Analýza toku spracovania vysokorýchlostných presných dielov v obrábacích centrách
I. Úvod
Obrábacie centrá zohrávajú kľúčovú úlohu v oblasti vysokorýchlostného presného obrábania dielov. Riadia obrábacie stroje prostredníctvom digitálnych informácií, čo im umožňuje automaticky vykonávať zadané úlohy spracovania. Táto metóda spracovania dokáže zabezpečiť extrémne vysokú presnosť spracovania a stabilnú kvalitu, ľahko sa realizuje automatizovaná prevádzka a má výhody vysokej produktivity a krátkeho výrobného cyklu. Zároveň dokáže znížiť množstvo použitého technologického zariadenia, uspokojiť potreby rýchlej obnovy a výmeny produktov a je úzko prepojená s CAD systémom, aby sa dosiahla transformácia od návrhu až po finálne produkty. Pre účastníkov školení, ktorí sa učia proces spracovania vysokorýchlostných presných dielov v obrábacích centrách, je veľmi dôležité pochopiť súvislosti medzi jednotlivými procesmi a význam každého kroku. Tento článok podrobne rozoberie celý proces od analýzy produktu až po kontrolu a demonštruje ho na konkrétnych prípadoch. Materiály prípadov sú dvojfarebné dosky alebo plexisklo.
Obrábacie centrá zohrávajú kľúčovú úlohu v oblasti vysokorýchlostného presného obrábania dielov. Riadia obrábacie stroje prostredníctvom digitálnych informácií, čo im umožňuje automaticky vykonávať zadané úlohy spracovania. Táto metóda spracovania dokáže zabezpečiť extrémne vysokú presnosť spracovania a stabilnú kvalitu, ľahko sa realizuje automatizovaná prevádzka a má výhody vysokej produktivity a krátkeho výrobného cyklu. Zároveň dokáže znížiť množstvo použitého technologického zariadenia, uspokojiť potreby rýchlej obnovy a výmeny produktov a je úzko prepojená s CAD systémom, aby sa dosiahla transformácia od návrhu až po finálne produkty. Pre účastníkov školení, ktorí sa učia proces spracovania vysokorýchlostných presných dielov v obrábacích centrách, je veľmi dôležité pochopiť súvislosti medzi jednotlivými procesmi a význam každého kroku. Tento článok podrobne rozoberie celý proces od analýzy produktu až po kontrolu a demonštruje ho na konkrétnych prípadoch. Materiály prípadov sú dvojfarebné dosky alebo plexisklo.
II. Analýza produktu
(A) Získanie informácií o zložení
Analýza produktu je východiskovým bodom celého procesu spracovania. V tejto fáze potrebujeme získať dostatočné informácie o zložení. Pre rôzne typy dielov sú zdroje informácií o zložení rozsiahle. Napríklad, ak ide o súčiastku mechanickej konštrukcie, musíme pochopiť jej tvar a veľkosť vrátane údajov o geometrických rozmeroch, ako je dĺžka, šírka, výška, priemer otvoru a priemer hriadeľa. Tieto údaje určia základný rámec následného spracovania. Ak ide o súčiastku so zložitými zakrivenými povrchmi, ako je napríklad lopatka leteckého motora, sú potrebné presné údaje o kontúrach zakrivených povrchov, ktoré je možné získať pomocou pokročilých technológií, ako je 3D skenovanie. Okrem toho sú kľúčovou súčasťou informácií o zložení aj požiadavky na tolerancie dielov, ktoré určujú rozsah presnosti spracovania, ako je rozmerová tolerancia, tolerancia tvaru (kruhovitosť, priamosť atď.) a tolerancia polohy (rovnobežnosť, kolmosť atď.).
(A) Získanie informácií o zložení
Analýza produktu je východiskovým bodom celého procesu spracovania. V tejto fáze potrebujeme získať dostatočné informácie o zložení. Pre rôzne typy dielov sú zdroje informácií o zložení rozsiahle. Napríklad, ak ide o súčiastku mechanickej konštrukcie, musíme pochopiť jej tvar a veľkosť vrátane údajov o geometrických rozmeroch, ako je dĺžka, šírka, výška, priemer otvoru a priemer hriadeľa. Tieto údaje určia základný rámec následného spracovania. Ak ide o súčiastku so zložitými zakrivenými povrchmi, ako je napríklad lopatka leteckého motora, sú potrebné presné údaje o kontúrach zakrivených povrchov, ktoré je možné získať pomocou pokročilých technológií, ako je 3D skenovanie. Okrem toho sú kľúčovou súčasťou informácií o zložení aj požiadavky na tolerancie dielov, ktoré určujú rozsah presnosti spracovania, ako je rozmerová tolerancia, tolerancia tvaru (kruhovitosť, priamosť atď.) a tolerancia polohy (rovnobežnosť, kolmosť atď.).
(B) Definovanie požiadaviek na spracovanie
Okrem informácií o zložení sú cieľom analýzy produktu aj požiadavky na spracovanie. Patria sem materiálové vlastnosti súčiastok. Vlastnosti rôznych materiálov, ako je tvrdosť, húževnatosť a ťažnosť, ovplyvnia výber technológie spracovania. Napríklad spracovanie súčiastok z vysoko tvrdej legovanej ocele môže vyžadovať použitie špeciálnych rezných nástrojov a parametrov rezania. Dôležitým aspektom sú aj požiadavky na kvalitu povrchu. Napríklad požiadavka na drsnosť povrchu je taká, že pri niektorých vysoko presných optických súčiastkach môže byť drsnosť povrchu potrebná na dosiahnutie nanometrovej úrovne. Okrem toho existujú aj niektoré špeciálne požiadavky, ako je odolnosť súčiastok voči korózii a odolnosť súčiastok voči opotrebovaniu. Tieto požiadavky môžu po spracovaní vyžadovať ďalšie procesy úpravy.
Okrem informácií o zložení sú cieľom analýzy produktu aj požiadavky na spracovanie. Patria sem materiálové vlastnosti súčiastok. Vlastnosti rôznych materiálov, ako je tvrdosť, húževnatosť a ťažnosť, ovplyvnia výber technológie spracovania. Napríklad spracovanie súčiastok z vysoko tvrdej legovanej ocele môže vyžadovať použitie špeciálnych rezných nástrojov a parametrov rezania. Dôležitým aspektom sú aj požiadavky na kvalitu povrchu. Napríklad požiadavka na drsnosť povrchu je taká, že pri niektorých vysoko presných optických súčiastkach môže byť drsnosť povrchu potrebná na dosiahnutie nanometrovej úrovne. Okrem toho existujú aj niektoré špeciálne požiadavky, ako je odolnosť súčiastok voči korózii a odolnosť súčiastok voči opotrebovaniu. Tieto požiadavky môžu po spracovaní vyžadovať ďalšie procesy úpravy.
III. Grafický dizajn
(A) Návrh založený na analýze produktu
Grafický dizajn je založený na podrobnej analýze produktu. Na príklade spracovania pečate by sa najprv malo určiť písmo podľa požiadaviek na spracovanie. Ak ide o formálnu oficiálnu pečať, môže sa použiť štandardné písmo Song alebo imitácia písma Song; ak ide o umeleckú pečať, výber písma je rozmanitejší a môže to byť písmo pečate, administratívne písmo atď., ktoré má umelecký význam. Veľkosť textu by sa mala určiť podľa celkovej veľkosti a účelu pečate. Napríklad veľkosť textu malej osobnej pečate je relatívne malá, zatiaľ čo veľkosť textu veľkej oficiálnej pečate spoločnosti je relatívne veľká. Dôležitý je aj typ pečate. Existujú rôzne tvary, ako sú kruhové, štvorcové a oválne. Pri návrhu každého tvaru je potrebné zohľadniť rozloženie vnútorného textu a vzorov.
(A) Návrh založený na analýze produktu
Grafický dizajn je založený na podrobnej analýze produktu. Na príklade spracovania pečate by sa najprv malo určiť písmo podľa požiadaviek na spracovanie. Ak ide o formálnu oficiálnu pečať, môže sa použiť štandardné písmo Song alebo imitácia písma Song; ak ide o umeleckú pečať, výber písma je rozmanitejší a môže to byť písmo pečate, administratívne písmo atď., ktoré má umelecký význam. Veľkosť textu by sa mala určiť podľa celkovej veľkosti a účelu pečate. Napríklad veľkosť textu malej osobnej pečate je relatívne malá, zatiaľ čo veľkosť textu veľkej oficiálnej pečate spoločnosti je relatívne veľká. Dôležitý je aj typ pečate. Existujú rôzne tvary, ako sú kruhové, štvorcové a oválne. Pri návrhu každého tvaru je potrebné zohľadniť rozloženie vnútorného textu a vzorov.
(B) Tvorba grafiky pomocou profesionálneho softvéru
Po určení týchto základných prvkov je potrebné na vytvorenie grafiky použiť profesionálny softvér pre grafický dizajn. Pre jednoduchú dvojrozmernú grafiku je možné použiť softvér ako AutoCAD. V tomto softvéri je možné presne nakresliť obrys súčiastky a nastaviť hrúbku, farbu atď. čiar. Pre zložitú trojrozmernú grafiku je potrebné použiť softvér pre trojrozmerné modelovanie, ako napríklad SolidWorks a UG. Tento softvér dokáže vytvárať modely súčiastok so zložitými zakrivenými povrchmi a pevnými štruktúrami a vykonávať parametrický návrh, čo uľahčuje úpravu a optimalizáciu grafiky. Počas procesu grafického dizajnu je potrebné zvážiť aj požiadavky následnej technológie spracovania. Napríklad, aby sa uľahčilo generovanie dráh nástrojov, grafika musí byť primerane vrstvená a rozdelená.
Po určení týchto základných prvkov je potrebné na vytvorenie grafiky použiť profesionálny softvér pre grafický dizajn. Pre jednoduchú dvojrozmernú grafiku je možné použiť softvér ako AutoCAD. V tomto softvéri je možné presne nakresliť obrys súčiastky a nastaviť hrúbku, farbu atď. čiar. Pre zložitú trojrozmernú grafiku je potrebné použiť softvér pre trojrozmerné modelovanie, ako napríklad SolidWorks a UG. Tento softvér dokáže vytvárať modely súčiastok so zložitými zakrivenými povrchmi a pevnými štruktúrami a vykonávať parametrický návrh, čo uľahčuje úpravu a optimalizáciu grafiky. Počas procesu grafického dizajnu je potrebné zvážiť aj požiadavky následnej technológie spracovania. Napríklad, aby sa uľahčilo generovanie dráh nástrojov, grafika musí byť primerane vrstvená a rozdelená.
IV. Plánovanie procesov
(A) Plánovanie krokov spracovania z globálnej perspektívy
Plánovanie procesu spočíva v rozumnom stanovení každého kroku spracovania z globálneho hľadiska na základe hĺbkovej analýzy vzhľadu a požiadaviek na spracovanie obrobku. To si vyžaduje zváženie postupnosti spracovania, metód spracovania a použitých rezných nástrojov a upínacích prípravkov. Pri súčiastkach s viacerými prvkami je potrebné určiť, ktorý prvok sa má spracovať ako prvý a ktorý sa má spracovať neskôr. Napríklad pri súčiastke s otvormi aj rovinami sa zvyčajne najprv spracuje rovina, aby sa zabezpečila stabilná referenčná plocha pre následné spracovanie otvoru. Výber metódy spracovania závisí od materiálu a tvaru súčiastky. Napríklad pre spracovanie vonkajšej kruhovej plochy je možné zvoliť sústruženie, brúsenie atď.; pre spracovanie vnútorného otvoru je možné zvoliť vŕtanie, vyvŕtavanie atď.
(A) Plánovanie krokov spracovania z globálnej perspektívy
Plánovanie procesu spočíva v rozumnom stanovení každého kroku spracovania z globálneho hľadiska na základe hĺbkovej analýzy vzhľadu a požiadaviek na spracovanie obrobku. To si vyžaduje zváženie postupnosti spracovania, metód spracovania a použitých rezných nástrojov a upínacích prípravkov. Pri súčiastkach s viacerými prvkami je potrebné určiť, ktorý prvok sa má spracovať ako prvý a ktorý sa má spracovať neskôr. Napríklad pri súčiastke s otvormi aj rovinami sa zvyčajne najprv spracuje rovina, aby sa zabezpečila stabilná referenčná plocha pre následné spracovanie otvoru. Výber metódy spracovania závisí od materiálu a tvaru súčiastky. Napríklad pre spracovanie vonkajšej kruhovej plochy je možné zvoliť sústruženie, brúsenie atď.; pre spracovanie vnútorného otvoru je možné zvoliť vŕtanie, vyvŕtavanie atď.
(B) Výber vhodných rezných nástrojov a prípravkov
Výber rezných nástrojov a upínacích prípravkov je dôležitou súčasťou plánovania procesu. Existujú rôzne typy rezných nástrojov vrátane sústružníckych nástrojov, frézovacích nástrojov, vrtákov, vyvrtávacích nástrojov atď. a každý typ rezného nástroja má rôzne modely a parametre. Pri výbere rezných nástrojov je potrebné zvážiť faktory, ako je materiál dielu, presnosť spracovania a kvalita obrábaného povrchu. Napríklad na spracovanie dielov zo zliatin hliníka je možné použiť rezné nástroje z rýchloreznej ocele, zatiaľ čo na spracovanie dielov z kalenej ocele sú potrebné rezné nástroje z karbidu alebo keramické rezné nástroje. Funkciou upínacích prípravkov je upevniť obrobok, aby sa zabezpečila stabilita a presnosť počas procesu spracovania. Medzi bežné typy upínacích prípravkov patria trojčeľusťové skľučovadlá, štvorčeľusťové skľučovadlá a ploché kliešte. Pre diely s nepravidelnými tvarmi môže byť potrebné navrhnúť špeciálne upínacie prípravky. Pri plánovaní procesu je potrebné vybrať vhodné upínacie prípravky podľa tvaru a požiadaviek na spracovanie dielu, aby sa zabezpečilo, že sa obrobok počas procesu spracovania nepohne ani nedeformuje.
Výber rezných nástrojov a upínacích prípravkov je dôležitou súčasťou plánovania procesu. Existujú rôzne typy rezných nástrojov vrátane sústružníckych nástrojov, frézovacích nástrojov, vrtákov, vyvrtávacích nástrojov atď. a každý typ rezného nástroja má rôzne modely a parametre. Pri výbere rezných nástrojov je potrebné zvážiť faktory, ako je materiál dielu, presnosť spracovania a kvalita obrábaného povrchu. Napríklad na spracovanie dielov zo zliatin hliníka je možné použiť rezné nástroje z rýchloreznej ocele, zatiaľ čo na spracovanie dielov z kalenej ocele sú potrebné rezné nástroje z karbidu alebo keramické rezné nástroje. Funkciou upínacích prípravkov je upevniť obrobok, aby sa zabezpečila stabilita a presnosť počas procesu spracovania. Medzi bežné typy upínacích prípravkov patria trojčeľusťové skľučovadlá, štvorčeľusťové skľučovadlá a ploché kliešte. Pre diely s nepravidelnými tvarmi môže byť potrebné navrhnúť špeciálne upínacie prípravky. Pri plánovaní procesu je potrebné vybrať vhodné upínacie prípravky podľa tvaru a požiadaviek na spracovanie dielu, aby sa zabezpečilo, že sa obrobok počas procesu spracovania nepohne ani nedeformuje.
V. Generovanie cesty
(A) Implementácia plánovania procesov pomocou softvéru
Generovanie dráhy je proces špecifickej implementácie plánovania procesu pomocou softvéru. V tomto procese je potrebné zadať navrhnutú grafiku a plánované parametre procesu do softvéru pre numerické riadenie, ako sú MasterCAM a Cimatron. Tento softvér vygeneruje dráhy nástrojov podľa vstupných informácií. Pri generovaní dráh nástrojov je potrebné zohľadniť faktory, ako je typ, veľkosť a parametre rezania rezných nástrojov. Napríklad pri frézovaní je potrebné nastaviť priemer, rýchlosť otáčania, posuv a hĺbku rezu frézovacieho nástroja. Softvér vypočíta trajektóriu pohybu rezného nástroja na obrobku podľa týchto parametrov a vygeneruje zodpovedajúce G-kódy a M-kódy. Tieto kódy budú viesť obrábací stroj k obrábaniu.
(A) Implementácia plánovania procesov pomocou softvéru
Generovanie dráhy je proces špecifickej implementácie plánovania procesu pomocou softvéru. V tomto procese je potrebné zadať navrhnutú grafiku a plánované parametre procesu do softvéru pre numerické riadenie, ako sú MasterCAM a Cimatron. Tento softvér vygeneruje dráhy nástrojov podľa vstupných informácií. Pri generovaní dráh nástrojov je potrebné zohľadniť faktory, ako je typ, veľkosť a parametre rezania rezných nástrojov. Napríklad pri frézovaní je potrebné nastaviť priemer, rýchlosť otáčania, posuv a hĺbku rezu frézovacieho nástroja. Softvér vypočíta trajektóriu pohybu rezného nástroja na obrobku podľa týchto parametrov a vygeneruje zodpovedajúce G-kódy a M-kódy. Tieto kódy budú viesť obrábací stroj k obrábaniu.
(B) Optimalizácia parametrov dráhy nástroja
Zároveň sa parametre dráhy nástroja optimalizujú nastavením parametrov. Optimalizácia dráhy nástroja môže zlepšiť efektivitu spracovania, znížiť náklady na spracovanie a zlepšiť kvalitu spracovania. Napríklad, čas spracovania sa dá skrátiť úpravou parametrov rezania a zároveň zabezpečiť presnosť spracovania. Primeraná dráha nástroja by mala minimalizovať voľnobežný zdvih a udržiavať rezný nástroj v nepretržitom rezacom pohybe počas procesu spracovania. Okrem toho sa optimalizáciou dráhy nástroja dá znížiť opotrebovanie rezného nástroja a predĺžiť jeho životnosť. Napríklad prijatím primeranej postupnosti rezania a smeru rezania sa dá zabrániť častému zarezávaniu a vyrezávaniu rezného nástroja počas procesu spracovania, čím sa znižuje vplyv na rezný nástroj.
Zároveň sa parametre dráhy nástroja optimalizujú nastavením parametrov. Optimalizácia dráhy nástroja môže zlepšiť efektivitu spracovania, znížiť náklady na spracovanie a zlepšiť kvalitu spracovania. Napríklad, čas spracovania sa dá skrátiť úpravou parametrov rezania a zároveň zabezpečiť presnosť spracovania. Primeraná dráha nástroja by mala minimalizovať voľnobežný zdvih a udržiavať rezný nástroj v nepretržitom rezacom pohybe počas procesu spracovania. Okrem toho sa optimalizáciou dráhy nástroja dá znížiť opotrebovanie rezného nástroja a predĺžiť jeho životnosť. Napríklad prijatím primeranej postupnosti rezania a smeru rezania sa dá zabrániť častému zarezávaniu a vyrezávaniu rezného nástroja počas procesu spracovania, čím sa znižuje vplyv na rezný nástroj.
VI. Simulácia cesty
(A) Kontrola možných problémov
Po vygenerovaní dráhy zvyčajne nemáme intuitívnu predstavu o jej konečnom výkone na obrábacom stroji. Simulácia dráhy slúži na kontrolu možných problémov, aby sa znížila miera odpadu pri skutočnom spracovaní. Počas procesu simulácie dráhy sa vo všeobecnosti kontroluje vplyv vzhľadu obrobku. Simuláciou sa zistí, či je povrch obrábaného dielu hladký, či sú na ňom stopy po nástroji, škrabance a iné chyby. Zároveň je potrebné skontrolovať, či nedochádza k nadmernému alebo nedostatočnému rezu. Nadmerné rezanie spôsobí, že veľkosť dielu bude menšia ako navrhnutá veľkosť, čo ovplyvní výkon dielu; nedostatočné rezanie zväčší veľkosť dielu a môže vyžadovať sekundárne spracovanie.
(A) Kontrola možných problémov
Po vygenerovaní dráhy zvyčajne nemáme intuitívnu predstavu o jej konečnom výkone na obrábacom stroji. Simulácia dráhy slúži na kontrolu možných problémov, aby sa znížila miera odpadu pri skutočnom spracovaní. Počas procesu simulácie dráhy sa vo všeobecnosti kontroluje vplyv vzhľadu obrobku. Simuláciou sa zistí, či je povrch obrábaného dielu hladký, či sú na ňom stopy po nástroji, škrabance a iné chyby. Zároveň je potrebné skontrolovať, či nedochádza k nadmernému alebo nedostatočnému rezu. Nadmerné rezanie spôsobí, že veľkosť dielu bude menšia ako navrhnutá veľkosť, čo ovplyvní výkon dielu; nedostatočné rezanie zväčší veľkosť dielu a môže vyžadovať sekundárne spracovanie.
(B) Hodnotenie racionality plánovania procesov
Okrem toho je potrebné vyhodnotiť, či je plánovanie dráhy procesu primerané. Napríklad je potrebné skontrolovať, či sa v dráhe nástroja nevyskytujú neprimerané otáčky, náhle zastavenia atď. Tieto situácie môžu spôsobiť poškodenie rezného nástroja a zníženie presnosti spracovania. Simuláciou dráhy je možné plánovanie procesu ďalej optimalizovať a dráhu nástroja a parametre spracovania je možné upraviť tak, aby sa zabezpečilo úspešné spracovanie dielu počas samotného procesu spracovania a aby sa zabezpečila kvalita spracovania.
Okrem toho je potrebné vyhodnotiť, či je plánovanie dráhy procesu primerané. Napríklad je potrebné skontrolovať, či sa v dráhe nástroja nevyskytujú neprimerané otáčky, náhle zastavenia atď. Tieto situácie môžu spôsobiť poškodenie rezného nástroja a zníženie presnosti spracovania. Simuláciou dráhy je možné plánovanie procesu ďalej optimalizovať a dráhu nástroja a parametre spracovania je možné upraviť tak, aby sa zabezpečilo úspešné spracovanie dielu počas samotného procesu spracovania a aby sa zabezpečila kvalita spracovania.
VII. Výstupná cesta
(A) Prepojenie medzi softvérom a obrábacím strojom
Výstup dráhy je nevyhnutným krokom pre implementáciu programovania návrhu softvéru na obrábacom stroji. Vytvára spojenie medzi softvérom a obrábacím strojom. Počas procesu výstupu dráhy je potrebné preniesť vygenerované G-kódy a M-kódy do riadiaceho systému obrábacieho stroja prostredníctvom špecifických prenosových metód. Medzi bežné prenosové metódy patrí komunikácia cez sériový port RS232, ethernetová komunikácia a prenos cez rozhranie USB. Počas procesu prenosu je potrebné zabezpečiť presnosť a integritu kódov, aby sa predišlo strate alebo chybám kódu.
(A) Prepojenie medzi softvérom a obrábacím strojom
Výstup dráhy je nevyhnutným krokom pre implementáciu programovania návrhu softvéru na obrábacom stroji. Vytvára spojenie medzi softvérom a obrábacím strojom. Počas procesu výstupu dráhy je potrebné preniesť vygenerované G-kódy a M-kódy do riadiaceho systému obrábacieho stroja prostredníctvom špecifických prenosových metód. Medzi bežné prenosové metódy patrí komunikácia cez sériový port RS232, ethernetová komunikácia a prenos cez rozhranie USB. Počas procesu prenosu je potrebné zabezpečiť presnosť a integritu kódov, aby sa predišlo strate alebo chybám kódu.
(B) Pochopenie následného spracovania dráhy nástroja
Pre študentov s odborným vzdelaním v oblasti numerického riadenia možno výstup dráhy chápať ako následné spracovanie dráhy nástroja. Účelom následného spracovania je previesť kódy generované všeobecným softvérom na numerické riadenie na kódy, ktoré dokáže rozpoznať riadiaci systém konkrétneho obrábacieho stroja. Rôzne typy riadiacich systémov obrábacích strojov majú rôzne požiadavky na formát a inštrukcie kódov, preto je potrebné následné spracovanie. Počas procesu následného spracovania je potrebné vykonať nastavenia podľa faktorov, ako je model obrábacieho stroja a typ riadiaceho systému, aby sa zabezpečilo, že výstupné kódy dokážu správne riadiť obrábací stroj na spracovanie.
Pre študentov s odborným vzdelaním v oblasti numerického riadenia možno výstup dráhy chápať ako následné spracovanie dráhy nástroja. Účelom následného spracovania je previesť kódy generované všeobecným softvérom na numerické riadenie na kódy, ktoré dokáže rozpoznať riadiaci systém konkrétneho obrábacieho stroja. Rôzne typy riadiacich systémov obrábacích strojov majú rôzne požiadavky na formát a inštrukcie kódov, preto je potrebné následné spracovanie. Počas procesu následného spracovania je potrebné vykonať nastavenia podľa faktorov, ako je model obrábacieho stroja a typ riadiaceho systému, aby sa zabezpečilo, že výstupné kódy dokážu správne riadiť obrábací stroj na spracovanie.
VIII. Spracovanie
(A) Príprava obrábacieho stroja a nastavenie parametrov
Po dokončení výstupu dráhy sa vstupuje do fázy spracovania. Najprv je potrebné pripraviť obrábací stroj vrátane kontroly, či je každá jeho časť v poriadku, napríklad či sa vreteno, vodiaca lišta a skrutková tyč otáčajú hladko. Potom je potrebné nastaviť parametre obrábacieho stroja podľa požiadaviek spracovania, ako je rýchlosť otáčania vretena, rýchlosť posuvu a hĺbka rezu. Tieto parametre by mali byť konzistentné s parametrami nastavenými počas procesu generovania dráhy, aby sa zabezpečilo, že proces spracovania bude prebiehať podľa vopred určenej dráhy nástroja. Zároveň je potrebné správne nainštalovať obrobok do upínacieho prípravku, aby sa zabezpečila presnosť jeho polohovania.
(A) Príprava obrábacieho stroja a nastavenie parametrov
Po dokončení výstupu dráhy sa vstupuje do fázy spracovania. Najprv je potrebné pripraviť obrábací stroj vrátane kontroly, či je každá jeho časť v poriadku, napríklad či sa vreteno, vodiaca lišta a skrutková tyč otáčajú hladko. Potom je potrebné nastaviť parametre obrábacieho stroja podľa požiadaviek spracovania, ako je rýchlosť otáčania vretena, rýchlosť posuvu a hĺbka rezu. Tieto parametre by mali byť konzistentné s parametrami nastavenými počas procesu generovania dráhy, aby sa zabezpečilo, že proces spracovania bude prebiehať podľa vopred určenej dráhy nástroja. Zároveň je potrebné správne nainštalovať obrobok do upínacieho prípravku, aby sa zabezpečila presnosť jeho polohovania.
(B) Monitorovanie a úprava procesu spracovania
Počas procesu obrábania je potrebné monitorovať prevádzkový stav obrábacieho stroja. Prostredníctvom displeja obrábacieho stroja je možné v reálnom čase pozorovať zmeny parametrov obrábania, ako je zaťaženie vretena a rezná sila. Ak sa zistí abnormálny parameter, ako napríklad nadmerné zaťaženie vretena, môže to byť spôsobené faktormi, ako je opotrebovanie nástroja a neprimerané parametre rezania, a je potrebné ho okamžite upraviť. Zároveň by sa mala venovať pozornosť zvuku a vibráciám procesu obrábania. Abnormálne zvuky a vibrácie môžu naznačovať, že sa vyskytol problém so obrábacím strojom alebo rezným nástrojom. Počas procesu obrábania je potrebné tiež odoberať vzorky a kontrolovať kvalitu obrábania, napríklad pomocou meracích nástrojov na meranie obrábanej veľkosti a pozorovanie kvality povrchu obrábaného povrchu, a včas identifikovať problémy a prijať opatrenia na zlepšenie.
Počas procesu obrábania je potrebné monitorovať prevádzkový stav obrábacieho stroja. Prostredníctvom displeja obrábacieho stroja je možné v reálnom čase pozorovať zmeny parametrov obrábania, ako je zaťaženie vretena a rezná sila. Ak sa zistí abnormálny parameter, ako napríklad nadmerné zaťaženie vretena, môže to byť spôsobené faktormi, ako je opotrebovanie nástroja a neprimerané parametre rezania, a je potrebné ho okamžite upraviť. Zároveň by sa mala venovať pozornosť zvuku a vibráciám procesu obrábania. Abnormálne zvuky a vibrácie môžu naznačovať, že sa vyskytol problém so obrábacím strojom alebo rezným nástrojom. Počas procesu obrábania je potrebné tiež odoberať vzorky a kontrolovať kvalitu obrábania, napríklad pomocou meracích nástrojov na meranie obrábanej veľkosti a pozorovanie kvality povrchu obrábaného povrchu, a včas identifikovať problémy a prijať opatrenia na zlepšenie.
IX. Inšpekcia
(A) Používanie viacerých inšpekčných prostriedkov
Kontrola je poslednou fázou celého výrobného procesu a je tiež kľúčovým krokom na zabezpečenie kvality výrobku. Počas procesu kontroly je potrebné použiť viacero kontrolných prostriedkov. Na kontrolu rozmerovej presnosti sa môžu použiť meracie nástroje, ako sú posuvné meradlá, mikrometre a trojsúradnicové meracie prístroje. Posuvné meradlá a mikrometre sú vhodné na meranie jednoduchých lineárnych rozmerov, zatiaľ čo trojsúradnicové meracie prístroje dokážu presne merať trojrozmerné rozmery a tvarové chyby zložitých súčiastok. Na kontrolu kvality povrchu sa môže použiť drsnomer na meranie drsnosti povrchu a optický alebo elektronický mikroskop na pozorovanie mikroskopickej morfológie povrchu, či sa na ňom nenachádzajú trhliny, póry a iné chyby.
(A) Používanie viacerých inšpekčných prostriedkov
Kontrola je poslednou fázou celého výrobného procesu a je tiež kľúčovým krokom na zabezpečenie kvality výrobku. Počas procesu kontroly je potrebné použiť viacero kontrolných prostriedkov. Na kontrolu rozmerovej presnosti sa môžu použiť meracie nástroje, ako sú posuvné meradlá, mikrometre a trojsúradnicové meracie prístroje. Posuvné meradlá a mikrometre sú vhodné na meranie jednoduchých lineárnych rozmerov, zatiaľ čo trojsúradnicové meracie prístroje dokážu presne merať trojrozmerné rozmery a tvarové chyby zložitých súčiastok. Na kontrolu kvality povrchu sa môže použiť drsnomer na meranie drsnosti povrchu a optický alebo elektronický mikroskop na pozorovanie mikroskopickej morfológie povrchu, či sa na ňom nenachádzajú trhliny, póry a iné chyby.
(B) Hodnotenie kvality a spätná väzba
Podľa výsledkov kontroly sa posudzuje kvalita výrobku. Ak kvalita výrobku spĺňa konštrukčné požiadavky, môže vstúpiť do ďalšieho procesu alebo byť zabalený a uskladnený. Ak kvalita výrobku nespĺňa požiadavky, je potrebné analyzovať dôvody. Môže to byť spôsobené problémami s procesom, problémami s nástrojmi, problémami s obrábacími strojmi atď. počas procesu spracovania. Je potrebné prijať opatrenia na zlepšenie, ako je úprava parametrov procesu, výmena nástrojov, oprava obrábacích strojov atď., a potom sa diel opätovne spracováva, kým sa nekvalifikuje kvalita výrobku. Zároveň je potrebné výsledky kontroly preniesť späť do predchádzajúceho procesu spracovania, aby sa vytvoril základ pre optimalizáciu procesu a zlepšenie kvality.
Podľa výsledkov kontroly sa posudzuje kvalita výrobku. Ak kvalita výrobku spĺňa konštrukčné požiadavky, môže vstúpiť do ďalšieho procesu alebo byť zabalený a uskladnený. Ak kvalita výrobku nespĺňa požiadavky, je potrebné analyzovať dôvody. Môže to byť spôsobené problémami s procesom, problémami s nástrojmi, problémami s obrábacími strojmi atď. počas procesu spracovania. Je potrebné prijať opatrenia na zlepšenie, ako je úprava parametrov procesu, výmena nástrojov, oprava obrábacích strojov atď., a potom sa diel opätovne spracováva, kým sa nekvalifikuje kvalita výrobku. Zároveň je potrebné výsledky kontroly preniesť späť do predchádzajúceho procesu spracovania, aby sa vytvoril základ pre optimalizáciu procesu a zlepšenie kvality.
X. Zhrnutie
Proces spracovania vysokorýchlostných presných dielov v obrábacích centrách je zložitý a prísny systém. Každá fáza, od analýzy produktu až po kontrolu, je prepojená a vzájomne sa ovplyvňuje. Iba hlbokým pochopením významu a prevádzkových metód každej fázy a venovaním pozornosti prepojeniu medzi fázami je možné vysokorýchlostné presné diely spracovať efektívne a kvalitne. Školenci by mali počas procesu učenia získavať skúsenosti a zlepšovať si zručnosti spracovania kombináciou teoretických vedomostí a praktických skúseností, aby splnili potreby modernej výroby pre vysokorýchlostné presné spracovanie dielov. S neustálym rozvojom vedy a techniky sa technológia obrábacích centier neustále aktualizuje a proces spracovania je potrebné neustále optimalizovať a zlepšovať, aby sa zlepšila efektivita a kvalita spracovania, znížili náklady a podporil rozvoj výrobného priemyslu.
Proces spracovania vysokorýchlostných presných dielov v obrábacích centrách je zložitý a prísny systém. Každá fáza, od analýzy produktu až po kontrolu, je prepojená a vzájomne sa ovplyvňuje. Iba hlbokým pochopením významu a prevádzkových metód každej fázy a venovaním pozornosti prepojeniu medzi fázami je možné vysokorýchlostné presné diely spracovať efektívne a kvalitne. Školenci by mali počas procesu učenia získavať skúsenosti a zlepšovať si zručnosti spracovania kombináciou teoretických vedomostí a praktických skúseností, aby splnili potreby modernej výroby pre vysokorýchlostné presné spracovanie dielov. S neustálym rozvojom vedy a techniky sa technológia obrábacích centier neustále aktualizuje a proces spracovania je potrebné neustále optimalizovať a zlepšovať, aby sa zlepšila efektivita a kvalita spracovania, znížili náklady a podporil rozvoj výrobného priemyslu.