CNC фрезерийн машинууд нь хурд чухал байдаг орчин үеийн бүтээгдэхүүний хөгжлийн циклд үндсэн хэрэгсэл болсон. Өмнө нь захидалтын хэрэгсэл үйлдвэрлэх нь их хугацаа шаарддаг байсан бол CNC системүүд CAD-ийн дижитал файлуудыг авч цөөн цагийн дотор нарийн прототип болгон хувиргадаг. Одоо болон хэвийг хийхэд долоо хоног шаардагдахгүй. Эдгээр машинууд онгоц, эмнэлгийн тоног төхөөрөмжийн шийдэгч хэсгүүдийг үйлдвэрлэх үед 0.005 инчийн маш нарийн зөвшөөрөгдөх хязгаартай ажилладаг. Мэргэжлийн өгөгдлөөр CNC-г прототипчлоход хөгжлийн хугацааг 40%-60% хүртэл багасгадаг. Хэрэв туршилтад загварын дутагдал илрэхэд инженерүүд хурдан засвар хийж, үнэт цагаа алдалгүй дахин ажиллах боломжтой.
Янз бүрийн материалуудтай ажиллах чадвар нь практик хэрэглээнд тэдний үнэ цэнийг бодитоор нэмэгдүүлдэг. Инженерүүд нэг машин дээр хайлш, инженерийн пластик эсвэл найрмал материал зэрэг жинхэнэ үйлдвэрлэлийн материалуудаас загваруудыг гаргах боломжтой. Энэ нь туршилтын загваруудын функциональ ажиллагаа бүтэн бүтээгдэхүүнтэй ойролцоо байна гэсэн үг юм. Жишээ нь, алтайн элементүүдийг шахалтанд тэсвэртэй эсэхийг шалгах зорилгоор хатуу стрессийн туршилтуудад оруулдаг. Харин найлон хэсгүүдийг налуу холболтын жижиг холбоосуудыг зөвхөн зохих байдлаар товших эсэхийг шалгахад ашигладаг. Энд гол давуу тал нь хөгжлийн дараагийн шатанд үнэтэй дахин зохион байгуулах ажлыг зогсоох боломжийг олгодог. Бид бүгд 3D хэвлэсэн загварууд жинхэнэ материалуудын ажиллагаатай адилхан бус байх нь их тохиолддог тул хожим үед томоохон асуудал үүсгэдэгийг олон удаа харсан.
| Загварчлалын арга | Давталтын хурд | Материалын сонголт | Функц тургах чадавх |
|---|---|---|---|
| Cnc тээрэмдэх | Цаг | 1000+ хайлш/пластик | Бүрэн механик баталгаажуулалт |
| Шахах хэлбэр | 4–12 долоо хоног | Хэрэгсэлд хамааран хязгаарлагддаг | Зөвхөн хэрэгсэл гарсны дараа |
| FDM 3D хэвлэлт | 8–24 цаг | <20 термопластик | Бүтцийн бат бөх байдлаар хязгаарлагддаг |
Ажлын урсгалд бүх зүйлсийг нэгтгэх нь боломжийг хэт их сайжруулдаг. Хамгийн сүүлийн үеийн CAM программ нь загварын өөрчлөлтүүдийг гарааны цэг болгон автоматаар оюунлаг огтлогч зам болгон хувиргадаг тул инженерүүд бусад хүмүүс унтаж байх үедээ том өөрчлөлтүүдийг хийж чаддаг. Энэ технологийг автоматаар хэрэгсэл солих, хэмжилтийн сенсоруудтай хослуулбал, орчин үеийн CNC фрезерийн машинууд үйлчлэгч ажилтны тасралтгүй хяналтгүйгээр бараг цаг алдалгүй ажиллаж чадна. Энэ тохируулгын үнэ цэнэ нь үйлдвэрлэгчид бүтээгдэхүүнийхээ янз бүрийн хувилбарыг хэр хурдан шалгаж, анхны зургаас эхлээд үйлдвэрлэлд бэлэн загвар хүртэлх замыг туулж чадах түвшинд оршдог. Цаг хугацаа хамгийн чухал байдаг хурдан хөгжиж буй зах зээл дээр үйл ажиллагаа явуулдаг компаниудад ийм төрлийн уян хатан байдлыг эзэмших нь зөвхөн лав ашигтай байдал биш, мөн ийм хөгжилд инвестиц хийдэггүй өрсөлдөгчдөөсөө урд байхын тулд шаардлагатай болсон.
Прототайп үйлдвэрлэхэд онцгой нарийвчлал шаардлагатай бөгөөд CNC фрезерийн машин ±0.005 мм нарийвчлал ба гадаргуугийн төрх (Ra) 0.8–3.2 мкм хооронд байх ёстой. Эдгээр шаардлагууд нь агаарын болон анагаахын тоног төхөөрөмжийн шиг өндөр эрсдэлтэй хэрэглээнд найдвартай ажиллагаа, цуглуулгыг хангана.
Үйлдвэрлэлийн талаар ярих үед нарийвчлал гэдэг нь хэсэг бүрт анх зохион бүтээсэнтэй хэр ойролцоо байхыг илэрхийлдэг. Нөгөө талаас, нарийн төвөгтэй олон давхар хуулбар үүсгэх үед тогтвортой үр дүн гаргахтай илүү их холбоотой. Энэ нь загварчлалын үе шатанд маш чухал ач холбогдолтой. Жишээ нь, турбины хөвчний хувьд 0.0005 инчийн жижиг зөрүү л агаарын урсгалын үр ашгийг муутгаж чадна. Эмнэлгийн төхөөрөмжүүд бол нарийвчлал маш их чухал байдаг өөр нэг жишээ юм. Эдгээр нь биеийн дотор асуудал үүсгэхгүйгээр зөв ажиллахын тулд дунджаар 1.6 мкм-с цэвэр гадаргуутай байх шаардлагатай. Иймээс CNC фрезерийн машинууд сүүлийн үед маш түгээмэл болсон. Тэдгээрууд нь дахин дахин тогтвортой гаралт өгдөг тул шинэ дизайн судалж, бүрэн хэмжээний үйлдвэрлэлд орохоос өмнө тэдгээрийг үнэхээр өргөн ашигладаг.
CNC прототайпийн зөв материал сонгох нь машинжуулах, өртөг, ажиллагааг тэнцвэржүүлэхтэй холбоотой юм. Дараах харьцуулалт нь гол аль эсвэл аль сонголтыг тодорхойлно:
| Материал | Ажиллах боломж | Зардал | Үйл ажиллагааны үнэ цэнэ |
|---|---|---|---|
| Металл | Өндөр боловч хатуу тохируулга, тохируулсан хэрэгсэлийн зам шаарддаг. | Хайлш хамааран дунд болон өндөр. | Функц туршихад гайхалтай хүч, дулааны эсэргүүцэл. |
| Пластик | Бага хүчээр таслалт хийх боломжтой, хэвийн хэлбэлзэлийн эрсдэл бага. | Нийтлэг хамгийн бага, төсөв хязгаарлагдмал давталтад тохиромжтой. | Химийн эсэргүүцэл өндөртэй, хөнгөн жинтэй боловч ачаалал дор бага тэсвэртэй. |
| Нийлмэл материал | Шалтгаант улмаас хэцүү; тусгай хэрэгсэл шаарддаг. | Нийлүүлэлт, хаягдалтай ажиллах нь хялбар бус учраас хамгийн өндөр. | Өндөр үйлчилгээний хэрэглээнд зориулсан жингийн харьцаагаар гайхалтай хүч. |
Хөнгөн цагаан нь нарийн тэргүүлэх ачааллын загваруудыг хийхэд маш сайн ажилладаг, гэхдээ бидэнд маш нарийн зөвшөөрөл шаардлагатай үед машинд оруулахад хэтэрхий удаан байдаг. Харин пластик материал нь бүр өөр түүх юм, энэ нь бидэнд хурдан, хямд давталт хийх боломжийг олгодог ч ихэнх нь стресст орох үедээ удаан тэсвэрлэх чадвартай байдаггүй. Тиймээс найрмал материалыг авч үзье? Энд л зүйлс сонирхолтой болдог. Эдгээр нь инженерүүд мөрөөддөг онгоцны түвшний үзүүлэлтийг өгдөг ч харьцуулахад ердийн металл хэсгүүдээс 25-35% илүү өртөгтэй байдаг нь саяхны үйлдвэрлэлийн тайлангуудаас харагдаж байна. Загварын материалыг сонгохдоо юу чухал вэ гэдгийг бодолцоно уу. Бүтцийн бат бөхийг шалгах нь чухал бол металлыг, хэлбэр дүрс болон деталиудын таарцагийг шалгахад пластик тохиромжтой, харин бусад нь ямар ч аргаар ажиллахгүй үед л найрмал материалыг ашиглаарай. Энэ зөв шийдвэрийг гаргаснаар урт хугацаанд цаг болон мөнгийг хэмнэх болно.
Үр ашигтай прототайпийн ажил нь таны CNC фрезерийн машинтай нэгдэх CNC тээрэмдэх машин зүйлсийг цаасан ажлын урсгал болгон хөрвүүлнэ. Хоёр үндсэн стратеги нь баталгаажуулалтыг хурдасгаж, давталтын циклийг багасгадаг.
CNC-д онцлог DFM-ийн зааврыг хэрэглэх нь зайлшгүй алдааг урьдчилан сэргийлдэг. Гол практикуудад дараахь зүйлс орно:
Дараахь арга замаар цифрийн загвараас физик прототайп руу шилжихийг хурдасгана:
EN
