүтцийн ялгаа

Эдгээр машинуудыг ялгагч зүйл бол тэдгээрийг хэрхэн хажуугийн өнцгийн дэвсгэрт суурилан барьсан нь юм. Хажуу таниуртай эргэцийн машинд деталь хэвтээ чанарын ул налуутай традицион дэвсгэр дээр биш, ойролцоогоор 30 градусаас 75 градус хүртэлх өнцгөөр байрладаг. Энэ налуу байрлал нь чипсүүдийг гравитацийн нөлөөгөөр естөй унахад тусалдаг бөгөөд алюминийг боловсруулах үед тохиолддог цацаа огтлох асуудлыг багасгадаг. Machine Tool Digest сэтгүүлийн 2023 оны мэдээллээр ийм асуудлыг хамгийн ихдээ 85% хүртэл бууруулж чаддаг. Нөгөө нэг том давуу тал бол налуу дэвсгэрийн гурвалжин хэлбэр юм. Энэ нь энгийн хавтгай дэвсгэртэй харьцуулахад муруйх хүчний эсрэг илүү сайн тэсвэрлэдэг. Зарим туршилтууд энэ хатуулаг байдлыг ойролцоогоор 40% сайжруулдаг бөгөөд тасралттай огтлолт хийх үед нарийвчлал алдахгүйгээр ажиллахад маш тохиромжтой болгодог.

45° ба 60°-ийн налуу өнцөгтэй HT300 хаягдмал чулуун хаягдал: Хатуулаг байдлыг болон тогтвортой байдлыг сайжруулах

Хамгийн тохиромжтой 45° ба 60° байрлал нь өндөр чанарын HT300 шүрээ төмрийн сууриудтай хамт сонгосон хүчний тархалтыг хангана. Энэхүү минералжуулсан материал нь стандарт шүрээ төмрийн зэрэглэлд харьцуулахад луужин хэлбэлзлийг 35%-иар бууруулах боломжийг олгох 300 МПа-ийн сунгалтын хүчийг олгодог. Саяхны судалгаагаар 60°-ийн хэвтээ хавтанг ашиглах нь судас багасгах ган хайлан дээрх эргэлтийн үйлдвэрлэлд тасралтгүй 8 цагийн ажиллагааны үеэр дулааны тогтвортой байдлыг 22%-иар сайжруулдаг.

Налуу геометрийн давуу тал: хэлбэлзлийг бууруулах, үргэлжлэх хугацаа уртсах

Налуу байрлал нь огтлох хүчийг хажуу тийш биш, харин машиний суурь руу тэнхлэгийн дагуу чиглүүлдэг. Энэ механик давуу тал нь бүрэн ачааллын дор хүрээний муруйлтыг 0.003 мм/метр хүртэл бууруулж, 30–50%-иар өргөстэйн амьдралын хугацааг уртасгадаг. Урьдчилан татсан шугаман заадсуудтай хамт ажиллахад хатуулагасан гангууд дээр ч гэсэн Ra 0.4 мкм гэсэн гадаргуугийн нарийн чанарын утгыг олж авдаг.

Үндсэн ахиц дэвшлийн үзүүлэлтүүд:

• энгийн хавтангийн харьцацаар 50% илүү хурдан чипийг гаргаж авах
• машин зогсолт 25% бага (4 жилийн үйлчлэгчийн судалгаа)
• хэлбэлзлийн алдагдлыг бууруулах замаар 18% энерги хэмнэх

Аэроустойн болон анагаах ухааны багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэх орчинд эдгээр бүтцийн давуу талыг мэдээллийн судалгаанууд нотолсон.

Нарийвчлалын Ажиллагаа: Наад зах нь Тусгаарлагчийн Машинчлал дахь Нааривай, Давтамжит Ажиллагаа

Налуу хөндийт CNC токуудын шпиндель ба хөдөлгүүрийн системийн нарийвчлал

Сүүлийн үеийн NIST-ийн судалгаагаар харахад налуу хөндийт токууд нь хүнд таслалт хийж удаан хугацаагаар ажиллах үед ч шпиндель системийг ойролцоогоор ±2 микрон нарийвчлалтай байлгах байгалийн хатуу байдаг. Энэ нь юунаас болоод болох вэ? Эдгээр машинууд нь нарийн резьб ойролцоох болон дүрс боловсруулах үед 0.001 инчээс бага хэмжээний муруйлтыг бууруулах зориулалттай шугаман заадас болон дотор муруйсан хөдөлгүүрийн моторуудыг багтаасан байдаг. Хугацаа өнгөрөх тутам жинлэлтийн улмаас суналт үүсдэг талбайн загваруудтай харьцуулахад, ерөнхийдөө 45-60 градусын налуу хөндийн өнцөг нь ачаалал өгөх үед тэнхлэгийн хөдөлгөөнийг саатуулдаг. Энэ нь хэсгүүдийг ямар ч цагт ижилхэн байлгаж, хоорондоо тогтвортой байдлыг хадгалан, бүх үйлдвэрлэлийн явцад хэрэгслүүд замаасаа гарахгүй байхыг хангана.

Оновчтой хүрээний загварын тусламжтайгаар дулааны деформацийн эсэргүүцэл

HT300 шүхэртэй орчин үеийн налуу угалзлагч токи нь ижил хэмжээний огтлолтын хүчийг ачаалсан үед ердийн ган хүрээтэй харьцуулахад ойролцоогоор 18% бага дулааны задрал үзүүлдэг. Гадна талын хальсан дагуу нөмрөгчийн сувгийг явуулахын орондоо, одоо ихэнх үйлдвэрлэгчид тэдгээрийг дотор харагдах бүтцийн ребүүдийн дотор дамжуулан явуулдаг. Энэхүү загварын шийдэл нь машиний дагуу температурын зөрүүг багасгаж, микрон түвшинд жижиг, гэхдээ асуудал болох хэмжээний өөрчлөлтийг саатуулдаг. Дөрвөн цэгийн хоргоноос бүрдсэн тэнхлэгийн лафтыг нэмснээр дулааны тогтвортой байдлыг илүү сайжруулж, бүх 8 цагийн нэг ажлын шилжилтийн турш хэсгүүдийг тасралтгүйгээр ойролцоогоор 3 микрон дотор байршуулдаг. Өдөр бүр нарийн зөрүүтэй деталийг үйлдвэрлэдэг үйлдвэрийн цехүүдэд эдгээр сайжруулалтууд нь бүтээгдэхүүний чанар болон машиний найдвартай байдлыг бодитоор сайжруулдаг.

Туршилтын тохиолдол: Агаарын нисэх онгоцны деталийн үйлдвэрлэлд нарийн зөрүүг хангах

Нисэх онгоцны хэсгийн нэг том үйлдвэрлэгч налуу тагттай жижиглэгч машинд идэвхитэй хэвийн хяналтын системийг суурилуулснаар цахилгаан хөдөлгүүртэй улирлын биеийн шидэгдсэн хэмжээг бараг гурван дахин бууруулсан. Эдгээр дэвшилтэт машинууд Inconel 718-ын багаж хэрэгслүүдийг 300 ширхэгийн багцаар дахин тохируулалт хийхгүйгээр тасралтгүй үйлдвэрлэх явцад гайхамшигтай 4 микрометр концентрацитетийн дутагдалыг хадгалж чадсан. Ийм тогтвортой байдлыг нисэх онгоцны хэсгүүдийн хувьд FAA-аас зөвшөөрөл авахад мөн чухал юм. Одоо үйлдвэрлэлийн салбарт юу болсон байгааг харвал, бид ижилхэн их нарийвчлал шаардлагатай бусад салбаруудыг ч мөн ажиглаж байна. Мөрөн эмнэлгийн хэрэгсэл үйлдвэрлэгчид тавих хэсгүүдэд тавьсан таван микрометрээс бага хэмжээний хэлбэлзэл, цахилгаан хөдөлгүүртэй тээврийн хэрэгслүүдийн үйлдвэрлэгчид мөн тэдгээрийн хөдөлгөгчийн хэсгүүдийн хувьд ижилхэн нарийн зааврыг шаардаж байна.

Үйл ажиллагааны үр ашгийг сайжруулах: Чипийн удирдлага, засвар үйлчилгээ, ажиллагааны цаг

Налуу тагтны байрлалд гравитацын тусламжтайгаар чипийг авч хаях

Орчин үеийн CNC токарийн станцууд нь ихэвчлэн металл хаягдалыг хэтэрч байгаа хэсгээс доош нь шилжихэд тусалдаг, жинхэнэ огтлолтын ажиллагаанд эсрэг биш, гравитацийг дэмждэг 30-45 градусын налуугийн өнцөгтэй байдаг. IMTS 2023 онд хүргэсэн мэдээллээс харахад ийм загвар нь боловсруулалтын 10 ажлын 9-д гарцаагүй шаардлагатай болдог гар аргаар хаягдал цэвэрлэх шаардлагыг бууруулдаг бөгөөд ихэнх тохиолдолд хаягдал шууд доорх конвейерийн лент эсвэл цуглуулах саванд унаж байна. Үйлдвэрийн ажилтнууд мөн гайхамшигтай зүйлийг анзаарсан бөгөөд ихэнх нь эдгээр налуутай суурин дээр ажиллах үедээ өөрчлөлтийн ажлын явц 38 хувийн хурдсаж байна гэж хэлдэг. Энэ ялгаа нь тохируулгын үед зам зэвсэг болон бусад хэсгүүдийг цэвэрлэх асуудал багасдагт оршино.

Зогсонги байдал бууруулах, хөргөлтийн шингэний амьдралыг уртасгах

Хазайлттай унтлагч токарийн суурилсан чипийн шүүлтүүр нь 50 микрон орчим хэмжээтэй жижиг хэсгүүдийг шүүж, хөргөгчийг цэвэр байлгахад тусалдаг. Машинлагажуулалтын үед чипийг хэрхэн боловсруулах талаар уг зарим саяхан хийсэн судалгаанд дурдаснаар, эдгээр шүүлтүүрүүдийг автоматаар цэвэрлэх арга замтай хослуулсан үйлдвэрүүд хөргөгчийнхөө амьдралыг бараг 67% -иар сунгасан байна. Мөн ихэнх үйлдвэрүүд хөргөгчийн зузаан байдлыг бодит цагт шалгах системийг нэвтрүүлж эхэлсэн бөгөөд энэ нь хөргөгчийг хэзээ солих ёстойг тодорхойлоход тусалдаг. Энгийн нэмэлт нь дунд зэргийн хэмжээний үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааны хувьд зөвхөн хөргөгчийн зардалд жилдээ 12-18 мянган ам.доллар хүртэл хэмнэх боломжийг олгодог.

Машин механизмийн үйл барьлалын зардал, үйлдвэрийн цэвэр байдлын хувьд нөлөө

Налуу хэвтээ дизайн нь хөнгөн цагаан таслах үед дахин циркуляц болж буй зовиуртай элсэх чипсийг багасгадаг тул машин техник ашигладаг газрууд эргэлтийн лафтын пеленгийг харьцангуй бага тохиолдолд солих шаардлагатай болдог. Энэхүү систем рүү шилжсэн үйлдвэрүүдийн OSHA-ын өнгөрсөн жилийн мэдээллээр талбайд гулсаж унахтай холбоотой гэмтэл 23 хувийн бууралттай байсан бөгөөд ажилчид өдөрт бараг 20% бага цагийг цэвэрлэх ажилд зарцуулдаг болсон. Түүнээс гадна дурдах үнэ цэнэтэй нэг давуу тал байна. Үйлдвэрүүд чипсийг цуглуулан хуримтлуулахын оронд идэвхтэй удирдан арилгавал цахилгаан кабинетууд илүү урт хугацаагаар цэвэр байх болно. Сүүлийн үеийн дулаан зохицуулах судалгаанд илүү сайн чипсийн хяналттай битүү системд байршуулсан хэсгүүд бараг 30% илүү их хугацаа ажилласан байна.

Хүнд нөхцөлд ашиглахад зориулсан эргэлтийн лафтны чадавх ба материалтай нийцэх чанар

Хромдолгоо, титан, найрмал материалаар таслахад шаардагдах эргэлтийн момент болон хурдны шаардлага

Өнөөгийн налуу хэвтээ тагттай жижиг тойрогт машинууд нержавжугаар болон хүнд найрлагат материалуудыг боловсруулах үед эргэлтийн тэнхлэгийн чадавхыг тохируулах шаардлагатай. Титан зэрэг хатуу материалыг минутанд 60-с 120 метр хурдтайгаар боловсруулах үед үйлдвэрлэгчид хүч чирэх үед ч гэсэн гладкийн гадаргууг хадгалахын тулд өндөр эргэлтийн моменттой тэнхлэгүүдэд итгэдэг. Гэхдээ нүүрстөрөгчийн ширхэгт пластик руу шилжих үед байдал өөрчлөгддөг. Ийм материалууд нь давхаргыг салгахаас сэргийлэх, чипсийг үр дүнтэй зайлуулах, деталийг гэмтээхгүй байлгахын тулд 18,000-24,000 эрг/мин хурдтай эргэлтийн тэнхлэг шаарддаг. Энэ тэнцвэрийг зөв барьж чадсанаар үйлдвэрлэлийн олон салбарт үйлдвэрлэлийн чанар ялгардаг.

Материал	Эргэх хурдны хүрээ	Эргэлтийн моментын шаардлага	Гол дутагдал
Титан	60–120 м/мин	Их	Халуунд тэсвэртэй
Цахилгаан хэрэглэлийн ган	80–150 м/мин	Дунд-Өндөр	Ажлын дахин хатуурах
Карбон волокно	100–250 м/мин	Бага	Ширхэгийн задрах

Машинлагчийн ажиллагааны судалгаанд тэмдэглэсэнчлэн, налуу хөрөөний загвар нь ±2 микрон дотор байршилт нарийвчлалыг хадгалах үед л хурдны шилжилтийг хурдасгадаг.

Тасралтгүй огтлолтын үеийн дулаан зохицуулалт

45-60 градусын орчим налуу хөрөөний тохируулга нь чухал хэсгүүдийн орчим дээр халуун цэгүүд үүсэхээс сэргийлдэг тул дулааныг илүү сайн зайлуулдаг. Шингэнээр хөргөдөг эргэц, температурын тэнцвэртэй хүрээтэй машинууд нь никел хайлш шиг хатуу материал ашиглах үед ч гэсэн 8 цагийн турш ажилласны дараа бараг деформацид орохгүй – 5 микрондоо хүрэхгүй. Хуучин хэмжээгээр их ус оруулах арга замтай харьцуулахад хоёр тусдаа хоргоор ажилладаг шинэ хөргөлтийн технологи нь хөргөлтийн шингэний хэрэгцээг ойролцоогоор 30 хувиар бууруулдаг. Хамгийн сайн тал нь тоног төхөөрөмжийн хязгаарт нь хүрэх зэргээр хийгдэх жинхэнэ эхний огтлолтонд ч гэсэн огтлогчийн үзүүр 650 градус Цельсийн доор хүйтэн үлддэг.

Зөв налуу хөрөөнт токарийн машин сонгох: Машин болон хэрэглээ, ирээдүйн хэрэгцээг тохируулах

Хэсгийн нарийн төвөгтэй байдал, нарийвчлалын шаардлага болон үйлдвэрлэлийн хэмжээг үнэлэх

Машинлагажуулалтанд зориулж хэсгүүдийг үзэх үед хэмжээ болон хэлбэрийн нарийн төвөгтэй байдал маш чухал. Ерөнхийдөө 300 мм-ээс бага диаметртэй детальд налуу угалз сайтай ажилладаг. Жишээ нь гидравлик холбоосын бие - эдгээр нь маш нарийн дундаж хазайлт шаарддаг. JIS B6336 стандартын дагуу байршилдээ 5 микрон эсвэл түүнээс бага хазайлттай ажиллах чадвартай машинууд нь ирээдүйд алдааг засварлахад гарах цаг хугацаа, мөнгөний алдагдлыг ихэд бууруулдаг. 2023 онд Ponemon Institute-ийн судалгаанаас үзэхэд 500 ширээс доош хэмжээтэй жижиг партийг боловсруулдаг үйлдвэрийн ойролцоогоор долоон хувь нь ажил хооронд хурдан шилжих боломжийг олгодог тул налуу угалз сонгож байсан. Харин томоохон хэмжээний үйлдвэрлэл хийдэг компаниуд нь голдуу автомжуулсан хавтгай угалзны системийг ашигладаг бөгөөд тэд зөвхөн хамгийн их гарцыг авахыг хүсдэг бөгөөд инструментийг түгээмэл солих талаар санаа зовж байдаггүй.

Эзэмших нийт зардал: Анхны зардал болон урт хугацааны үр ашгийг тэнцвэржүүлэх

Зардлын хүчин зүйл	Суурь хувцас	Хавтгай угалз
Эхний хөрөнгө оруулалт	$120k–$300k	$80k–$180k
Хэрэгсэл солих хэмнэлт	$740,000/5 жил	$320,000/5 жил
Хаягдал бууруулах	дунджаар 3.1%	дунджаар 1.7%

Харин налуу суурьтай машинууд нь анхны өртөг нь 20–40% илүү боловч тэдгээрийн цикл ажиллагааны хугацаа 35%-иар илүү хурдан бөгөөд чиптэй холбоотой зогсолт 60%-иар бага байдаг тул (Okuma 2022 оны стандарт үзүүлэлт) хольсон материалт үйлдвэрлэлд ихэвчлэн 18 сарын дотор ROI гаргаж авдаг.

Масштаблах боломжтой удирдлагын систем ба автоматжуулалтад бэлэн байх замаар ирээдүйд бэлтгэх

Урьдчилан туслан заагч IIoT-д бэлэн удирдлагын системийг оронд нь суулгах нь OPC UA интеграц болон роботжуулсан ачаалалтын интеграцад зориулан хялбар болгодог. Сүүлийн үед эмнэлгийн хэрэгсэл үйлдвэрлэгч нь модульлагч тавцан солигчтой 45° налуу суурьтай жийргэвчийг хослуулснаар шөнийн цагт 94% машин ажиллуулж чадсан бөгөөд энэ байгууламжийг 2026 онд нарийн бүрэлдэхүүн хэсгийн зах зээлийн 38% эзлэх болно гэж төсөөлж байна (ABI Research).

Цахилгаан хөдөлгүүртэй тээврийн хэрэгсэл ба эмнэлгийн хэрэгсэл үйлдвэрлэлийн салбарт хэрэглээ өсөж байна

Цахилгаан хөдөлгүүртэй тээврийн хэрэгсэл дээрх эрэлт нь налуу угалзтай жижиг токарийн станцуудын эрэлтийг жил бүр ойролцоогоор 54%-иар нэмэгдүүлсэн бөгөөд ялангуяа баттерейн цэгүүдийг үйлдвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой болсон. Эдгээр машинуудын термийн хувьд тогтвортой HT300 шингэний төмөр хийсэн суурь нь хурдан хурдаар хайрцагнуудыг огтлох үед ч ±0.002 мм нарийвчлалыг хадгалж чаддаг. Харин эмнэлгийн хэрэгсэл үйлдвэрлэх салбарт компаниуд налуу байрласан 60 градусын угалзтай токарийн станцаар титан спиналь имплантатуудыг хайрцаглах үеийн хайрцаглалтын замыг оптимжуулах зориулалттай хиймэл оюун ухааны хэрэгслүүдийн тусламжтайгаар баталгаажуулалтын мөчлөгийг бараг 30%-иар хурдасгасан. Энэ нь медицин хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд илэрхийлэлтэй нарийвчлал шаардлагатай гэж FDA-ийн 2023 оны дүрэмд тусгасантай сайн тохирч байна. Ингэснээр хоёр салбар хоёул маш их нарийвчлал шаарддаг ч, тодорхой ялгаатай шалтгаантай юм.

НӨАТ-ын хэсэг

Налуу угалзтай токарийн станцийн энгийн угалзтай токарийн станцаас ямар давуу талтай вэ?

Налуу тэнхлэгт эргэдэг төхөөрөмжийн гол давуу тал нь налуу байдал нь чипсүүдийг гравитацийн нөлөөгөөр доош унах боломжийг олгох тул дахин огтлох асуудлыг багасгаж, хатуужил ба нарийвчлалыг сайжруулдаг.

Эргэдэг төхөөрөмж дэх налуу өнцөг нь үйл ажиллагаанд ямар нөлөө үзүүлэх вэ?

45° ба 60° налуу өнцгүүд нь хүчний тархалтыг сайжруулж, дулааны тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлдэг бөгөөд иймд хэлбэлзлийг илүү үр дүнтэй шингээх, лафтын системийн амьдралыг уртасгадаг.

Налуу тэнхлэгт эргэдэг төхөөрөмжөөр машинлагжуулахад ямар материал хамгийн тохиромжтой вэ?

Нарийвчлал сайтай, өндөр торк болон янз бүрийн эргэлтийн хурдны хязгаарт зориулж зохион байгуулагдсан тул налуу тэнхлэгт эргэдэг төхөөрөмжүүд титан, цэвэрхий төмөр, нүүрстөрөгчийн шингэн, инконель зэрэг хатуу материалуудыг боловсруулахад маш сайн ажилладаг.

Налуу тэнхлэгт эргэдэг төхөөрөмжид чипсийг удирдах ажиллагаа хэрхэн ялгаатай вэ?

Налуу тэнхлэгт эргэдэг төхөөрөмжүүд чипсийг зайлуулахад гравитацийг ашигладаг тул гар ажиллагааг шаарддаггүй болгох, хөргөлтийн шингэний амьдралыг уртасгах замаар нийт үйл ажиллагааны үр ашгийг сайжруулдаг.

Налуу хэвтүү токарийн станцууд урт хугацаанд илүү зардал хэмнэдэг үү?

Налуу хэвтүү токарийн станцууд эхэндээ илүү өндөр зардал шаарддаг боловч, цикл хугацааг сайжруулах, зогсонги болох хугацааг бууруулах, тоног төхөөрөмжийн амьдралыг сунгах замаар урт хугацааны хэмнэлт олгох бөгөөд өгөөжийг хурдан олох боломжийг бүрдүүлдэг.