Velja viðeigandi vinnslutækni fyrir ó-venjulega nákvæmnihluta
1. Hluti Rúmfræði og flækjustigsgreining
Rúmfræðilegir eiginleikar ó-staðlaðs nákvæmnishluta þjóna sem aðalákvörðun um tæknival. Hlutar sem eru aðallega sívalir eða snúningseiginleikar samræmast náttúrulega CNC beygju- eða snúnings-mylla samsettum vinnsluaðferðum. Flóknar þrívíddar útlínur, undirskurðir og frjálsar yfirborðsflatir krefjast fjöl-ása CNC mölunargetu, sem venjulega krefst fjögurra eða fimm ása samtímis til að ná æskilegri rúmfræði án margra uppsetningar. Ör-kvarðaeiginleikar sem mæla minna en hálfan millimetra gætu krafist sérhæfðra ferla eins og ör-fræsingu, leysismörvinnslu eða steinþrykk-undirstaða framleiðsluaðferða. Djúp innri holrúm með þéttum hornradíum krefjast oft raflosunarvinnslu, annaðhvort víra- eða sökkvilla, eða að öðrum kosti viðbótarframleiðslu ásamt eftirvinnslu- til að ná aðgengi sem hefðbundin skurðarverkfæri ná ekki til. Göt í háum stærðarhlutföllum bjóða upp á einstaka áskoranir sem best er brugðist við með djúpborun-holu, byssuborun eða rafeindageislaborunaraðferðum. Þunnt-veggað mannvirki eru sérstaklega titringsnæm-og gætu þurft aðlögunaraðferðir, kælingaraðferðir með frystingu eða efnafræðilega ætingarferla til að koma í veg fyrir röskun við brottnám efnis.
2. Kröfur um vikmörk og nákvæmni
Nauðsynlegt nákvæmnistig takmarkar beint tiltæka tæknivalkosti. Almenn nákvæmni frávik á bilinu plús eða mínus 0,05 til 0,1 millimetra, sem samsvarar ISO vikmörkum IT10 til IT11, er hægt að ná áreiðanlega með hefðbundnum CNC mölun og beygjuaðgerðum. Kröfur um mikla nákvæmni, plús eða mínus 0,01 til 0,05 millimetra, eða IT7 til IT9, krefjast nákvæms CNC búnaðar, malaaðgerða eða leiðindaferla. Ofur-nákvæmnivikmörk upp á plús eða mínus 0,005 til 0,01 millimetra, jafngildir IT5 til og með IT6, krefjast ofur-nákvæmni CNC-kerfa, slípunar- eða laufferla. Nanómetra-nákvæmni undir plús eða mínus 0,001 millimetra krefst eins-demantssnúningar, nákvæmnisslípun eða efnafræðilega slípun. Fyrir utan einföld víddarvikmörk geta rúmfræðileg víddar- og vikmörk fyrir nákvæmni forms eins og kringlun eða sívalning undir einum míkrómetra ráðið sérstöku ferli eins og miðjulausa slípun eða nákvæmnisslípun frekar en almennan -CNC búnað.
3. Eiginleikar efnis og vélhæfni
Efniseiginleikar hafa í grundvallaratriðum áhrif á val á ferli. Álblöndur bjóða upp á framúrskarandi vinnsluhæfni og henta vel -í venjulegum CNC og háhraða fræsunaraðferðum. Ryðfrítt stál býður upp á verk-herðingarvandamál sem krefjast skarpra verkfæra, hámarks skurðarhraða og gæti notið góðs af-snertilausum aðferðum eins og rafefnafræðilegri vinnslu fyrir flókin form. Títan og Inconel málmblöndur sýna litla hitaleiðni og mikinn styrk, sem krefst hægan skurðarhraða, stífa uppsetningu eða snertilausa valkosti eins og leysi- eða vatnsstraumvinnslu. Hert stál yfir 50 HRC þarf venjulega slípun, harða beygju með kúbískum bórnítríði eða fjölkristalluðum demantverkfærum, eða rafhleðsluvinnslu. Verkfræðifjölliður eins og PEEK, PTFE og POM er hægt að vinna með stöðluðum CNC búnaði að því tilskildu að kristallað flísastýring sé viðhaldið og ofhitnun sé forðast. Brotnar fjölliður gætu þurft leysisskurð eða demantavinnslu til að koma í veg fyrir sprungur. Keramik og samsett efni eins og súrál, sirkon, koltrefjastyrktar fjölliður og glertrefjastyrktar fjölliður krefjast sérhæfðra aðferða, þar á meðal demantsslípun, úthljóðsaðstoð-vinnslu eða vatnsstraumsvinnslu til að koma í veg fyrir aflögun og brot.
4. Yfirborðsfrágangur og virknikröfur
Forskriftir fyrir yfirborðsfrágang verða að vera í samræmi við vinnslugetu. Hægt er að ná grófleikagildum yfir 3,2 míkrómetrum með stöðluðum CNC aðgerðum án viðbótarferla. Kröfur á milli 0,8 og 3,2 míkrómetrar kalla á nákvæmni CNC með bjartsýni færibreytur og mögulega afgraun. Frágangur á milli 0,2 og 0,8 míkrómetrar krefst fíns CNC, harðsnúnings eða nákvæmnisslípun, með fægja bætt við fyrir fagurfræðilegar kröfur. Yfirborð undir 0,2 míkrómetrum krefst slípun ásamt slípun eða slípun, sem gerir fjölþrepa vinnslu nauðsynlega. Optískir-fletir undir 0,01 míkrómetra krefjast demantssnúningar, segulmagnsfrágangs eða sambærilegra sérhæfðra ferla í stýrðu umhverfi. Kröfur um virkni yfirborðs hafa einnig áhrif á val, þar sem þéttifletir krefjast sérstakrar ójöfnunar á meðan burðarfletir krefjast kross{15}}munsturs sem aðeins er hægt að ná með slípunarferlum.
5. Framleiðslumagn og efnahagsleg sjónarmið
Framleiðslumagn hefur veruleg áhrif á tæknihagfræði. Frumgerðamagn upp á eina til tíu einingar eru ívilnandi fyrir sveigjanlega CNC vinnslu án sérstakra verkfæra, eða viðbótarframleiðsluaðferðir eins og sértæka leysirbræðslu eða beina leysissintu málms fyrir-bjartsýni rúmfræði. Hröð rafafhleðsluvinnslu rafskautsframleiðsla með þrívíddarprentun getur flýtt fyrir þróun frumgerða. Lítið-magn mikið-blöndunarframleiðsla upp á tíu til eitt þúsund einingar nýtur góðs af snúnings-myllumiðstöðvum sem lágmarka uppsetningu fyrir flókna hluta, einingakerfi fyrir hraða endurstillingu og fimm-ása CNC til að draga úr breytingum á uppsetningu. Miðlungs rúmmál eitt þúsund til tíu þúsund einingar réttlæta sérstakar innréttingar, sjálfvirk hleðslukerfi og vinnslukeðjur sem sameina grófa vinnslu fyrir skilvirkni efnisflutnings með aðskildum frágangsaðgerðum fyrir nákvæmni. Flutningslínur eða bretti-sveigjanleg framleiðslukerfi verða raunhæf á þessum mælikvarða. Mikið magn sem er meira en tíu þúsund einingar krefst venjulega sérstakar-vélar, nærri-net-mótunarferli eins og kalt haus eða duftmálmvinnslu, fylgt eftir með frágangsvinnslu og fullkomlega sjálfvirkri skoðunarsamþættingu.
6. Aðferðarmöguleikar og búnaður tiltækur
Tæknival verður að taka tillit til hagnýtra takmarkana. Núverandi getu vélagarðs, þar á meðal ásafjölda, snældaafl, nákvæmnistig og stjórnkerfi, ætti að meta í samræmi við kröfur hluta. Íhuga skal sérhæfða undirverktakahæfileika fyrir framandi ferla eins og leysir áferð, rafeindageislabræðslu eða efnaætingu þegar búnaður innanhúss er ófullnægjandi. Tækniþroski og áhættuþol verður að vera í jafnvægi, þar sem sannað ferli eins og CNC fræsun, snúningur og slípun bjóða upp á minni áhættu og fyrirsjáanlegar niðurstöður, á meðan ný tækni eins og blendingur aukefnis-frádráttarkerfi eða úthljóðs titringur-hjálpuð vinnsla býður upp á meiri áhættu en einstaka möguleika fyrir annars ómögulega rúmfræði.
7. Leiðslutími og takmarkanir á framboðskeðju
Afhendingarkröfur hafa áhrif á val á ferli. Hefðbundin vinnsla þarf venjulega eina til fjórar vikur eftir því hversu flókið það er. Ferlar sem krefjast sérstakrar verkfæra eða innréttinga bæta við tveimur til þremur vikum fyrir hönnun og framleiðslu. Aukaframleiðsla dregur úr verkfæratíma en gæti krafist hitameðferðar og vinnslu eftir-vinnslu. Alþjóðlegar ákvarðanir um uppsprettu verða að jafna nálægð fyrir ítrekuð hönnunarsamskipti á móti hagræðingu kostnaðar fyrir þroskaða hönnun, þar sem lengri aðfangakeðjur geta hugsanlega bætt vikum við afhendingaráætlanir.
8. Gæðatrygging og samhæfni við skoðun
Valin tækni verður að styðja nauðsynlegar sannprófunaraðferðir. Staðfesting í-ferli krefst tækni sem er samhæf við-vélleit og rauntíma endurgjöfarkerfi. Innri eiginleikar gætu krafist tölvusneiðmyndaskönnunar eða eyðileggjandi skurðar, sem krefst viðeigandi vinnsluheimilda. Atvinnugreinar með rekjanleikakröfur eins og flugvélar, læknisfræði og bíla krefjast getu til skjalaferlis, sem tryggir að valin tækni styður alhliða gagnaskráningu.
9. Umhverfis- og sjálfbærniþættir
Umhverfissjónarmið hafa í auknum mæli áhrif á tæknival. Frádráttarferli mynda efnisúrgang í formi flísa, en nær-net ferli eins og aukefnaframleiðsla eða málmsprautun draga úr sóun fyrir dýr efni. Val á kælivökva og smurningu, þar með talið smurning í lágmarksmagni, þurrvinnsla eða frostkæling, getur dregið verulega úr umhverfisáhrifum. Mikil-nákvæm ferli krefjast oft loftslags-stýrðs umhverfi og orkunotkun ætti að vera tekin með í heildarkostnaðarmat.
10. Ákvörðunarrammi og framkvæmd
Skipulagður matsrammi styður hámarks tæknival. Lykilviðmið ættu að vera vegin í samræmi við forgangsröðun umsókna, venjulega með víddarnákvæmni, samræmi við yfirborðsáferð, kostnað á hlut og áhættuáreiðanleika sem fá mikla vægi, en leiðtími, sveigjanleiki fyrir hönnunarbreytingar og sveigjanleiki fá miðlungs vægi. Sérhver tækniframbjóðandi ætti að fá stig á grundvelli þessara viðmiðana með því að nota getu á móti kröfubilsgreiningu fyrir nákvæmni, vinnslugetuvísitölu fyrir yfirborðsfrágang, heildarkostnað að meðtöldum verkfærum og uppsetningu fyrir hagfræði, mikilvæga slóðagreiningu fyrir leiðtíma og söguleg gögn með prófunarprófun fyrir áhættumat.
Ráðlögð innleiðingaraðferð felur í sér að framkvæma Pugh fylki eða vegið ákvörðunarfylki þar sem frambjóðandi tækni er borin saman, fylgt eftir með sannprófun frumgerða áður en þú skuldbindur þig til framleiðsluverkfæra. Þetta kerfisbundna mat kemur í veg fyrir ótímabæra skuldbindingu til kunnuglegra en óákjósanlegra ferla og tryggir að valda tæknin passi raunverulega við sérstakar kröfur hvers ó-staðlaðs nákvæmnishluta.
Niðurstaða
Val á vinnslutækni fyrir ó-staðlaða nákvæmnihluta krefst heildrænnar kerfisverkfræði sem kemur jafnvægi á rúmfræðilegt flókið, efnishegðun, nákvæmniskröfur, efnahagslegar takmarkanir og gæðatryggingarkröfur. Ákjósanlegasta lausnin felur oft í sér blendingaferlikeðjur frekar en stakar-tækniaðferðir, samþætta viðbótar-, frádráttar- og yfirborðsmeðferðaraðferðir til að ná frammistöðumarkmiðum innan viðunandi kostnaðar- og tímamarka. Árangur er háður ítarlegri greiningu á öllum áhrifaþáttum, skipulagðri ákvarðanatöku- og staðfestingu í gegnum frumgerðatilraunir fyrir framleiðsluskuldbindingu.
