Analiza obdelovalnih procesov in operacij obdelovanca

 

I. Razmerje med oblikovanjem in procesom

 

1. Oblikovanje ima odločilno vlogo pri kakovosti in stroških izdelkov.

2. Oblikovalci bi morali imeti osnovno razumevanje obdelovalnih procesov in delovnih tokov.

3. Procesni inženirji bi morali razumeti načela načrtovanja.

4. Zasnova in proces morata sodelovati drug z drugim, spoštovati dejstva in nadzorovati stroške.

 

Oblikovalci (ki ne razumejo strojne obdelave):

1. Neustrezen izbor materiala

2. Neustrezen postopek toplotne obdelave, ki vodi do tveganj

3. Kompleksni obdelovalni procesi za dele, ki povečujejo stroške

4. Slab postopek sestavljanja in vzdrževanja izdelka

 

Procesni inženirji (ki ne razumejo dizajna):

1. Poljubno spreminjanje strukture procesa in natančnosti dela

2. Nerazumevanje zahtev glede natančnosti končne obdelave delov, kar ustvarja tveganje med zarezovanjem

 

Dober oblikovalec mora najprej razumeti nekaj običajnega strojnega znanja in imeti osnovno razumevanje običajne opreme, kot so velikosti delov in natančnost. Imeti morajo tudi močne sposobnosti risanja in pregledovanja, zavedati se celotnega procesa strojne obdelave in spremljati med strojno obdelavo ter vzdrževati popolno komunikacijo s prvimi tehniki za nadaljnjo optimizacijo dizajna. Poleg tega lahko opazovanje obdelovalnih procesov in metod v industriji razširi njihovo znanje in izboljša njihove sposobnosti.

 

 

II. Opredelitev obdelovalnega procesa

 

• Postopek:Nanaša se na veščine, metode in postopke, uporabljene pri izdelavi izdelka.
• Potek procesa:Tok, ki neposredno spreminja obliko, velikost, relativni položaj in lastnosti delov, zaradi česar postanejo končni izdelki ali polizdelki. Litje, kovanje, vtiskovanje, strojna obdelava, varjenje in toplotna obdelava se štejejo za tokove procesa.
• Tok obdelovalnega procesa:Postopek, ki uporablja metode strojne obdelave.

 

▲ Postopek obdelave

 

Proces se osredotoča predvsem na spreminjanje oblike surovin, kjer se z ulivanjem ali kovanjem izdelujejo liti ali kovani surovci.

 

Postopek uporablja različna orodja in opremo za obdelavo surovcev v dele, predvsem spreminjanje njihove oblike in velikosti.

Proces se primarno osredotoča na določanje relativnih položajev delov, sestavljanje obdelanih delov v izdelke v skladu s posebnimi zahtevami sestavljanja.

 

 

III. Skupna terminologija v obdelovalnih procesih

 

• Delovanje:Del strojne obdelave, ki ga dokonča en (ali skupina) delavcev na isti delovni postaji (ali stroju) na enem (ali skupini) delov.
• Nastavitev:Del obdelovalnega procesa, ki se zaključi z enim vpenjanjem obdelovanca. Nastavitev=pozicioniranje + vpenjanje.
• Napeljava:Naprava, ki se uporablja za pomoč pri obdelavi.
• Rezanje:Postopek odstranjevanja odvečnega materiala z obdelovanca z uporabo rezalnih orodij.
• Mere procesa:Mere, navedene v procesni kartici ali risbi, kot je potrebno za strojno obdelavo.

 

▲ Skupna terminologija v obdelovalnih procesih

 

▲ Skupna terminologija v obdelovalnih procesih

 

▲ Skupna terminologija v obdelovalnih procesih

 

1. Lasersko rezanje

 

▲ Primerno za tanke plošče (najboljše za 1,5 mm -8 mm)

 

2. Struženje

Metoda obdelave, pri kateri se obdelovanec vrti kot glavno gibanje, orodje pa izvaja podajalne premike.

Glavno gibanje pri struženju je vrtenje dela, linearno gibanje orodja pa podajanje. Posebej primeren je za obdelavo vrtljivih površin.

 

2.1 Stružnica

 

▲ Horizontalna konvencionalna stružnica (primerna za maloserijsko proizvodnjo)

 

▲ Horizontalna CNC stružnica (primerna za kompleksne oblike in masovno proizvodnjo)

 

2.2 Območje uporabe struženja

 

▲ Obseg uporabe struženja

 

▲ Obseg uporabe struženja

 

3. Rezkanje

Rezkanje je ena glavnih metod za obdelavo ravnin. Rezkalnik se vrti kot glavno gibanje, obdelovanec ali rezalnik pa naredi podajalno gibanje.

 

3.1 Rezkalni stroj

 

▲ Konvencionalen portalni rezkalni stroj

 

▲ Vertikalni rezkalni stroj

 

▲ Horizontalni rezkalni stroj

 

3.2 Rezkanje vzpenjanja in konvencionalno rezkanje

Glede na razmerje med smerjo vrtenja rezkarja in smerjo podajanja lahko rezkanje razdelimo na vzpenjanje in konvencionalno rezkanje.

 

• Konvencionalno rezkanje:Ko je smer vrtenja noža nasprotna smeri podajanja, se to imenuje konvencionalno rezkanje.
• PlezatiRezkanje:Če je smer vrtenja rezalnika enaka smeri podajanja, se to imenuje vzpenjanje.

 

▲ Rezkanje s plezanjem in konvencionalno rezkanje

 

3.3 Prednosti Climb Milling

1. Manjša verjetnost povzročanja tresljajev obdelovanca, kar ščiti orodje

2. Zmanjšana obraba orodja

3. Visoka kakovost površine pri vzpenjalnem rezkanju, še posebej primerna za aluminijeve zlitine

 

3.4 Uporaba rezkanja

• Rezkanje se uporablja predvsem za obdelavo ravnin(vključno z vodoravnimi, navpičnimi in nagnjenimi površinami), utori, oblikovalne površine in postopki rezanja.
• Koleno rezkalni stroji (horizontalni in vertikalni):Pogosto se uporablja v majhnih serijah za obdelavo majhnih in srednje velikih delov.
• Portalni rezkalni stroj:Uporablja se za obdelavo velikih in srednje velikih delov. Opremljen z 3-4 rezkalnimi glavami, ki lahko delujejo hkrati, je zelo produktiven in se pogosto uporablja v serijski in masovni proizvodnji.
• V maloserijski proizvodnji lahko nekatere diskaste preoblikovane dele obdelamo tudi na vertikalnem rezkalnem stroju z uporabo vertikalnega rezkarja.

 

4. Vrtanje

Vrtanje je metoda obdelave lukenj s premikanjem orodja in obdelovanca relativno drug glede na drugega, medtem ko se orodje aksialno podaja v obdelovanec. Vrtanje je najbolj osnovna metoda obdelave lukenj.

 

4.1 Vrtalna stiskalnica

 

▲ Radialni vrtalni stroj: samo za obdelavo lukenj (vrtanje, narezovanje)

 

4.2 Uporaba vrtalnih stiskalnic

• Namizni vrtalnik:Uporablja se za majhne luknje (D<13 mm) on small and medium-sized parts in small batch production.
• Vertikalni vrtalnik:Običajno se uporablja za večje luknje (D<50 mm).
• Radialni sveder:Uporablja se za luknje v srednjih in velikih delih.
• Za rotacijske dele razmislite o uporabi stružnice ali vrtalnega stroja za obdelavo lukenj.

 

 

IV Analiza delovanja obdelovanca

 

1. Analiza operacij obdelovanca – primer 1

 

▲ CNC risba obdelovanca

 

① Zapiranje:φ25x132 (ker ni nobenih zahtev glede zunanjega premera, φ25 zadostuje za zapiranje; če obstajajo zahteve glede zunanjega premera, izpraznite na φ28 in zmanjšajte na velikost).

② Stružnica:Izvrtajte sredinsko luknjo in pritrdite en konec s tričeljustno vpenjalno glavo. Zmanjšajte φ25, korak stroja φ16, izrežite utor na velikost φ16 in φ13,5, skupno dolžino stroja, izvrtajte spodnjo luknjo navoja M8 do globine 25 in posnemite.

Vpnite φ16, podprite drugi konec s sredinsko luknjo, obdelajte stopnico na 76,5 in φ16,6 (pri čemer pustite dodatek 0.3 za deformacijo pri toplotni obdelavi) in posnemite.

③ Rezkalni stroj:Oba konca rezkajte ravno, tako da zagotovite velikost 13 (to lahko storite tudi po brušenju, vendar je edina možnost rezanje z žico).

④Toplotna obdelava:Površinsko utrdite odsek 76,5 z visokofrekvenčnim kaljenjem na HRC40-45, z globino 1,5.

⑤ Brezcentrično brušenje:Popravite deformacijo in zagotovite dimenzijo φ16g6 (če ni zahteve glede tolerance za φ16, je ta korak nepotreben).

⑥ Delo na klopi:Sveder M8, globina 20, in odstranite robove.

⑦ Površinska obdelava:Niklanje

 

2. Postopek obdelave – 2. primer

 

▲ CNC risba obdelovanca

 

① Zapiranje:Uporabite ozemljene plošče 80x75x25.

② Rezanje žice:Pustite 0,5 mm za fino rezkanje na površinah, ki zahtevajo hrapavost 3,2, druge dimenzije pa odrežite na želeno velikost.

③ Rezkalni stroj:

• (1) Dve navpični površini fino rezkajte, da zagotovite hrapavost 3,2 in ohranite pravokotnost znotraj 0.02, kar zagotovi dimenzije 75, 70 in 20.
• (2) Vrtanje: uporabite metode sredinskega vrtanja, vrtanja, povrtavanja in povrtavanja za obdelavo 4-φ8H7 lukenj za zatiče, zagotavljanje velikosti in položaja, vrtanje 2-φ6.8 spodnjih lukenj z navojem, 2- φ9 skozi luknje in ohranite sredinske razdalje 15, 30 in 45 znotraj tolerance.

④ Delo na klopi:Tapnite 2-M8, posnemajte robove in odstranite robove.

⑤ Površinska obdelava:Barva v spreju (Y07).

 

3. Postopek obdelave – primer 3

 

▲ CNC risba obdelovanca

 

① Zapiranje:Modri ​​najlon 88x70x55

② CNC gravirni stroj:

• (1) Uporabite A kot referenco, pritrdite stran A na delovno mizo z AB lepilom, nato vgravirajte okrog profila in oblikujte pet stranic. Po oblikovanju strojno obdelajte 2-φ8H7 in φ14-φ9 ugrezne luknje, da zagotovite risalne mere.
• (2) Po graviranju petih stranic in lukenj obrnite in obdelujte stran A ter posnemite rob C20.

③ Odstranite robove.

 

4. Postopek obdelave – 4. primer

 

▲ CNC risba obdelovanca

 

① Po varjenju poravnajte, pri čemer ohranite ravnost znotraj 2 mm.

② Žarjenje:Požarjenjeg, poravnajte, da ohranite ravnost znotraj 2 mm.

③ CNC portalno rezkanje:

• (1) Umerjanje inVpenjanje:Uporabite stran A kot referenco in postavite distančnike enake višine pod stran A. Vsako točko na strani B umerite z merilnikom višine, pri čemer naj bo celoten obdelovanec raven znotraj 2 mm. Na vsaki vpenjalni točki niso dovoljene vrzeli. Uporabite tanke podložke, da zapolnite vrzeli in zagotovite, da med vpenjanjem ne pride do deformacij. Za spremljanje deformacije se lahko uporablja merilna številčnica.
• (2)Grobo rezkanje:Stran grobega rezkanja B, pri čemer ostane dodatek za fino rezkanje 1 mm. S stranskim rezkalnikom obdelajte obe stranski površini, pri čemer pustite 1 mm na vsaki strani. Po strani grobega rezkanja B obrnite obdelovanec in stran grobega rezkanja A z isto metodo, pri čemer pustite 1 mm za fino rezkanje.
• (3) Fino rezkanje in vpenjanje:Uporabite stran A kot referenco in jo pritrdite na distančnike enake višine z lepilom AB. Prepričajte se, da ne ostane nobena vrzel, saj neposredno vpenjanje na obdelovanec ni dovoljeno (po potrebi uporabite dvigalko).
• (4) Fini mlin stran B in obe strani:Zagotovite ravnost. Po finem rezkanju izvrtajte luknje z metodami sredinskega vrtanja, vrtanja, povrtavanja in povrtavanja. Najprej obdelajte štiri referenčne luknje {{0}}φ10H7, pri čemer ohranite toleranco položaja lukenj ±0,02. Ko so referenčne izvrtine končane, obdelajte druge izvrtine v skladu s programom, pri čemer zagotovite dimenzijsko in tolerančno natančnost. Obdelajte vse stranske luknje po isti metodi s stranskim rezkalnikom, pri čemer zagotovite tolerance oblike, položaja in dimenzij.
• (5) Ko je stran B dokončana, obrnite in fino rezkajte stran A, da zagotovite ravnost. Vse luknje na strani A je treba strojno obdelati na podlagi referenčnih lukenj 4-φ10H7 na strani B. Ne smete uporabljati drugih referenčnih točk. Ostale luknje obdelajte po programu.

④ Delo na klopi:Tapnite vse nitiizvrtine, odstranjevanje robov in posnemanje robov.

⑤ Površinska obdelava:Barva v spreju(Y07) na neobdelanih površinah in prozoren lak na strojno obdelanih površinah.