ماشینکاری سنتی اغلب با یک گلوگاه تولید سرسخت مبارزه میکند. نصب قطعات بین مراکز یا داخل چاک ها زمان با ارزش نصب را از بین می برد. این به شدت قابلیت های توان عملیاتی مداوم شما را محدود می کند. فقط با محکم کردن قطعه کار، در هر دسته، دقیقه از دست می دهید. را وارد کنید ماشین سنگ زنی بدون مرکز . این تجهیزات به طور کامل فیکسچرهای ساکن را از معادله حذف می کند. در عوض، برای ایمن سازی مواد به نیروهای فیزیکی پویا متکی است. چرخ ها و یک تیغه تکیه گاه قطعه را دقیقاً در جای خود به دام می اندازند. رفع نیاز به نصب اسپیندل همه چیز را برای ماشین آلات مدرن تغییر می دهد. تولیدکنندگان واقعاً مقیاس پذیر و تولید مداوم را برای اجزای گرد باز می کنند. شما فیزیک دقیقی را یاد خواهید گرفت که این امکان را فراهم می کند. ما مکانیسم های مختلف خوراک مناسب برای هندسه های مختلف را بررسی خواهیم کرد. ما همچنین آن را مستقیماً با روشهای تراشکاری و آسیاب سنتی مقایسه میکنیم. در نهایت، ما تاکید می کنیم که چرا این تنظیم پویا در محیط های تولید مدرن و خودکار برتری دارد.
خوراکی های کلیدی
قطعه کار در یک جیب پویا قرار می گیرد که توسط سه جزء ایجاد شده است: چرخ سنگ زنی، چرخ تنظیم و تیغه کار.
از آنجایی که قطعه در تمام طول خود پشتیبانی میشود، انحراف عملاً حذف میشود و تحملهای محکمتری را در قسمتهای شکننده یا بلند و نازک ایجاد میکند.
عدم وجود اتصال ثابت، تغذیه مداوم و خودکار را امکان پذیر می کند و آن را به گزینه ای قطعی برای آسیاب با حجم بالا تبدیل می کند.
پیچیدگی راه اندازی بیشتر از روش های سنتی است. این فرآیند به تراز ریاضی دقیق نیاز دارد، که باعث میشود برای دورههای تولید با حجم کم و مخلوط بالا کمتر قابل دوام باشد.
فیزیک فرآیند سنگ زنی بدون مرکز
درک کردن فرآیند سنگ زنی بدون مرکز نیاز به تغییر دیدگاه شما دارد. باید گیره، فک و دم را فراموش کنید. در عوض، تله ای پویا را تصور کنید که در آن نیروهای فیزیکی مخالف، جزء را در تعادل کامل نگه می دارند. ما این را جیب پویا سه نقطه ای می نامیم. کاملاً متکی بر تعامل دقیق سه جزء اصلی است.
جیب پویا سه نقطه ای
این جیب به طور کامل جایگزین کار سنتی می شود. هر جزء نقش خاصی در پایدار نگه داشتن قطعه دارد.
چرخ سنگ زنی: این جزء تهاجمی است. با سرعت فوق العاده بالا می چرخد. حذف واقعی مواد را انجام می دهد. مهمتر از همه، چرخش آن قطعه کار را به سمت پایین در برابر ساختار تکیه گاه و از طرفی به چرخ مقابل فشار می دهد.
چرخ تنظیم (تغذیه): این چرخ معمولاً از یک ساینده با چسب لاستیکی استفاده می کند. بسیار کندتر از چرخ سنگ زنی می چرخد. به عنوان یک ترمز اصطکاکی عمل می کند. سرعت چرخش دقیق قطعه شما را دیکته می کند. علاوه بر این، کج شدن این چرخ باعث ایجاد نیروی محوری برای کشیدن قطعه از طریق دستگاه می شود.
تیغه کار (ریغه استراحت): این قطعه ثابت قطعه کار را از زیر پشتیبانی می کند. تیغه دارای لبه بالایی زاویه دار است. این زاویه خاص، قطعه را دائماً در برابر دو چرخ قرار می دهد. از افتادن قطعه یا پرواز به خارج از منطقه سنگ زنی جلوگیری می کند.
هندسه ارتفاع مرکز
شما نمی توانید به سادگی قطعه کار را دقیقاً روی خط مرکزی بین دو چرخ قرار دهید. انجام این کار یک خطای هندسی بحرانی ایجاد می کند. هر نقطه پایینی روی قطعه به چرخ منتقل میشود و نقطه بالایی دقیقاً 180 درجه مقابل آن ایجاد میکند. نتیجه یک مثلث Reuleaux است. قطر قطعه ثابت خواهد بود، اما گرد نخواهد بود.
برای حل این مشکل، ماشینکارها تیغه کار را بالا میبرند. آنها مرکز قطعه را کمی بالاتر از خطوط مرکزی دو چرخ قرار می دهند. این ارتفاع تقارن 180 درجه را می شکند. هنگامی که یک نقطه پایین با یک چرخ تماس می گیرد، نقطه بالا با زاویه نامنظم ایجاد می شود. چرخش مداوم به تدریج این نقاط را با هم ترکیب می کند. این تغییر ریاضی یک سیلندر نهایی کاملا گرد را تضمین می کند.
نیروی فشاری در مقابل نیروی خمشی
ماشین های تراش و آسیاب های سنتی قطعات را در انتها نگه می دارند. وقتی ابزار برش وسط شفت را درگیر می کند، فشار جانبی وارد می کند. این باعث ایجاد نیروی خمشی می شود. قطعات بلند و نازک به راحتی تحت این فشار خم می شوند یا منحرف می شوند. فناوری بدون مرکز متفاوت عمل می کند. چرخ سنگ زنی قطعه را مستقیماً به چرخ تنظیم کننده و تیغه فشار می دهد. قطعه نیروی فشاری خالص را تجربه می کند. تیغه تمام طول خود را به طور همزمان پشتیبانی می کند. این انحراف قسمت میانی را به طور کامل حذف می کند.
اشتباه رایج: تنظیم زاویه تیغه کار بیش از حد شیب دار. این باعث می شود که چرخ سنگ زنی قطعه را به شدت گیر کند. این اغلب باعث ایجاد علائم شدید در سطح نهایی شما می شود. همیشه زاویه تیغه را با مواد و قطر خاص مطابقت دهید.
دستههای راهحل: مکانیسمهای تغذیه در مقابل خوراک
مهندسان فیزیک اصلی را برای رسیدگی به هندسههای مختلف قطعات تطبیق میدهند. نحوه حرکت یک جزء در جیب پویا، تنظیم دستگاه را دیکته می کند. ما این تنظیمات را به سه مکانیسم تغذیه اصلی دسته بندی می کنیم.
سنگ زنی از طریق خوراک
سنگ زنی از طریق تغذیه بیان نهایی تولید مداوم است. مکانیزم به زیبایی ساده است. اپراتور چرخ تنظیم را کمی نسبت به چرخ سنگ زنی کج می کند. این زاویه خفیف - معمولا بین یک تا پنج درجه - یک نیروی کششی جانبی ایجاد می کند.
دستگاه قطعه را به طور کامل از طریق منطقه سنگ زنی می کشد. جزء وارد یک طرف خشن و خارج از طرف دیگر به پایان رسید. این روش کاملاً برای سیلندرهای مستقیم و یکنواخت است. مشاهده خواهید کرد که این مورد روی پینهای رولپلاک، رولبرینگها، حفاریها و شفتهای فلزی اعمال میشود. از آنجایی که چرخ ها به طور مداوم قطعات جدید را می پذیرند، از طریق تغذیه، توان عملیاتی را به طور کامل به حداکثر می رساند.
سنگ زنی در خوراک (غوطه ور شدن).
هر قسمت یک سیلندر کامل نیست. بسیاری از اجزا دارای سر، شانه یا قطرهای مختلف هستند. Thru-feed نمی تواند این اشکال را پردازش کند. دستگاه را گیر می کردند. در عوض، ما از خوراک داخلی استفاده می کنیم که اغلب به آن سنگ زنی غوطه ور می گویند.
اپراتور قطعه را به صورت دستی یا رباتیک روی تیغه کار قرار می دهد. توقف انتهایی از حرکت محوری قطعه جلوگیری می کند. هنگامی که قطعه به طور ایمن استراحت کرد، چرخ تنظیم به سمت داخل تغذیه می کند. این قطعه را به چرخ سنگ زنی ثابت فشار می دهد. چرخ ها با دقت پانسمان (شکل) می شوند تا با مشخصات منفی قسمت مورد نظر مطابقت داشته باشند. شما از این مکانیسم برای تولید پیچ و مهره، شفت دنده پیچیده و سوپاپ موتور استفاده می کنید.
آسیاب خوراک پایانی
تغذیه پایانی به عنوان یک رویکرد ترکیبی عمل می کند. این متخصص در پردازش قطعات مخروطی است. اپراتور قطعه را به صورت محوری به ناحیه آسیاب تغذیه می کند تا زمانی که به یک استاپ انتهایی ثابت برخورد کند. در این مرحله، چرخ سنگ زنی - که با یک مخروط خاص پوشیده شده است - سطح را تمام می کند. سپس قطعه جمع می شود. سازندگان اغلب از این روش برای یاتاقان های غلتکی مخروطی و ساقه های ابزار تخصصی استفاده می کنند.
نمودار مقایسه مکانیسم خوراک
مکانیسم
جنبش بخشی
هندسه بخش ایده آل
برنامه های کاربردی رایج
از طریق فید
کشش محوری مداوم از طریق دستگاه
سیلندرهای مستقیم و یکنواخت
پین رولپلاک، شفت، حفاری خالی
In-Feed (غوطه ور شدن)
موقعیت محوری ثابت، حرکت چرخ جانبی
قطعات چند قطری، سر یا شانه دار
پیچ و مهره، سوپاپ موتور، شفت دنده
پایان خوراک
تغذیه محوری تا یک توقف فیزیکی
پروفیل های مخروطی
بلبرینگ مخروطی، ابزار تخصصی
سنگ زنی قطعات بدون مرکز در مقابل سنتی استوانه ای
هنگام برنامه ریزی برای تولید، مهندسان باید بین پلت فرم های بدون مرکز و سنتی یکی را انتخاب کنند سنگ زنی قسمت استوانه ای . هر فناوری دارای مزایای متمایز بر اساس اندازه دسته و هندسه قطعه است. مقایسه آنها مستقیماً نشان می دهد که تنظیمات بدون مرکز در کجا غالب هستند.
تثبیت زمان و توان عملیاتی
سنگ زنی سنتی نیاز به مداخله قابل توجه انسان دارد. اپراتور باید به صورت دستی قطعه را بارگیری کند، دم را درگیر کند، چاک را سفت کند و از نشستن مناسب اطمینان حاصل کند. این دنباله در هر جزء بین ده تا سی ثانیه طول می کشد. بیش از هزاران قطعه، این زمان بیکاری سودآوری را از بین می برد.
روشهای بدون مرکز، نصب تکی را حذف میکنند. می توانید هزاران پین را در یک قیف بریزید. ماشین آنها را بی وقفه پردازش می کند. زمان بارگیری و تخلیه به طور موثر در طول یک جریان از طریق تغذیه به صفر می رسد.
یکپارچگی و انحراف قطعه
ماشینهای سنتی قطعه را در انتهای آن میگیرند. اگر یک میله بلند و نازک را ماشین کاری می کنید، بخش میانی بدون تکیه گاه باقی می ماند. هنگامی که چرخ ساینده به وسط فشار می آورد، میله خم می شود. این انحراف باعث عدم دقت ابعادی شدید می شود.
از آنجایی که تیغه کار تمام طول قطعه را به طور همزمان پشتیبانی می کند، انحراف قسمت میانی از بین می رود. این باعث می شود این فناوری برای تولید پزشکی ارزشمند باشد. مواردی مانند سیم های راهنمای جراحی انعطاف پذیر کاملاً به این پشتیبانی فشاری متکی هستند.
الزامات سوراخ مرکزی
سنگ زنی بین مرکز نیاز به پیش نیاز خاصی دارد. قبل از اینکه قطعه کار به آسیاب برسد، باید سوراخ های مرکزی را در هر دو انتهای قطعه سوراخ کنید. این یک مرحله عملیاتی کامل را بر روی ماشین تراش اضافه می کند. ابزار، زمان و نیروی کار را مصرف می کند.
جیب پویا بدون مرکز هیچ اهمیتی به انتهای قطعه نمی دهد. فقط به قطر بیرونی اشاره می کند. شما عملیات حفاری را به طور کامل حذف می کنید و در هزینه های ماشینکاری بالادست صرفه جویی می کنید.
ملاحظات تمرکز
ما باید یک محدودیت شدید را بپذیریم. گاهی اوقات، یک قطعه دارای سوراخ داخلی از پیش ماشینکاری شده است. طرح اولیه ممکن است حکم کند که قطر خارجی باید کاملاً متحدالمرکز با سوراخ داخلی باشد. روش بدون مرکز در اینجا مبارزه می کند. مرکز خود را صرفاً بر اساس سطح بیرونی تعریف می کند. ویژگی های داخلی را نادیده می گیرد. در این سناریوهای سخت، نصب قطعه بر روی یک سنبه دقیق در داخل یک آسیاب استوانهای سنتی از نظر فنی برتر است.
نتایج کسب و کار: چرا این مکانیسم در سنگ زنی با حجم بالا عالی می شود؟
حذف وسایل ثابت چیزی بیش از تغییر فیزیک در فروشگاه است. معیارهای مالی تولید را تغییر می دهد. وقتی متعهد می شوید سنگ زنی با حجم بالا ، طراحی ذاتی این تجهیزات مزایای تجاری گسترده ای را به همراه دارد.
کاهش زمان چرخه
شما نمی توانید تأثیر حذف توالی بار از مسیر بحرانی خود را اغراق کنید. در ماشینکاری سنتی، اسپیندل در حالت بیکار قرار می گیرد در حالی که اپراتور قطعه را تغییر می دهد. فرآیندهای بدون مرکز از طریق تغذیه با فازهای بارگیری و برش همپوشانی دارند. همانطور که یک پین از چرخ ها خارج می شود، پین دیگر در نیمه راه تمام شده است. این همپوشانی زمان چرخه را تا 80 درصد در قطعات استوانه ای ساده کاهش می دهد.
آمادگی اتوماسیون
گیره های استاتیک به بازوهای رباتیک پیچیده و گران قیمت برای تکرار بارگذاری انسان نیاز دارند. جیب پویا به چنین پیچیدگی نیاز ندارد. ذاتاً برای اتوماسیون ارزان و قابل اعتماد آماده است. می توانید فیدرهای کاسه ارتعاشی را به راحتی ادغام کنید. کاسه قطعات را تراز می کند و آنها را به سمت بالا هدایت می کند. آنها در یک کانال گرانشی ساده می افتند. ناودان آنها را مستقیماً روی تیغه کار هدایت می کند. پس از اتمام، آنها بر روی یک نوار نقاله خروجی می افتند. کل سلول میتواند ساعتها بدون نظارت انسان چراغها را خاموش کند.
هزینه ابزار و طول عمر
این ماشین ها از چرخ های ساینده عظیم استفاده می کنند. مساحت سطح چرخ های مورد استفاده در آسیاب های سنتی کوچک را کوچک می کند. سایش به طور مساوی در یک محیط بسیار بزرگتر توزیع می شود. علاوه بر این، نسخه های مدرن CNC چرخ های خود را به طور مداوم در طول دویدن می پوشانند. این میکرو پانسمان ساینده را تیز و تهاجمی نگه می دارد. در نتیجه، هزینه های مصرفی شما در هر واحد با افزایش اندازه دسته ای کاهش می یابد.
بازده مواد
مواد شکننده از استرس موضعی متنفرند. اگر یک میله سرامیکی را در یک ماشین تراش استاندارد فرو کنید، احتمالاً فشار فک آن را ترک خواهد کرد. قطعات کاربید به راحتی تحت نیروهای خمشی خرد می شوند. نیروی فشاری خالص جیب پویا مواد شکننده را با خیال راحت نگه می دارد. نرخ ضایعات هنگام پردازش شیشه، سرامیک های پیشرفته یا آلیاژهای شکننده هوافضا به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
واقعیت های اجرا و معیارهای ارزیابی
با وجود توان باورنکردنی، این فناوری یک درمان جهانی نیست. فیزیک نیاز به تراز ریاضی دقیق دارد. اجرای این فرآیند مستلزم ارزیابی دقیق محیط تولید شما است.
زمان راه اندازی معاوضه کردن
این خطر اولیه است. شما نمی توانید به سادگی یک قطعه را داخل دستگاه بیندازید و استارت را فشار دهید. مرحله راه اندازی بی رحمانه است. یک تکنسین ماهر باید ارتفاع دقیق تیغه را محاسبه کند. آنها باید هر دو چرخ را به پروفایل های خاصی بپوشانند. آنها باید زاویه چرخ تنظیم را کاملاً تنظیم کنند. تنظیم صفحات راهنما برای جلوگیری از باریک شدن در هنگام ورود یا خروج نیاز به صبر بالایی دارد. یک تغییر کامل به راحتی می تواند چهار تا هشت ساعت طول بکشد.
آستانه های حجم
از آنجایی که راه اندازی ساعت ها طول می کشد، اندازه دسته ای سودآوری را دیکته می کند. اگر نیاز به آسیاب پنجاه پین سفارشی دارید، زمان راه اندازی به طور کامل حاشیه سود شما را از بین می برد. بهتر است آنها را در یک ماشین سنتی چک کنید. با این حال، اگر پنجاه هزار پین را اجرا می کنید، زمان بارگذاری صفر ثانیه هزینه راه اندازی را فورا مستهلک می کند. این تجهیزات هزاران یا میلیونها کار را برای توجیه تلاش اولیه برای راهاندازی میطلبد.
تعمیر و نگهداری و کنترل کیفیت
این ماشین ها نیروهای فیزیکی عظیمی تولید می کنند. آنها برای جذب ارتعاش به پایه های چدنی عظیم و سفت و سخت نیاز دارند. اگر پایه فاقد استحکام باشد، علامتهای پچ پچ سطح شما را خراب میکنند. علاوه بر این، اپراتورها باید چرخ تنظیم را به شدت حفظ کنند. اگر لاستیک لعاب کند، کشش را از دست می دهد. قطعه از کنترل خارج می شود و تحمل ابعادی را از بین می برد.
بهترین روش: همیشه جریان مایع خنک کننده را کنترل کنید. جیب پویا اصطکاک شدید ایجاد می کند. بدون مایع خنک کننده با فشار بالا و با هدف دقیق، قطعه از نظر حرارتی منبسط می شود. این انبساط حرارتی پس از خنک شدن روی میز بازرسی به قطعات بزرگتر منجر می شود.
منطق فهرست کوتاه
اگر در حال ارزیابی فروشندگان تجهیزات هستید یا به دنبال برون سپاری به یک سازنده قراردادی هستید، از معیارهای سختگیرانه استفاده کنید. به دنبال این قابلیت های خاص باشید:
چرخههای پانسمان خودکار: مطمئن شوید که دستگاه میتواند چرخهای خود را بدون توقف کامل تولید پانسمان کند.
کنترل CNC چند محوره: ادغام مدرن CNC زمان راه اندازی دردناک را به شدت کاهش می دهد. سرووها می توانند ارتفاع تیغه و موقعیت چرخ را بسیار سریعتر از چرخ دستی های دستی تنظیم کنند.
میرایی ارتعاش: بررسی کنید که دستگاه از بسترهای پلیمری-بتنی یا چدنی سنگین برای از بین بردن پچ پچ استفاده می کند.
تجربه یکپارچه سازی: فروشنده باید ثابت کند که می تواند به طور یکپارچه کاسه های ارتعاشی و نوار نقاله های خروجی را به واحد اصلی متصل کند.
نتیجه گیری
ماشین سنگ زنی بدون مرکز یک شگفتی در فیزیک تولید است. این واقعیت آهسته و دست و پا گیر گیره های ایستا را با تعادل مداوم و پویا نیروها جایگزین می کند. با به دام انداختن قطعه کار بین یک چرخ ساینده فعال، یک چرخ تنظیم کننده ترمز و یک تیغه نگهدارنده زاویه دار، به سرعت حذف مواد بی نظیری می رسد.
تصمیم شما برای پیاده سازی این فناوری کاملاً به مشخصات تولید شما بستگی دارد. شما باید این فرآیند را زمانی انتخاب کنید که حجم تولید انبوه داشته باشید، تلورانس خارجی محدودی دارید و سیلندرهای مستقیم یا پلکانی تولید کنید. اگر فروشگاه شما با سفارشات کم حجم و ترکیبی بالا دوام می آورد، باید فعالانه از آن اجتناب کنید. همچنین اگر نقشههای شما به تمرکز شدید بین قطر بیرونی و یک ویژگی داخلی نیاز دارند، باید از آن اجتناب کنید.
اجازه ندهید گلوگاه های تولید رشد شما را متوقف کند. امروز اندازه دسته های فعلی خود را ارزیابی کنید. یک مطالعه زمان بر روی تنظیمات آسیاب سنتی موجود خود انجام دهید. دقیقاً مشخص کنید که اپراتورهای شما چقدر برای بارگیری و تخلیه قطعات صرف می کنند. اگر این شماره شما را می ترساند، وقت آن است که با یک مهندس برنامه تماس بگیرید. برای راه اندازی بدون مرکز، تخمین چرخه زمان را درخواست کنید. احتمالاً متوجه خواهید شد که دستاوردهای عملیاتی به طور کامل حاشیه سود شما را تغییر می دهد.
سوالات متداول
س: چه موادی را می توان روی یک ماشین سنگ زنی بدون مرکز آسیاب کرد؟
A: این ماشین ها با انواع گسترده ای از مواد کار می کنند. می توانید فولاد استاندارد، آلومینیوم و تیتانیوم را بدون زحمت آسیاب کنید. از آنجایی که این فرآیند به نیروی فشاری متکی است، در آسیاب کردن مواد شکننده که معمولاً در یک چاک ترک میخورند، برتری دارد. این شامل سرامیک های پیشرفته، شیشه، کاربید تنگستن و حتی پلاستیک های صنعتی سفت و سخت می شود.
س: چگونه از سقوط قطعه از طریق دستگاه جلوگیری می کنید؟
پاسخ: هندسه تیغه کار از این امر جلوگیری می کند. تیغه مستقیماً در زیر قطعه قرار می گیرد. دارای لبه بالایی زاویه دار است. این زاویه خاص به طور پیوسته قطعه کار را به سمت بالا و بیرون می چسباند و آن را به طور ایمن در برابر چرخ سنگ زنی و چرخ تنظیم کننده نگه می دارد.
س: تحمل های استانداردی که با فرآیند سنگ زنی بدون مرکز قابل دستیابی هستند چیست؟
A: این فرآیند دقت استثنایی را ارائه می دهد. در مراحل تولید استاندارد، میتوانید به راحتی تلورانسهای قطری را در +/- 0.0001 اینچ (2.5 میکرون) نگه دارید. با کنترلهای دقیق محیطی و سایندههای ریز، گردی را میتوان در ۰٫۰۰۰۵ اینچ (۱٫۲ میکرون) حفظ کرد.
س: آیا می توانید قطعات غیر استوانه ای را روی یک آسیاب بدون مرکز آسیاب کنید؟
پاسخ: در حالی که دستگاه ذاتاً سیلندر تولید می کند، تنظیمات تخصصی می توانند پروفیل های جزئی را آسیاب کنند. با استفاده از چرخههای سفارشی CNC ورودی خوراک و چرخهایی با لباس منحصربهفرد، میتوانید گامهای چند قطری، ریزشهای جزئی و حتی اشکال خاص بادامک را آسیاب کنید. با این حال، هندسه های غیر استوانه ای شدید برای این فناوری نامناسب باقی می مانند.
