Jiwa EDC - Daripada Alat Mesin kepada CNC

 

I Latar Belakang

Jika terdapat satu istilah profesional yang kebanyakan orang pertama kali mendengar apabila memasuki komuniti EDC (Everyday Carry), sudah pasti ia adalah CNC. Ini diikuti dengan pelbagai istilah berteknologi tinggi seperti ukiran tiga paksi, empat paksi, lima paksi dan ketepatan. Artikel ini bertujuan untuk memberikan pemahaman yang komprehensif lagi boleh diakses tentang apa sebenarnya CNC, jiwa EDC (terutamanya memperkenalkan pusat pemesinan CNC dan pemotongan wayar CNC; lebih banyak mesin CNC akan diperkenalkan kemudian).

 

II Asal usul

Sebelum mendalami CNC, mari kita fahami dua alatan mesin tradisional dalam industri pemesinan - pelarik dan mesin penggilingan.

 

▲Kendalian Pelarik Manual

 

Prinsip Kerja Pelarik:Bahan kerja diapit di antara dua pusat, dan pemotongan dilakukan dengan memutarkan bahan kerja dan menggerakkan alat.

 

▲Pengendalian Mesin Pengilangan Manual

 

Prinsip Kerja Mesin Pengisar: Alat berputar pada kelajuan tinggi untuk memotong permukaan bahan kerja. Melalui demonstrasi video, kita dapat melihat bahawa mesin pengilangan manual mengawal tiga arah pergerakan dengan memusingkan pemegang: menggerakkan meja kerja secara mendatar atau menegak (paksi X dan Y) dan menggerakkan meja kerja secara menegak (paksi Z). Pergerakan bahan kerja membolehkan alat berputar untuk memesin permukaan dan kedalaman bahan kerja.

 

 

Pemesinan tradisional melibatkan pengendalian alatan mesin konvensional secara manual, dengan logam dipotong dengan memusingkan pemegang secara manual dan mengukur ketepatan dengan angkup dan alatan lain. Menambah teknologi kawalan berangka komputer pada mesin konvensional ini menghasilkan mesin CNC. CNC bermaksud "Kawalan Berangka Komputer," bermaksud alat mesin automatik yang dikawal oleh komputer. Komputer secara automatik memesin produk dan bahagian berdasarkan arahan yang telah diprogramkan, biasanya dikenali sebagai pemesinan CNC.

 

III Ketukangan Tajuk

Pada ketika ini, pembaca harus memahami cara pemesinan tiga paksi berfungsi: tiga arah kawalan mesin pengilangan diuruskan oleh komputer. Memandangkan bahan kerja bergerak relatif kepada alat hanya dalam arah X, Y dan Z, setiap persediaan hanya boleh melengkapkan pemesinan satu muka. Jika muka lain memerlukan pemesinan, bahan kerja mesti diapit semula dan dimesin semula.

 

▲Demonstrasi Pemesinan Tiga PaksiDemonstrasi Pemesinan Kilang-Pusing

 

Pelaksanaan pemesinan empat paksi agak mudah: arah pergerakan tambahan disediakan untuk bahan kerja (paksi A). Mesin yang paling biasa untuk mencapai pemesinan empat paksi ialah mesin mill-turn. Dengan mengawal putaran bahan kerja di sekeliling pusat pelarik (paksi A) dan pergerakan tiga paksi pemotong penggilingan (X, Y, Z), mesin melengkapkan pemesinan bahan kerja dalam bulatan penuh. Perbezaan antara mesin empat paksi standard dan mesin pusingan kilang terletak pada tumpuan mereka: mesin pusing kilang menekankan fungsi "pusing", dengan chuck paksi A menyediakan kuasa yang mencukupi untuk pemesinan, manakala mesin empat paksi standard menggunakan paksi A terutamanya untuk menukar orientasi bahan kerja tanpa memberikan kuasa pemesinan.

 

▲DemonstrasiDemonstrasi PemesinanMill-Turn

 

Seterusnya ialah pemesinan lima paksi yang berbunyi paling maju, yang agak jelas dalam pelaksanaannya: menambahkan satu lagi tahap kebebasan, yang biasanya dirujuk sebagai paksi C. Bergantung pada model, ini boleh dicapai melalui dua kepala pusing, dua meja berputar, atau gabungan satu mekanisme berputar dan satu pusingan.

 

▲Pemesinan Serentak Lima Paksi bagi Pendesak

 

▲Lima Paksi dalam Pemesinan Lima Paksi

 

Walau bagaimanapun, kita sering mendengar istilah seperti "pseudo five-axis" dan "3+2." Apakah maksudnya? Keupayaan untuk mencapai lima darjah kebebasan tidak semestinya bermaksud "pemesinan serentak lima paksi" yang benar. Kebanyakan pusat pemesinan direka bentuk dengan pilihan untuk menyesuaikan semula paksi tambahan, yang dipanggil persediaan "3+2". Ciri utama yang membezakannya daripada pusat pemesinan serentak lima paksi sebenar ialah "RTCP (Titik Pusat Alat Putaran)." Prinsip "3+2" pada asasnya mencapai kefungsian tiga paksi pada sudut tertentu (iaitu, "kedudukan"), bermakna selepas mesin bertukar ke sudut tertentu, ia masih beroperasi sebagai mesin tiga paksi standard . Perbezaan harga antara kedua-dua jenis pemesinan ini juga ketara.

 

 

 

 

 

▲Pemesinan Lima Paksi dengan Kawalan Titik Pusat Alat (TCP).

 

IV Masalah Biasa

 

S: Adakah lebih banyak paksi dalam pemesinan CNC sentiasa lebih baik?

J: Dalam amalan, pilihan paksi bergantung pada keperluan sebenar bahan kerja. Seperti yang ditunjukkan dalam ilustrasi, lebih banyak darjah kebebasan boleh menggunakan alat dengan lebih baik, meningkatkan kecekapan pemesinan dan mengurangkan bilangan masa pengapit, yang membawa kepada kurang ralat. Walau bagaimanapun, tidak semua bahan kerja sesuai untuk pemesinan empat paksi atau lima paksi. Terutamanya dalam pemesinan EDC setiap hari, tiada reka bentuk memerlukan permukaan yang sangat kompleks, kawasan cekung, atau permukaan yang agak nipis seperti bilah turbin. Oleh itu, pemesinan tiga paksi dan empat paksi boleh memenuhi kebanyakan keperluan pemesinan EDC. Peningkatan dalam kualiti permukaan melengkung dengan 3+2 adalah minimum dan kos serta faedah menggunakan pemesinan serentak lima paksi benar gred industri dengan sistem RTCP adalah tidak berkadar. Tidak mungkin mana-mana pereka akan memilih kaedah ini.

 

 

 

 

S: Apakah jenis reka bentuk yang memerlukan kos CNC yang lebih tinggi?

J: Pertama, adalah penting untuk menjelaskan bahawa kos CNC adalah berdasarkan masa pemesinan. Dalam pemesinan EDC, faktor paling penting yang mempengaruhi masa pemesinan ialah kerumitan permukaan. Tidak seperti permukaan rata, pemesinan permukaan melengkung memerlukan "memanjat" perlahan dengan kilang hujung bola. Jika dua permukaan melengkung yang berbeza bersilang dengan tajam, pemesinan yang lebih perlahan dan lebih teliti diperlukan untuk memastikan tepi yang jelas (talang dan fillet tidak memerlukan kilang hujung bebola).

 

 

 

 

S: Sejauh manakah perbezaan ketepatan antara mesin yang berbeza?

J: Ketepatan dalam pemesinan dikira dengan "toleransi." Julat toleransi untuk operasi pengilangan biasa dalam pemesinan EDC adalah seperti berikut:

 

 

 

 

 

 

Ketepatan pengilangan biasanya berkisar antara IT8 hingga IT7. Untuk pengilangan kasar, ketepatan pemprosesan ialah IT11-IT13, dengan kekasaran permukaan 5-20μm. Untuk pengilangan separuh siap, ketepatannya ialah IT8-IT11, dengan kekasaran permukaan 2.5-10μm. Untuk pengilangan kemasan, ketepatannya ialah IT{{10}}IT8, dengan kekasaran permukaan 0.63-5μm.

 

Jadi, apakah julat ketepatan untuk pemprosesan EDC kami? Malah, kebanyakan produk EDC hanya memerlukan "pemesinan separuh siap", dengan toleransi produk adalah sekitar IT8-IT7 dan kekasaran permukaan adalah lebih kurang R 3.2-1.6. Tahap ketepatan ini mencukupi untuk keperluan pemasangan EDC, seperti memasang galas, magnet, dan alur bola. Selepas menggilap, kekasaran permukaan boleh mencapai R 0.8. Oleh itu, ketepatan pemesinan boleh diperhatikan secara visual dalam beberapa bahagian atas beralur, dan nilai ketepatan tertentu boleh ditentukan dengan membandingkan "sampel kekasaran permukaan." Perlu dinyatakan bahawa proses seperti mencuci batu dan letupan pasir akan mengubah kekasaran permukaan bahan kerja. Rawatan ini boleh meningkatkan kekasaran permukaan sambil mengekalkan tepi yang mencukupi. Pilihan rawatan permukaan khusus hendaklah berdasarkan ciri-ciri produk.

 

 

 

 

IVKos dan Harga

Sebab utama komuniti EDC kekal khusus adalah disebabkan oleh harga yang tinggi akibat daripada kos CNC. Tetapi patutkah kos CNC diubah menjadi titik jualan sendiri? Pada pendapat saya, ketukangan harus sentiasa melayani produk. Produk yang baik memerlukan keseimbangan antara kos dan reka bentuk. Walaupun ketukangan yang kompleks boleh membawa kepada persembahan yang lebih baik, ia juga membawa harga yang tinggi dan masa pengeluaran yang panjang. Kadangkala, membuat perkara yang terlalu rumit untuk tujuan itu boleh menghalang bakal pembeli. Sudah tentu, reputasi produk bergantung kepada banyak faktor, dan reka bentuk yang sangat baik boleh mencetuskan semangat pasaran, menjadikan harga sebagai faktor yang kurang kritikal. Bagi anda, pembaca yang budiman, saya percaya selepas membaca artikel ini, anda akan mempunyai jawapan anda sendiri.