Kugadzira nemazvo (Precision Machining) inzira yekubvisa zvinhu kubva pachinhu chebasa panguva yekubata mafinishes ekugona kuchinjika. Muchina uyu une mhando dzakawanda, dzinosanganisira kugaya, kutenderedza uye kugaya magetsi. Muchina uyu unowanzo dzorwa uchishandisa Computer Numerical Controls (CNC).
Zvinenge zvigadzirwa zvesimbi zvese zvinoshandisa michina chaiyo, sezvinoita zvimwe zvinhu zvakawanda zvakaita sepurasitiki nematanda. Michina iyi inoshandiswa nevanyanzvi vemachina vakadzidziswa uye vane hunyanzvi. Kuti chishandiso chekucheka chiite basa racho, chinofanira kufambiswa nenzira dzakatarwa kuti chicheke nemazvo. Kufamba uku kwekutanga kunonzi "kumhanya kwekucheka." Chishandiso chebasa chinogonawo kufambiswa, chinozivikanwa sekufamba kwechipiri kwe "kudya." Pamwe chete, kufamba uku nekupinza kwechishandiso chekucheka zvinoita kuti muchina wacho ushande nemazvo.
Kugadzira michina nemazvo kwemhando yepamusoro kunoda kugona kutevedzera mapurani chaiwo akagadzirwa neCAD (computer aided design) kana CAM (computer aided manufacturing) mapurogiramu akaita seAutoCAD neTurboCAD. Software iyi inogona kubatsira kugadzira madhayagiramu akaomarara, ane mativi matatu kana madhirama anodiwa kuti agadzire chishandiso, muchina kana chinhu. Mapurani aya anofanirwa kutevedzwa zvakadzama kuti ave nechokwadi chekuti chigadzirwa chinochengetedza kunaka kwacho. Kunyange hazvo makambani mazhinji ekugadzira michina nemazvo achishanda nemamwe mapurogiramu eCAD/CAM, achiri kushanda nemadhirama akadhirowewa nemaoko muzvikamu zvekutanga zvedhizaini.
Kugadzira michina nemazvo kunoshandiswa pazvinhu zvakasiyana-siyana zvinosanganisira simbi, bronze, graphite, girazi nemapurasitiki kungotaura zvishomanana. Zvichienderana nehukuru hweprojekiti nezvinhu zvichashandiswa, maturusi akasiyana-siyana ekugadzira michina nemazvo achashandiswa. Chero musanganiswa we lathes, michini yekugaya, michina yekudhirowa, masaha nemagrinders, uye kunyange marobhoti anomhanya zvakanyanya anogona kushandiswa. Indasitiri yendege inogona kushandisa michina ine kumhanya kwakanyanya, nepo indasitiri yekugadzira maturusi ehuni ingashandisa maitiro ekugadzira nekugadzira mafoto-chemical. Kugadzira kubva pakumhanya, kana huwandu hwakati hwechinhu chero chipi zvacho, kunogona kusvika zviuru, kana kungova zvishoma. Kugadzira michina nemazvo kunowanzoda kurongwa kwemidziyo yeCNC zvinoreva kuti inodzorwa nekombiyuta nenhamba. Chishandiso cheCNC chinobvumira kuti zviyero chaizvo zvitevedzwe mukati mekushanda kwechigadzirwa.
Kugaya inzira yekugadzira uchishandisa ma rotary cutters kubvisa zvinhu kubva pa workpiece nekufambisa (kana kuisa) workpiece mu workpiece nenzira yakati. Mugaya unogona zvakare kubatwa ne angle maererano ne axis yechishandiso. Kugaya kunosanganisira mabasa akasiyana-siyana nemichina, kubva pazvikamu zvidiki kusvika pamabasa makuru, anorema e gang gang. Ndiyo imwe yenzira dzinonyanya kushandiswa pakugadzira zvikamu zvakagadzirwa kusvika pakukwanisa kwakanyatsojeka.
Kugaya kunogona kuitwa nemidziyo yakasiyana-siyana yemuchina. Rudzi rwekutanga rwemidziyo yemuchina yekugaya yaive muchina wekugaya (unowanzonzi chigayo). Mushure mekuuya kwecomputer numeral control (CNC), michina yekugaya yakashanduka kuita nzvimbo dzekugadzira: michina yekugaya yakawedzerwa ne otomatiki maturusi ekuchinja, magazini emidziyo kana macarousels, kugona kweCNC, masisitimu ekutonhodza, uye nzvimbo dzakavharirwa. Nzvimbo dzekugaya dzinowanzo kurongwa senzvimbo dzekugadzira dzakamira (VMCs) kana nzvimbo dzekugadzira dzakatwasuka (HMCs).
Kubatanidzwa kwekugaya munzvimbo dzekutenderedza, uye zvakapesana, kwakatanga nekushandisa maturusi aripo ekugadzira machira uye dzimwe nguva kushandiswa kwezvigayo zvekutenderedza. Izvi zvakaita kuti pave nerudzi rutsva rwezvishandiso zvemuchina, michina yemabasa akawanda (MTMs), iyo yakagadzirirwa kubatsira kugaya nekutenderedza mukati mebasa rimwe chete.
Kune mainjiniya ekugadzira, mapoka eR&D, uye vagadziri vanovimba nekutsvaga zvikamu, kugadzira CNC nemazvo kunobvumira kugadzirwa kwezvikamu zvakaoma pasina kuwedzera kugadziriswa. Kutaura zvazviri, kugadzira CNC nemazvo kunowanzoita kuti zvikamu zvakapedzwa zvigone kugadzirwa pamuchina mumwe chete.
Maitiro ekugadzira anobvisa zvinhu uye anoshandisa maturusi akasiyana-siyana ekucheka kugadzira dhizaini yekupedzisira, uye kazhinji yakaoma kwazvo, yechikamu. Kunyatsojeka kunowedzerwa kuburikidza nekushandisa computer numerally control (CNC), iyo inoshandiswa kuita kuti maturusi ekugadzira ashande otomatiki.
Basa re "CNC" mukugadzira nemazvo
Uchishandisa mirairo yepurogiramu ine makodhi, kugadzira CNC nemazvo kunobvumira kuti workpiece ichekwe uye iumbwe zvinoenderana nezvakatsanangurwa pasina kupindira kwemuchina nemaoko.
Achitora modhi yedhizaini inobatsirwa nekombiyuta (CAD) inopihwa nemutengi, nyanzvi yemainjiniya inoshandisa software yekugadzira inobatsirwa nekombiyuta (CAM) kugadzira mirairo yekugadzira chikamu. Zvichibva pamodhi yeCAD, software iyi inosarudza nzira dzematurusi dzinodiwa uye inogadzira kodhi yepurogiramu inoudza muchina kuti:
■ Ndezvipi RPMs dzakakodzera uye mwero wekudya
■ Nguva uye kupi kwekufambisa chishandiso uye/kana chidimbu chebasa
■ Kudzika kwakadii kwekucheka
■ Nguva yekuisa chinhu chinotonhodza
■ Zvimwe zvinhu zvine chekuita nekumhanya, mwero wekudya, uye kubatana
Mutongi weCNC anoshandisa kodhi yepurogiramu kudzora, otomatiki, uye kutarisa mafambiro emuchina.
Nhasi uno, CNC ine michina yakasiyana-siyana, kubva kuma lathes, magayo, uye ma routers kusvika ku waya dze EDM (magetsi ekuburitsa michina), michina ye laser, uye yekucheka plasma. Pamusoro pekuita kuti michina ishande otomatiki uye kuwedzera kunyatsorongeka, CNC inobvisa mabasa emaoko uye inoita kuti mainjiniya akwanise kutarisira michina yakawanda inoshanda panguva imwe chete.
Pamusoro pezvo, kana nzira yezvishandiso yagadzirwa uye muchina wagadziriswa, unogona kushandisa chikamu chero nguva. Izvi zvinopa mwero wepamusoro wekururama uye kudzokororwa, izvo zvinoita kuti maitiro acho ave akabudirira zvikuru uye akwanise kuwedzerwa.
Zvinhu zvakagadzirwa nemuchina
Dzimwe simbi dzinowanzogadzirwa nemashini dzinosanganisira aruminiyamu, brass, bronze, copper, steel, titanium, uye zinc. Pamusoro pezvo, huni, furo, fiberglass, uye mapurasitiki akadai sepolypropylene zvinogonawo kugadzirwa nemashini.
Kutaura zvazviri, chero chinhu chipi zvacho chinogona kushandiswa nemazvo pakugadzira CNC — hongu, zvichienderana nekushandiswa kwayo uye zvinodiwa zvayo.
Mamwe mabhenefiti ekugadzira machining eCNC nemazvo
Kune zvakawanda zvezvikamu zvidiki uye zvikamu zvinoshandiswa muzvigadzirwa zvakasiyana-siyana zvakagadzirwa, kugadzira machining eCNC nemazvo ndiyo nzira inonyanya kusarudzwa.
Sezvineiwo nenzira dzese dzekucheka nekugadzira, zvinhu zvakasiyana zvinosiyana, uye saizi nechimiro chechinhu chimwe zvinewo simba guru pakuita basa iri. Zvisinei, kazhinji maitiro ekugadzira CNC nemazvo ane zvakanakira kupfuura dzimwe nzira dzekugadzira.
Izvi zvinodaro nekuti CNC machining inokwanisa kupa:
■ Kuoma kwezvikamu zvakanyanya
■ Kushivirira kwakasimba, kunowanzo tangira pa ±0.0002" (±0.00508 mm) kusvika pa ±0.0005" (±0.0127 mm)
■ Kupedzisa kwepamusoro kwakapfava zvikuru, kusanganisira kupedzisa kwakagadzirwa nemaoko
■ Kudzokororwa, kunyangwe kana paine huwandu hwakawanda
Kunyange zvazvo nyanzvi yemakanika inogona kushandisa lathe yemaoko kugadzira chikamu chemhando yepamusoro che10 kana 100, chii chinoitika kana uchida zvikamu chiuru, zvikamu chiuru, zvikamu chiuru kana zvikamu zvemiriyoni?
Nekunyatsogadzira CNC, unogona kuwana mukana wekukwira nekumhanya kunodiwa pakugadzira mhando iyi yehuwandu hwakawanda. Pamusoro pezvo, kudzokororwa kwakanyanya kwekugadzirisa CNC kunokupa zvikamu zvakafanana kubva pakutanga kusvika pakupera, zvisinei nekuti uri kugadzira zvikamu zvingani.
Kune dzimwe nzira dzakanyanya hunyanzvi dzekugadzira CNC machining, dzinosanganisira waya EDM (magetsi anoburitsa tsvina), machining ekuwedzera, uye 3D laser printing. Semuenzaniso, waya EDM inoshandisa zvinhu zvinofambisa mvura — kazhinji simbi — uye magetsi anoburitsa tsvina kuti iparadze workpiece kuita maumbirwo akaomarara.
Zvisinei, pano tichatarisa maitiro ekugaya nekutenderedza — nzira mbiri dzekubvisa dziripo zvakanyanya uye dzinowanzoshandiswa pakugadzira CNC nemazvo.
Kukuya vs. kutendeudza
Kugaya inzira yekugadzira inoshandisa chishandiso chinotenderera, chedenderedzwa chekucheka kubvisa zvinhu nekugadzira maumbirwo. Midziyo yekugadzira, inozivikanwa sechigayo kana nzvimbo yekugadzira, inoita zvinhu zvakawanda zvakaoma pakugadzira simbi.
Chinhu chakakosha pakugaya ndechekuti workpiece inoramba yakamira apo tool yekucheka ichitenderera. Nemamwe mashoko, paguyo, tool yekucheka inotenderera inofamba ichitenderedza workpiece, iyo inoramba yakamira panzvimbo yayo pamubhedha.
Kutenderedza inzira yekucheka kana kuumba workpiece pamichina inonzi lathe. Kazhinji, lathe inotenderedza workpiece pa vertical kana horizontal axis ukuwo chigadziko chekucheka chakasimba (chingave chiri kutenderera kana kusatenderera) chichifamba ne programmed axis.
Chishandiso ichi hachikwanise kutenderedza chikamu chacho. Chishandiso ichi chinotenderera, zvichibvumira chishandiso kuita mabasa akarongwa. (Pane kamuchina kemachira umo maturusi anotenderera waya ine spool-fed, zvisinei, kasina kuvharwa pano.)
Mukutenderera, kusiyana nekugaya, workpiece inotenderera. Chikamu chechinhu chinotenderera paspindle yelathe uye chishandiso chekucheka chinobatwa neworkpiece.
Manual vs. CNC machining
Kunyange zvazvo zvigayo nemachira ekugadzira anowanikwa mumamodheru emaoko, michina yeCNC yakakodzera zvakanyanya pakugadzira zvikamu zvidiki — ichipa mukana wekukwira uye kudzokororwa kwezvishandiso zvinoda kugadzirwa kwezvikamu zvakasimba.
Pamusoro pekupa michina iri nyore ine mativi maviri umo chishandiso chinofamba mu X ne Z axes, michina ye CNC chaiyo inosanganisira mamodheru ane mativi akawanda umo workpiece inogonawo kufamba. Izvi zvakasiyana ne lathe apo workpiece inongogumira pakutenderera uye maturusi anozofamba kuti agadzire geometry inodiwa.
Magadzirirwo aya e-multi-axis anobvumira kugadzirwa kwemajiometri akaomarara mukushanda kumwe chete, pasina kuda basa rekuwedzera nemushandisi wemuchina. Izvi hazvingoiti kuti zvive nyore kugadzira zvikamu zvakaoma chete, asi zvinoderedza kana kubvisa mukana wekukanganisa kwemushandisi.
Pamusoro pezvo, kushandiswa kwechinhu chinotonhodza chine simba guru chine michina yeCNC nemazvo kunoita kuti machipisi asashande, kunyangwe uchishandisa muchina une spindle yakatwasuka.
Zvigayo zveCNC
Michina yakasiyana yekugaya inosiyana muhukuru hwayo, magadzirirwo eaxis, mwero wekudya, kumhanya kwekucheka, divi rekudya kwekugaya, nezvimwe zvinhu.
Zvisinei, kazhinji, maCNC mills ese anoshandisa spindle inotenderera kucheka zvinhu zvisingadiwe. Anoshandiswa kucheka simbi dzakaoma dzakadai sesimbi netitanium asi anogonawo kushandiswa nezvinhu zvakaita sepurasitiki nearuminiyamu.
Zvigayo zveCNC zvakagadzirwa kuti zvidzokororwe uye zvinogona kushandiswa pazvinhu zvese kubva pakugadzira zvinhu kusvika pakugadzira zvinhu zvakawanda. Zvigayo zveCNC zvine hungwaru hwepamusoro-soro zvinowanzo shandiswa pabasa rekugadzirisa zvinhu zvakaita sekugadzira zvinhu zvakapfava uye zvinomera.
Kunyange hazvo CNC milling ichigona kukurumidza kugadzirisa zvinhu, kupedzisa kwakagadzirwa kunogadzira zvikamu zvine zviratidzo zvezvishandiso zvinoonekwa. Zvinogonawo kugadzira zvikamu zvine mipendero yakapinza uye maburi, saka mamwe maitiro anogona kudiwa kana mipendero nemaburi zvisingagamuchirwi pamabasa iwayo.
Ehe, maturusi ekubvisa maburi akaiswa muchikamu ichi achabvisa maburi, kunyangwe kazhinji achiwana 90% yezvinodiwa zvapera, zvichisiya zvimwe zvinhu zvekupedzisira zvekupedzisa nemaoko.
Kana zviri zvekupedzisa pamusoro, kune zvishandiso zvinogadzira kwete chete kupedzisa kwepamusoro kunogamuchirwa, asiwo kupedzisa kwakafanana negirazi pazvikamu zvechigadzirwa chebasa.
Mhando dzezvigayo zveCNC
Mhando mbiri dzemichina yekugaya dzinozivikanwa senzvimbo dzemichina dzakamira uye nzvimbo dzemichina dzakatwasuka, uko musiyano mukuru uri pakatarisana nespindle yemuchina.
Nzvimbo yekugadzira michina yakamira iguyo rine axis yespindle yakatarisana neZ-axis. Michina iyi yakamira inogona kukamurwa kuita mhando mbiri:
■Midziyo yekugadzika, umo spindle inofamba yakatarisana ne axis yayo nepo tafura ichifamba yakatarisana ne axis ye spindle.
■Migayo yeTurret, umo spindle isingamire uye tafura inofambiswa kuitira kuti igare yakatwasuka uye yakafanana ne axis yespindle panguva yekucheka.
Munzvimbo yemichina yakatambanudzwa, spindle axis yechigayo yakarongedzwa nenzira yeY-axis. Maumbirwo akatambanudzwa zvinoreva kuti michina iyi inowanzo tora nzvimbo yakawanda pasi pemuchina; inowanzo rema uye ine simba kupfuura michina yakamira.
Chigayo chakataramuka chinowanzo shandiswa kana pachidiwa kupedzisa pamusoro pacho zviri nani; izvi zvinodaro nekuti kurongeka kwechigunwe zvinoreva kuti machipisi anochekwa anodonha ega uye anobviswa zviri nyore. (Sekuwedzera kwekubatsira, kubvisa machipisi nemazvo kunobatsira kuwedzera hupenyu hwechishandiso.)
Kazhinji, nzvimbo dzekugadzira machining dzakamira dzakanyanya kuwanda nekuti dzinogona kuva nesimba senzvimbo dzekugadzira machining dzakamira uye dzinogona kubata zvikamu zvidiki zvikuru. Pamusoro pezvo, nzvimbo dzakamira dzine nzvimbo diki pane nzvimbo dzekugadzira machining dzakamira.
Zvigayo zveCNC zvine axis yakawanda
Nzvimbo dzekugadzira mill dzePrecision CNC dziripo dzine maaxes akawanda. Chigayo chine 3-axis chinoshandisa maaxes eX, Y, uye Z pabasa rakasiyana-siyana. Nechigayo chine 4-axis, muchina unogona kutenderera paaxes yakatwasuka uye yakatwasuka wofambisa workpiece kuti ikwanise kushandiswa nguva dzose.
Chigayo chine mativi mashanu chine matanda matatu echinyakare uye mamwe matanda maviri anotenderera, zvichiita kuti danda rekushanda ritenderedzwe sezvo musoro wespindle uchifamba-famba. Izvi zvinoita kuti mativi mashanu edanda rekushanda agadziriswe pasina kubvisa danda rekushanda uye kugadzirisa muchina patsva.
CNC lathes
Lathe — inonziwo nzvimbo yekutenderedza — ine spindle imwe kana kupfuura, uye X neZ axes. Muchina uyu unoshandiswa kutenderedza workpiece pa axis yawo kuti uite mabasa akasiyana-siyana ekucheka nekuumba, uchishandisa maturusi akasiyana-siyana paworkpiece.
Malathe eCNC, ayo anonziwo malathe ekushandisa anoshandiswa pabasa, akanakira kugadzira zvikamu zvecylindrical kana denderedzwa. Kufanana nemagayo eCNC, malathe eCNC anogona kubata mabasa madiki akadai seprototyping asi anogonawo kugadzirwa kuti adzokororwe zvakanyanya, achitsigira kugadzirwa kwakawanda.
Malathe eCNC anogonawo kugadzirwa asingashandise maoko, izvo zvinoita kuti ashandiswe zvakanyanya muindasitiri yemotokari, yemagetsi, yendege, yerobhoti, uye yemidziyo yekurapa.
Mashandiro anoita CNC lathe
Nekushandisa CNC lathe, bhaa risina chinhu rine zvinhu zvinoiswa muchuck yespindle yelathe. Chuck iyi inobata workpiece panzvimbo yayo uku spindle ichitenderera. Kana spindle yasvika pakumhanya kunodiwa, chishandiso chekucheka chisingachinji chinoiswa pagumbo reworkpiece kuti chibvise zvinhu uye chiwane geometry chaiyo.
Lathe yeCNC inogona kuita mabasa akasiyana-siyana, akadai sekuboora, kupinza shinda, kuboora, kudzoreredza, kutarisa, uye kutenderedza tambo. Mabasa akasiyana anoda kuchinjwa kwezvishandiso uye anogona kuwedzera mari nenguva yekugadzirisa.
Kana mabasa ese ekugadzira apera, chikamu chinochekwa kubva mudura kuti chigadziriswe zvakare, kana zvichidikanwa. Lathe yeCNC inobva yagadzirira kudzokorora mashandiro acho, pasina nguva yakawanda yekugadzirisa inowanzodiwa pakati payo.
Malathe eCNC anogonawo kugamuchira akasiyana-siyana magadhi emagetsi ega, izvo zvinoderedza huwandu hwekubata zvinhu zvakagadzirwa nemaoko uye zvinopa zvakanakira zvakaita sezvinotevera:
■ Deredza nguva nesimba zvinodiwa nemushandisi wemuchina
■ Tsigira barstock kuderedza kudedera kunogona kukanganisa kurongeka
■ Rega chishandiso chemuchina chishande nekumhanya kwakakodzera kwespindle
■ Deredza nguva dzekuchinja
■ Deredza marara ezvinhu
Mhando dzeCNC lathes
Kune mhando dzakasiyana-siyana dzemachira ekugadzira, asi anonyanya kushandiswa ndiwo machira ekugadzira e2-axis CNC uye machira ekugadzira eChina-style otomatiki.
Mazhinji maCNC China lathe anoshandisa spindle imwe kana mbiri huru pamwe nespindle imwe kana mbiri dzekumashure (kana dzechipiri), nerotary transfer ine basa rekugadzira spindle yekutanga. Spindle huru ndiyo inoita basa guru rekugadzira spindle, nerubatsiro rweguide bushing.
Pamusoro pezvo, mamwe machira emhando yeChina ane musoro wechipiri wezvishandiso unoshanda seCNC mill.
Nekushandisa lathe otomatiki yeCNC-style China, zvinhu zviri mudura zvinoiswa kuburikidza nespindle inotsvedza muguide bushing. Izvi zvinobvumira chishandiso kucheka zvinhu pedyo nenzvimbo iyo zvinhu zvinotsigirwa, zvichiita kuti muchina weChina ubatsire zvakanyanya pazvikamu zvirefu, zvakatetepa uye pakugadzira michina midiki.
Nzvimbo dzekuchinjisa CNC dzine axis yakawanda uye machira emhando yeChina anogona kuita mabasa akawanda ekugadzira michina achishandisa muchina mumwe chete. Izvi zvinoita kuti ive sarudzo inodhura zvishoma kune majometri akaomarara ayo aizoda michina yakawanda kana shanduko dzezvishandiso uchishandisa michina yakaita sechigayo chekare cheCNC.