Анализ на процесите на обработка и операциите с детайла

 

I. Връзката между дизайн и процес

 

1. Дизайнът играе решаваща роля за качеството и цената на продукта.

2. Дизайнерите трябва да имат основно разбиране за процесите на обработка и работните процеси.

3. Инженерите по процеси трябва да разбират принципите на проектиране.

4. Дизайнът и процесът трябва да си сътрудничат, да зачитат фактите и да контролират разходите.

 

Дизайнери (които не разбират машинна обработка):

1. Неподходящ избор на материал

2. Неправилен процес на термична обработка, водещ до рискове

3. Сложни процеси на обработка на части, увеличаващи разходите

4. Лош процес на сглобяване и поддръжка на продукта

 

Инженери по процеси (които не разбират от дизайн):

1. Произволна промяна на структурата на процеса и точността на частта

2. Неразбиране на окончателните изисквания за точност на обработка на частите, създавайки рискове по време на заготовка

 

Добрият дизайнер трябва първо да разбере някои общи познания за машинната обработка и да има основни познания за обичайното оборудване, като например размери и прецизност на частите. Те също така трябва да имат силни умения за чертане и преглед, да са наясно с целия процес на обработка и да проследяват по време на обработката, като поддържат пълна комуникация с техниците на първа линия за допълнително оптимизиране на дизайна. Освен това, наблюдаването на процесите и методите на обработка в индустрията може да разшири познанията им и да подобри уменията им.

 

 

II. Определение за процес на обработка

 

• Процес:Отнася се до уменията, методите и процедурите, използвани при производството на продукт.
• Поток на процеса:Потокът, който директно променя формата, размера, относителната позиция и свойствата на частите, правейки ги завършени или полуготови продукти. Процесите на леене, коване, щамповане, механична обработка, заваряване и топлинна обработка се считат за процесни потоци.
• Поток на процеса на обработка:Процесът, който използва методи на машинна обработка.

 

▲ Процес на обработка

 

Процесът основно се фокусира върху промяна на формата на суровините, където се произвеждат отлети или ковани заготовки чрез леене или коване.

 

Процесът използва различни инструменти и оборудване за обработка на заготовки в части, като основно се променя тяхната форма и размер.

Процесът основно се фокусира върху определяне на относителните позиции на частите, сглобяване на обработените части в продукти според специфичните изисквания за сглобяване.

 

 

III. Обща терминология в процесите на обработка

 

• Операция:Част от процеса на обработка, завършен от един (или група от) работници на една и съща работна станция (или машина) върху една (или група от) части.
• Настройка:Част от процеса на обработка, завършена с едно затягане на детайла. Настройка=позициониране + затягане.
• Приспособление:Устройство, използвано за подпомагане на машинната обработка.
• Рязане:Процесът на отстраняване на излишния материал от детайла с помощта на режещи инструменти.
• Размери на процеса:Размерите, предоставени в картата на процеса или чертежа, както се изисква за обработка.

 

▲ Обща терминология в процесите на обработка

 

▲ Обща терминология в процесите на обработка

 

▲Обща терминология в процесите на обработка

 

1. Лазерно рязане

 

▲ Подходящ за тънки плочи (най-добре за 1,5 mm-8 mm)

 

2. Обръщане

Метод на обработка, при който детайлът се върти като основно движение, а инструментът извършва подаващи движения.

Основното движение при струговане е въртенето на детайла, а линейното движение на инструмента е движението на подаване. Той е особено подходящ за обработка на въртящи се повърхности.

 

2.1 Струг

 

▲ Хоризонтален конвенционален струг (подходящ за производство на малки партиди)

 

▲ Хоризонтален CNC струг (подходящ за сложни форми и масово производство)

 

2.2 Диапазон на приложение на струговане

 

▲ Обхват на приложение на обръщане

 

▲ Обхват на приложение на обръщане

 

3. Фрезоване

Фрезоването е един от основните методи за обработка на равнини. Фрезата се върти като основно движение, а детайлът или фрезата извършва движението на подаване.

 

3.1 Фреза

 

▲ Конвенционална портална фреза

 

▲ Вертикална фреза

 

▲ Хоризонтална фреза

 

3.2 Фрезоване при изкачване и конвенционално фрезоване

В зависимост от връзката между посоката на въртене на ножа и посоката на подаване, фрезоването може да бъде разделено на фрезоване с изкачване и конвенционално фрезоване.

 

• Конвенционално смилане:Когато посоката на въртене на ножа е противоположна на посоката на подаване, това се нарича конвенционално фрезоване.
• Катери сеФрезоване:Когато посоката на въртене на ножа е същата като посоката на подаване, това се нарича фрезоване с изкачване.

 

▲ Фрезоване с изкачване и конвенционално фрезоване

 

3.3 Предимства на Climb Milling

1. По-малка вероятност да причини вибрации на детайла, защитавайки инструмента

2. Намалено износване на инструмента

3. Високо качество на повърхността при фрезоване с изкачване, особено подходящо за алуминиеви сплави

 

3.4 Приложения на смилане

• Фрезоването се използва главно за обработка на равнини(включително хоризонтални, вертикални и наклонени повърхности), жлебове, формоващи повърхности и операции на рязане.
• Фрезови машини с коляно (хоризонтални и вертикални):Широко използван в дребносерийно производство за обработка на малки и средни детайли.
• Портална фреза:Използва се за обработка на големи и средни детайли. Оборудван с 3-4 фрезови глави, които могат да работят едновременно, той е високопроизводителен и се използва широко в партидно и масово производство.
• При производство на малки партиди някои дискообразни формовъчни части могат също да бъдат обработени на вертикална фреза с помощта на вертикален нож.

 

4. Пробиване

Пробиването е метод за обработка на отвори чрез преместване на инструмента и детайла един спрямо друг, докато инструментът се подава аксиално в детайла. Пробиването е най-основният метод за обработка на отвори.

 

4.1 Бормашина

 

▲ Радиална бормашина: Само за обработка на дупки (пробиване, резбоване)

 

4.2 Приложения на бормашини

• Настолна бормашина:Използва се за малки дупки (D<13 mm) on small and medium-sized parts in small batch production.
• Вертикална бормашина:Обикновено се използва за по-големи дупки (D<50 mm).
• Радиална бормашина:Използва се за отвори в средни и големи части.
• За въртящи се части обмислете използването на струг или бормашина за обработка на отвори.

 

 

IV Анализ на операциите с детайла

 

1. Анализ на операциите на детайла – Пример 1

 

▲ CNC чертеж на детайла

 

① Бланкиране:φ25x132 (тъй като няма изисквания за външен диаметър, φ25 е достатъчен за заготовка; ако има изисквания за външен диаметър, заготовете до φ28 и намалете до размера).

② Струг:Пробийте централен отвор и затегнете единия край с патронник с три челюсти. Намалете φ25, машинна стъпка φ16, изрежете жлеба до размер φ16 и φ13,5, обща дължина на машината, пробийте долния отвор на резбата M8 на дълбочина 25 и скосете.

Затегнете φ16, подпрете другия край с централния отвор, обработете стъпалото до 76,5 и φ16,6 (оставяйки резерв от 0.3 за деформация при термична обработка) и скосете.

③ фреза:Фрезовайте двата края плоски, като осигурите размер 13 (това може да се направи и след смилане, но срязването на тел е единствената опция).

④Топлинна обработка:Повърхностно закаляване на секцията 76,5 с високочестотно охлаждане до HRC40-45, с дълбочина 1,5.

⑤ Безцентрово шлайфане:Коригирайте деформацията и осигурете размер φ16g6 (ако няма изискване за толеранс за φ16, тази стъпка е ненужна).

⑥ Работа на пейка:Метч M8, дълбочина 20, и отстранете грапавците.

⑦ Повърхностна обработка:Никелиране

 

2. Процес на обработка – Пример 2

 

▲ CNC чертеж на детайла

 

① Бланкиране:Използвайте заземени плочи 80x75x25.

② Рязане на тел:Оставете 0.5 мм за фино фрезоване на повърхности, изискващи грапавост 3,2, и изрежете други размери по размер.

③ фреза:

• (1) Фино фрезовайте две вертикални повърхности, за да осигурите грапавост 3.2 и да поддържате перпендикулярност в рамките на 0.02, осигурявайки размери 75, 70 и 20.
• (2) Пробиване: Използвайте методи за централно пробиване, пробиване, разширяване и разширяване за обработка на 4-φ8H7 отвори за щифтове, осигуряване на размер и позиция, пробиване на 2-φ6.8 долни отвори с резба, 2- φ9 през отворите и поддържайте централни разстояния от 15, 30 и 45 в рамките на толеранса.

④ Работа на пейка:Докоснете 2-M8, скосете и очистете.

⑤ Повърхностна обработка:Спрей боя (Y07).

 

3. Процес на обработка – Пример 3

 

▲ CNC чертеж на детайла

 

① Бланкиране:Син найлон 88х70х55

② Машина за гравиране с ЦПУ:

• (1) Използвайки A като еталон, прикрепете страна A към работната маса с AB лепило, след това гравирайте около профила и оформете пет страни. След формоване машинно изработете 2-φ8H7 и φ14-φ9 вдлъбнати отвори, като гарантирате размерите на чертежа.
• (2) След гравиране на пет страни и дупки, обърнете и машинно страна A и фаска C20.

③ Отстраняване на ръбове.

 

4. Процес на обработка – Пример 4

 

▲ CNC чертеж на детайла

 

① Изправете след заваряване, поддържайки плоскост в рамките на 2 mm.

② Отгряване:следотгряванеg, изправете, за да запазите плоскостта в рамките на 2 mm.

③ CNC портално фрезоване:

• (1) Калибриране иЗатягане:Като използвате страна A като еталон, поставете разделители с еднаква височина под страна A. Калибрирайте всяка точка от страна B с манометър за височина, като поддържате целия детайл плосък в рамките на 2 mm. Не се допускат пропуски във всяка точка на затягане. Използвайте тънки подложки, за да запълните празнините и не допускайте деформация по време на затягане. Може да се използва циферблат за наблюдение на деформацията.
• (2)Грубо фрезоване:Груба фреза страна B, оставяйки фино фрезоване от 1 мм. Използвайте странична фреза, за да обработите двете странични повърхности, оставяйки 1 mm от всяка страна. След грубо фрезоване страна B, обърнете детайла и груба фреза страна A, като използвате същия метод, оставяйки 1 мм за фино фрезоване.
• (3) Фино фрезоване и затягане:Използвайки страна A като еталон, прикрепете я към разделители с еднаква височина с AB лепило. Уверете се, че няма празнини, тъй като директното затягане върху детайла не е разрешено (използвайте крик, където е необходимо).
• (4) Страна на фина мелница B и двете страни:Осигурете плоскост. След фино фрезоване пробийте отвори, като използвате методите на централно пробиване, пробиване, разширяване и разширяване. Първо обработете четири референтни отвора {{0}}φ10H7, като поддържате толеранс на позицията на отвора от ±0,02. След като референтните отвори са готови, обработете останалите отвори според програмата, като гарантирате точност на размерите и допуските. Обработете всички странични отвори, като използвате същия метод със странична фреза, като гарантирате толеранси на формата, позицията и размерите.
• (5) След като страна B е завършена, обърнете и фино фрезовайте страна A, като осигурите плоскост. Всички отвори от страна A трябва да бъдат обработени въз основа на референтните отвори 4-φ10H7 от страна B. Не трябва да се използват други референтни точки. Обработете други отвори, като следвате програмата.

④ Работа на пейка:Докоснете цялата нишкадупки, отстраняване на грапавини и скосяване.

⑤ Повърхностна обработка:Спрей боя(Y07) върху необработени повърхности и прозрачен лак върху машинно обработени повърхности.