أجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي: دليل مهندس التصميم للمواد والتسامح وإقران العمليات
لقد وصلت تعليقاتكم في سوق دبي المالي للتو. يقول الجدار الذي يبلغ سمكه 0.4 مم الموجود على غلاف 6061-T6 - من المتجر إنه سيتطاير ويعود مرة أخرى بعد فك التثبيت. وسيلة الشرح الأسطوانية ± 0.01 مم على التجويف؟ يمكن تحقيقه، ولكن ليس على نفس الإعداد مثل ملف تعريف التطوير التنظيمي إلا إذا كنت ترغب في تحمل تكلفة إعادة التثبيت. يبدو مألوفا؟
معظمأجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآليتعود حالات الفشل إلى نفس القرارات الثلاثة التي تم اتخاذها في وقت مبكر جدًا من دورة التصميم: المواد المقفلة قبل أخذ العملية في الاعتبار، والتفاوتات المنسوخة من رسم سابق دون مراجعة الوظيفة، وافتراضات العملية التي تم وضعها دون معرفة غلاف القدرة الفعلية للآلة. يعمل هذا الدليل من خلال - الثلاثة ليس من كتيب المبيعات، ولكن من تعليقات سوق دبي المالي التي نكتبها كل أسبوع.
لماذا يؤدي اختيار المواد إلى أكثر من مجرد التكلفة
غريزة المواصفات 6061-T6 لكل شيء من الألومنيوم يكون معقولًا - فهو رخيص الثمن، ويتم تصنيعه بسرعة، ويمتلكه كل متجر. ولكن على جدار رقيقأجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، تخلق أجزاء تصنيع الآلات المصنوعة من الألومنيوم باستخدام الحاسب الآلي مشكلة محددة لا يمكن اختيار المواد وحدها حلها: الإجهاد المتبقي.
المدرفلة على الساخن-وحتى بعض الألواح تحمل تدرجات إجهاد داخلية. عندما تقوم بإزالة المادة بشكل غير متماثل - بتصنيع جانب واحد من جدار بسمك 0.5 مم قبل الجانب الآخر - فإنك تتخلص من هذا الضغط بشكل غير متساو. يتحرك الجزء. ليس واضحًا أثناء القطع، ولكن يمكن قياسه عند الفحص: الوجه الذي يقرأ بشكل مسطح على الآلة يقرأ 0.03-0.08 ملم وينحني بعد ثلاثين دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
هناك نهجان يعملان. أولاً، حدد الضغط-المخفف أو-اللوحة الممدودة مسبقًا (7075-T651 بدلاً من 7075-T6 إذا كانت القوة هي المحرك؛ MIC-6 لوحة الأدوات المصبوبة للتثبيت والأقواس الهيكلية حيث يكون التسطيح أمرًا بالغ الأهمية). ثانيًا، قم بتسلسل العمليات: بشكل تقريبي في حدود 0.5 مم من البعد النهائي، اترك الجزء يجلس - بشكل مثالي طوال الليل - ثم انتهي. هذه التمريرة الثانية، التي تم التقاطها على عمق خفيف، تقطع المواد المرتخية بالفعل. لقد اختفى الزنبرك الخلفي لأنه تم تصريف خزان الضغط في مرحلة التخشين.
لأجزاء الآلات الدقيقة باستخدام الحاسب الآلي للفضاءفي التطبيقات التي تكون فيها القوة واستقرار الأبعاد أمرًا مهمًا، يقدم Ti-6Al-4V مجموعة القيود الخاصة به. تعني الموصلية الحرارية المنخفضة للتيتانيوم أن الحرارة تتركز عند طرف الأداة بدلاً من إخلاءها باستخدام الشريحة. هذا يغير كل شيء يتعلق بكيفية كتابة العملية:
سرعة القطع: 40-60 م/دقيقة للكربيد غير المطلي، حتى 80 م/دقيقة باستخدام الأدوات المطلية بـ TiAlN-
التغذية لكل سن: 0.05–0.12 مم - تبقى في هذه النافذة؛ فالفرك الخفيف جدًا بدلاً من القطع والعمل-يؤدي إلى تصلب السطح
سائل التبريد: ضغط عالٍ-من خلال-المغزل (70 بارًا على الأقل) موجه إلى منطقة القطع، وليس سائل تبريد غامر موجهًا إلى جزء الجسم
عمر الأداة: فترات تغيير قوية؛ فالأداة البالية المصنوعة من التيتانيوم تنتج حرارة أكثر وليس أقل
إن استبدال "مبرد الفيضان والإبطاء" بهذه المعلمات هو الطريقة التي تنتهي بها أعمال التيتانيوم إلى العمل-على الأسطح الصلبة وخروج-من- تجاويف التسامح.
| مادة | مؤشر قابلية التشغيل الآلي | التسامح النموذجي القابل للتحقيق | تخفيف التوتر مطلوب؟ | ملحوظات |
|---|---|---|---|---|
| 6061-T6 | ممتاز (مرجع 100٪) | روتين ± 0.01 مم | للجدار <1.5 ملم | الاختيار الافتراضي؛ مشاهدة الجدران الرقيقة |
| 7075-T651 | جيد (70%) | ±0.008 مم بعناية | قبل-تمديد - مخاطرة أقل | قوة أعلى أصعب لحام |
| تي-6Al-4V | صعب (20%) | ± 0.01 مم مع عملية ضيقة | لا ينطبق | إدارة الحرارة هي كل شيء |
| 303 غير القابل للصدأ | معتدل (50%) | ± 0.015 مم روتين | لا | تصنيع آلي مجاني-؛ تجنب لختم الوجوه |
| 316L غير القابل للصدأ | صعب (40%) | ± 0.02 مم روتين | لا | العمل-يقسو؛ يغذي أبطأ إلزامية |
| إنكونيل 718 | صعب جداً (10%) | ± 0.015 مم مع الطحن | لا | أدوات السيراميك أو CBN للتشطيب |
مؤشر قابلية التشغيل الآلي بالنسبة إلى 6061-T6=100%; تمثل أرقام التسامح قيم إنتاج موثوقة في مراكز تصنيع يتم صيانتها جيدًا دون طحن.
بناء ميزانية تحمل واقعية لأجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
غالبًا ما يكون السطر الأكثر تكلفة في عرض الأسعار هو التسامح الذي لن يقيسه أحد في هذا المجال. قبل تحرير الرسم، قم بالمرور عبركومة التسامح مع أجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي-أعلىلكل وسيلة شرح ضيقة: ما هي وظيفة التجميع التي تحميها، وماذا يحدث عند حدود MMC/LMC؟
بعض النقاط المرجعية من بيانات التفتيش لدينا:
يمكن تحقيق جزء من الألومنيوم مقاس 100 مم يتم الاحتفاظ به حتى ±0.005 مم على قطر تجويف حرج بدون طحن - ولكنه يتطلب تمريرة نهائية مخصصة وبيئة قياس ثابتة لدرجة الحرارة - (نستخدم 20 درجة ±0.5 درجة )، وفحص CMM بنسبة 100%. يزداد وقت الدورة بنسبة 40% تقريبًا مقابل وسيلة شرح ±0.02 مم على نفس الميزة. إذا كان التجويف يتزاوج مع محمل به خلوص قطري يبلغ 0.015 مم على أي حال، فإن وسيلة الشرح الأكثر إحكامًا لا تؤدي أي وظيفة وتضيف تكلفة حقيقية.
يدخل الطحن إلى الصورة عندما تحتاج إلى أفضل من ±0.005 مم على الجزء المتصلب، أو عندما يكون Ra أقل من 0.1μm مطلوبًا لإغلاق أسطح التلامس أو التركيب البصري. يمكن أن يحتوي طحن السطح الخاص بنا على ±0.002 مم مع Ra 0.02μm - ولكن هذه ليست أرقام CNC افتراضية، فهي تُنهي العمليات أعلى CNC، وتنتمي إلى الرسم فقط عندما يطلبها التطبيق حقًا.
شجرة القرار العملي:
±0.1 ملم أو أكثر خشونة: التصنيع القياسي، لا يوجد فحص خاص، ISO 2768-m الافتراضي
±0.05 مم إلى ±0.02 مم: تمريرة نهائية متحكم فيها، فحص CMM موضعي
±0.01 مم إلى ±0.005 مم: عملية نهائية مخصصة، CMM كامل على الميزات الهامة، وإدارة درجة الحرارة
± 0.002 مم: الطحن أو اللف، فحص 100%، التخطيط لمهلة أطول
وسيلة شرح هندسية واحدة تستحق التدقيق على وجه التحديد: نفاد الميزات التي تم تشغيلها. إن وسيلة شرح الجريان الإجمالية البالغة 0.01 مم على العمود OD بالنسبة لمسند التجويف هي أكثر إحكامًا مما تضمنه معظم تصاريح المحامل، وتجبر المتجر على الطحن بعد الدوران. إذا كان التطبيق الخاص بك يتحمل 0.025 مم، فقل ذلك - واحصل على جزء أسرع وأرخص بكثير.
عملية الاقتران: مطابقة القطع للميزة
ليس كلأجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآليتنتمي الوظيفة إلى مركز تصنيع خماسي المحاور. إن الاقتران الصحيح بين نوع الميزة والعملية هو ما يفصل دورة مدتها 40 دقيقة عن دورة مدتها 4 ساعات.
جيوب وخطوط مفتوحة: 3-محور طحن يغطي غالبية الميزات المنشورية. السؤال الذي يحدد ما إذا كنت بحاجة إلى 5-محور ليس "هل الهندسة معقدة؟" - إنه "كم عدد الإعدادات التي يتطلبها 3-محور؟" غالبًا ما يكون الجزء الذي يحتوي على ميزات على خمسة وجوه ويتطلب أربع عمليات إعادة تركيب أرخص وأكثر دقة على جهاز ذي 5 محاور في إعداد واحد، لأن كل عملية إعادة تركيب تقدم خطأً صغيرًا في نقل البيانات يتفاقم.
مهاوي نحيلة طويلة: الدوران السويسري باستخدام جلبة توجيه هو الحل الصحيح لأي شيء يبلغ طوله -إلى-قطر > 12:1. يتيح الدوران القياسي للقضيب أن يتدلى دون دعم خلف ظرف الظرف، كما أن الانحراف تحت قوى القطع يجعل التركيز والتحكم في القطر غير موثوقين. تدعم الجلبة الدوارة السويسرية قطعة العمل ضمن ملليمترات من انحراف منطقة القطع - الذي يختفي بشكل أساسي. لأجزاء الآلات الدقيقة باستخدام الحاسب الآلي للفضاءمثل سيقان الصمام الهيدروليكي ودبابيس نظام الوقود، غالبًا ما تكون الخراطة السويسرية هي العملية الوحيدة القابلة للتطبيق لتحقيق تركيز ± 0.003 مم على جزء 150 مم بقطر 6 مم.
فتحات ضيقة عميقة: إذا تجاوز عمق الفتحة -إلى-العرض 4:1، تبدأ المطاحن الطرفية القياسية في الانحراف والثرثرة. هناك بديلان: الطحن المدروي إذا كانت الفتحة مفتوحة من كلا الطرفين، أو الطحن الغاطس إذا كنت تقوم بإزالة حجم كبير ويسمح الوصول. التقاطع العملي: يتفوق أداء الطحن الغاطس عندما يكون عرض الفتحة أقل من 1.5× قطر القاطع؛ يكون الطحن الغاطس أسرع بالنسبة للجيوب الواسعة والعميقة حيث يكون القيد الأساسي هو معدل إزالة المواد بدلاً من جودة الجدار. إن اتخاذ هذا القرار بشكل خاطئ لا يؤدي دائمًا إلى إنتاج جزء ملغى - ولكنه ينتج جزءًا يجتاز الفحص ولكنه يكلف ضعف ما يجب أن يحتوي عليه.
| نوع الميزة | أولًا-عملية الاختيار | التراجع / متى يجب التصعيد |
|---|---|---|
| جيوب منشورية، تجاويف، فتحات | طحن 3 محاور | 5 محاور إذا كانت هناك حاجة إلى 3 إعدادات |
| الأسطح المحددة المعقدة | 5 محاور متزامنة | - |
| أسطوانية، مهاوي، البطانات | تحول باستخدام الحاسب الآلي | الدوران السويسري إذا كان L/D > 12:1 |
| مهاوي الدقة نحيلة | تحول السويسرية | - |
| ميزات صلبة وزوايا داخلية حادة | سلك EDM / ثقالة EDM | - |
| -أجزاء قضيب دائري ذات حجم كبير < 32 مم | تحول السويسرية | - |
| المسندات الأرضية المسطحة | طحن السطح | الطحن باستخدام الحاسب الآلي إذا كان التسامح> ± 0.01 مم |
حيث تتناسب الدقة المتوسطة مع دورة التصميم الخاصة بك
نقوم بمراجعة ملفات STEP قبل الاقتباس. هذا ليس خط مبيعات - بل هو كيفية الحصول على الميزات التي ستزيد تكلفة الجزء الواحد-ثلاثة أضعاف أو تدفع التسليم إلى ما بعد المرحلة الرئيسية لبرنامجك.
العلامات الشائعة من قائمة انتظار سوق دبي المالي هذا العام: نصف قطر زاوية داخلي 0.2 ملم على جيوب عميقة 15 ملم - (يفرض تشغيل طاحونة نهاية 0.4 ملم بسرعات غير إنتاجية-)، وعمق الخيط عند 3 × القطر الاسمي في 316 لتر (خطر كسر الصنبور مدمج في الرسم)، ووسائل شرح ثنائية ± 0.005 ملم مطبقة عالميًا على الوجوه غير - بسبب التسامح تم نسخ الكتلة من المراجعة السابقة.
نحن نركضالتصنيع باستخدام الحاسب الآليعبر 5-محاور، ومركب دوران سويسري، ومطحنة دوران-، وأسلاك EDM - كل ذلك تحت سقف واحد، مع إدارة الجودة المتوافقة مع ISO 13485 وإمكانية التتبع الرقمي في كل عملية. لأجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الدقيقةالتي تمس سلاسل توريد الطيران أو الطب أو أشباه الموصلات، فإننا نقدم وثائق FAI وتقارير CMM الكاملة بشكل قياسي في المقالات الأولى.
إذا كنت في مرحلة سوق دبي المالي، أرسل لنا ملف STEP. سنقوم بإرجاع تقرير مكتوب لسوق دبي المالي خلال 24 ساعة - دون الحاجة إلى أي التزام. إذا كنت في مرحلة متقدمة وتحتاج إلى التحدث من خلال ميزانية التسامح أو اختيار العملية، فلدينافريق هندسة العملياتهي نقطة البداية الصحيحة. اتصل بنا على bishenprecision.com لبدء المحادثة.
التعليمات
ما هو نصف قطر الزاوية الذي يجب أن أحدده لتجنب عمليات -الأدوات الصغيرة المكلفة؟
بالنسبة لعمق الجيب D، حدد الحد الأدنى لنصف قطر الزاوية الداخلية D/4 - ولا يقل أبدًا عن 0.5 مم ما لم يتم تشغيل الميزة وظيفيًا. يحتاج الجيب العميق مقاس 12 مم- إلى R3 على الأقل ليتم قطعه باستخدام أداة تعمل بسرعات إنتاجية وتستمر في تنفيذ المهمة. أي شيء أكثر إحكامًا يجبر مطحنة نهاية صغيرة-قطرها: أبطأ، وأكثر انحرافًا، واحتمالية أكبر للكسر. إذا لم يكن لهندسة الزاوية وظيفة تزاوج، قم بزيادة نصف القطر ووفر وقت الدورة.
هل يمكنك الاحتفاظ بـ ±0.005 مم على جزء من الألومنيوم مقاس 100 مم دون طحن؟
نعم - على ميزة التجويف أو OD، بالتسلسل الصحيح. نحن نحتفظ بشكل روتيني بـ ±0.005 مم على تجاويف الألومنيوم التي يصل سمكها إلى 100 مم باستخدام ممر حفر نهائي مخصص في بيئة يتم التحكم في درجة حرارتها-، متبوعة بالتحقق من CMM. القيد حراري: يتمدد الألومنيوم تقريبًا بمقدار 23 ميكرومتر لكل درجة لكل 100 مم من الطول، لذا إذا كانت أرضية المتجر أعلى بـ 5 درجات من درجة الحرارة المرجعية البالغة 20 درجة ولم يتم تثبيت الجزء قبل القياس، فإن رقم الفحص يكون خاطئًا بغض النظر عن مدى جودة قطع الآلة. اترك 30-60 دقيقة من التثبيت الحراري قبل القياس النهائي.
متى يبرر تفاوت أجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي-إعادة التسامح مع الرسم؟
عندما يتجاوز مجموع تفاوتات الميزات الفردية عبر مجموعة التجميع الخلوص الوظيفي في واجهة التزاوج. قم بتشغيل الحالة الحسابية الأسوأ- أولاً: إذا كانت جميع الميزات عند الحد الأقصى في وقت واحد، فهل لا يزال التجميع يعمل؟ إذا كانت الإجابة لا، فقم بتشديد التفاوتات التي تساهم بشكل كبير في المكدس (عادةً ميزات مسند الإسناد وقطر التزاوج الأساسي). إذا كانت الإجابة بنعم مع الهامش، فقد تكون أكثر من-تسامح مع - وهو ما يكلف أموالاً بدون شراء وظيفة.
ما هو السطح النهائي الذي يجب أن أحدده على سطح مانع للتسرب للأخدود الدائري-؟
Ra 0.8μm هو المعيار لأوجه الختم الدائرية الثابتة -؛ Ra 0.4μm للأختام الديناميكية. يمكن تحقيق كلاهما من خلال تمرير طحن نهائي متحكم فيه - دون الحاجة إلى طحن. إن تحديد Ra 0.2μm أو أفضل على أخدود الختم يدفعك إلى منطقة الطحن أو اللف ويزيد التكلفة بشكل كبير. إذا كان دليل التثبيت الخاص بالشركة المصنعة للحلقة - يشير إلى متطلبات الإنهاء، فاستخدم هذا الرقم مباشرةً؛ إذا لم يحدث ذلك، فيمكن الدفاع عن Ra 0.8μm للتطبيقات الثابتة.
