Qual é a parte de processamento que corresponde ao produto de pequeno lote?
As peças de trabalho são um fator muito importante para os projetistas de máquinas e equipamentos de produção. Não se trata apenas de funcionalidade e desempenho em geral, mas também tem muito a ver com custo.
Ao projetar peças para produtos de baixo volume, como equipamentos FA, você considera o processo de fabricação ao projetar?
Para produtos produzidos em massa, embora o custo de um único produto seja reduzido, os custos iniciais, como custos de molde, são enormes. Por outro lado, os equipamentos FA são produzidos em pequenos lotes, pelo que é necessário optar por um método de produção com baixo custo inicial.
Métodos de fabricação adequados para produção de pequenos lotes incluem, por exemplo, usinagem representada por usinagem, processamento de chapa metálica, como corte a laser, soldagem e similares.
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Em particular, os seguintes métodos de processamento são frequentemente usados para peças de dispositivos em equipamentos FA.
Usinagem
Processamento secundário de peças mecânicas, peças com requisitos de resistência, rigidez e precisão e produtos processados enlatados
Processamento de chapas metálicas
Peças de chapas finas, como tampas e carcaças, peças que exigem pouca resistência, rigidez e precisão
processo de soldagem
Peças de processamento de conservas (estruturas, esqueletos, etc.) compostas de materiais de ângulo e materiais de tubos, etc.
Primeiro, concentre-se na usinagem principal.
Um poderoso parceiro na produção de peças mecânicas! Usinagem
Embora seja chamado simplesmente de usinagem, existem vários métodos. A usinagem é basicamente o processo de remoção de peças indesejadas de um material de base para obter a forma desejada. Esse processamento também é chamado de processamento de remoção. Os principais métodos de usinagem são os seguintes.
Fresagem (usinagem)
É um processo de remoção de peças desnecessárias, fixando o material e cortando-o com uma ferramenta rotativa. Também chamada de usinagem, pode-se dizer que é uma das protagonistas da usinagem.
A ferramenta é chamada de fresa de topo, e diferentes formas e tamanhos são selecionados e usados de acordo com a aplicação. É um método de usinagem altamente versátil, como furação, corte de superfícies e usinagem de ranhuras.
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Equipamento mecânico principal: fresadora geral, fresadora CNC, centro de usinagem, centro de usinagem de cinco lados
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fresadora CNC
centro de usinagem
※As fotos da máquina de processamento foram tiradas pelo autor e pessoal relacionado
Tornos (torneando)
É um processo no qual um material (principalmente um material redondo) é girado e uma ferramenta é empurrada contra ele para remover peças desnecessárias. Também chamado de torneamento, pode-se dizer que é outro protagonista da usinagem.
Ao contrário da usinagem, onde o material é fixo e uma ferramenta rotativa está em contato com ele, o torneamento é onde o material é girado e uma ferramenta chamada ferramenta de corte é colocada em contato com ele. Portanto, a forma que pode ser girada deve ser um cilindro coaxial ou uma forma cilíndrica.
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Comparado com a usinagem, ele é caracterizado pela capacidade de processar formas coaxiais de forma rápida e precisa. Comumente usado para usinagem de formas cilíndricas e cilíndricas de alta precisão, como eixos, hastes, etc.
Além disso, também é uma tecnologia de processamento comum que o impulsor e similares sejam trocados para o centro de usinagem após o torneamento e depois usinados.
Principais equipamentos mecânicos: tornos gerais, tornos CNC, tornos compostos, centros de torneamento, tornos automáticos
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torno geral
Torno CNC
Classe de alta
Este é o processo de trazer um eletrodo energizado (feito de cobre ou grafite) ou fio próximo ao material para criar uma descarga de arco que derrete e remove o material. Tem a vantagem de que, por mais duro que seja o material, desde que seja condutor, pode ser processado. Por exemplo, ela também pode processar cantos e fundos que não podem ser obtidos com uma fresadora.
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Usinagem por descarga elétrica com corte de fio que remove contornos com um eletrodo de fio, usinagem de conformação por descarga elétrica que pode realizar várias formas ao entrar em contato com eletrodos de forma simétrica, etc. EDM é usado principalmente na fabricação de moldes e assim por diante.
Equipamento mecânico principal: máquina de corte de fio EDM, máquina EDM
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Fio EDM
máquina EDM
Esmerilhamento
É o processo de realizar acabamento de precisão na superfície do material por contato com o rebolo rotativo. Para peças que requerem acabamento de precisão, como superfícies de união entre peças, etc.
Além da usinagem de superfícies planas de precisão, também há retificação para acabamento externo de formas cilíndricas e diâmetro interno de furos.
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Equipamento mecânico principal: retificadora de superfície, retificadora cilíndrica, retificadora de coordenadas, retificadora
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Retificadora de Superfície
Primeiramente, vamos explicar o processo de fresamento e corte, que também é protagonista na usinagem.
Este método de processamento é adequado para processar peças de placas e blocos, como placas de fundo e cascas. Pode-se dizer que é o principal método de processamento para peças de processamento, como equipamentos FA.
Vamos construir uma impressão do local de usinagem!
A usinagem é um processo no qual o material é fixado na mesa do equipamento e, em seguida, uma ferramenta rotativa de alta velocidade (fresa de topo) é pressionada contra o material para cortar peças desnecessárias. É principalmente capaz de cortar superfícies, cortar contornos, abrir furos, entalhes e cortar superfícies curvas.
E por ser um método de processamento muito versátil, pode ser processado trocando a ferramenta adequada para cada método de processamento.
Uma fresadora de uso geral é uma fresadora de uso geral que troca ferramentas manualmente e é operada por um processador e uma fresadora de controle numérico que pode executar controle numérico (Controle Numérico: Controle Numérico) na peça que está sendo operada. O controle numérico refere-se à função de girar e mover automaticamente o fuso e mover a mesa de trabalho de acordo com o programa.
Além disso, aqueles equipados com ATC (Automatic Tool Changer: Automatic Tool Changer) são chamados de centros de usinagem. Como várias ferramentas são substituídas automaticamente durante o processamento, vários processamentos podem ser executados no material ao mesmo tempo, desde que o material seja montado e o programa esteja ativado.
A figura abaixo mostra a composição dos atuais centros de usinagem de propósito geral.
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Configuração do centro de usinagem (Mori Seiki: NV4000)
Coloque o material (principalmente material de bloco) na bancada, conserte-o, instale a ferramenta, defina a origem do material e, em seguida, insira o programa de processamento. Depois disso, o fuso e a mesa são usinados de acordo com o programa para obter a forma desejada do produto.
Os programas para usinagem são chamados de programas NC. O método antigo parece ter sido imprimir em fita de papel e fazer com que a fita fosse lida por uma máquina. Existem duas maneiras principais de criar programas agora.
① Insira o programa diretamente no controlador
② Use um aplicativo de PC chamado CAM para criar dados e transferi-los para o controlador.
Para formas simples, você pode entrar no programa na forma de ①, e para formas complexas, você pode usar o método de ②.
Itens que podem ser usinados
Então, qual será a forma dos objetos que podem ser feitos por usinagem? Aqui, apresentamos primeiro exemplos de peças típicas para que você possa ter uma impressão.
Produtos processados de 1 a 2 eixos
As peças mais fáceis de fazer são formas que podem ser feitas perfurando ou cortando em uma direção. Usinagem de superfície, como usinagem em uma direção axial, contornos de usinagem na mesma altura e ranhuras são usinagens relativamente simples.
Conforme mostrado no exemplo abaixo, placas de base com apenas furos para parafusos ou furos perfurados no plano, ou blocos com cortes parciais ou chanfros, etc. são processamentos típicos. Além de furos e recortes, contornos e ranhuras também podem ser usinados.
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Produtos processados multifacetados
Este é um produto processado obtido pelo processamento da peça mostrada na figura acima não apenas de uma direção, mas de várias direções. Conforme mostrado na Fig. 3, além da usinagem de contorno, usinagem de furos, canais e usinagem de entalhes em uma direção, a usinagem de furos também é executada na direção lateral.
A Figura 4 mostra um exemplo de canal na direção lateral e usinagem de furo na outra direção. Nessa usinagem, o material é virado, mudando sua orientação, e a forma é usinada em todas as direções.
Após a usinagem em uma direção, o material é virado e fixado novamente, também conhecido como "troca de peça".
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3-usinagem de eixo
3-A usinagem de eixo é um método que pode cortar superfícies curvas suaves (superfícies de forma livre, etc.) mesmo ao usinar em uma direção. A usinagem de acabamento é feita movendo-se ao longo da superfície curva de uma fresa de ponta esférica com ponta redonda. Não apenas as peças com superfícies de forma livre, conforme mostrado na Figura 5, podem ser processadas, mas também superfícies curvas obtidas por escaneamento de pessoas e animais, conforme mostrado na Figura 6.
Uma vez que é necessário mover simultaneamente o fuso em 3 dimensões ao longo da superfície curva, crie um programa NC usando um aplicativo dedicado para CAM (Manufatura Assistida por Computador) que suporta usinagem 3D. Este método de processamento é frequentemente usado na usinagem de peças moldadas por injeção.
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Produtos de usinagem multieixo
Peças que não são blocos, mas têm formas gerais complexas também podem ser usinadas. Redefinindo o material em todas as direções e usando uma máquina de 5-eixo, formas complexas com múltiplas faces podem ser fabricadas. Este método de processamento é frequentemente usado em peças de aviação e assim por diante.
As Figuras 7 e 8 são formas típicas de peças aeroespaciais (esquemas). É caracterizado pelo fato de haver muitas estruturas complexas de paredes finas, como combinações de superfícies de forma livre e processamento de furos, saliências e formas gerais de desbaste.
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Usinagem simultânea de vários eixos
Nos últimos 5-eixos e máquinas compostas, algumas formas só podem ser usinadas durante a rotação do material em sincronia com o movimento da ferramenta. As formas típicas são o que é chamado de pá do rotor, conforme mostrado na Figura 9 (4-sincronização do eixo) e uma forma como um impulsor mostrado na Figura 10 (5-sincronização do eixo).
Para formas complexas como essa, que não podem ser usinadas apenas a partir de uma orientação de material fixa, a usinagem tem vantagens.
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A usinagem pode realizar o processamento de quase todas as peças, desde formas simples até formas complexas.
