Kas yra apdirbtos dalys?
Apdorotos dalys – tai komponentai, kurių formos iš tokių medžiagų kaip metalas ar plastikas išgaunamos staklėmis, įskaitant frezas, tekinimo stakles ir frezavimo stakles. Įrankiai pašalina papildomą medžiagą, kad gautų norimą formą.
Apdirbti galima rankiniu būdu arba skaitmeniniu būdu, naudojant CNC (kompiuterinio skaitmeninio valdymo) stakles. Greitoms užduotims, kurioms reikalingas žmogaus tikslumas, geriausiai tinka rankinis apdirbimas, o CNC apdirbimas tinka sudėtingoms ir pasikartojančioms formoms.
Todėl naudojant tokius metodus kaip frezavimas ir tekinimas, CNC apdirbimas padidino tikslumą n apdirbamų komponentų gamybos ir padidino efektyvumą. Todėl apdirbtos detalės tapo nepakeičiamos tokiuose sektoriuose, kaip aviacijos ir automobilių pramonė, kur komponentų patikimumo tikslumas yra labai svarbus.
Be to, kai kurie inžineriniai komponentai iš pradžių liejami arba liejami, o paskui apdirbami. Šios dalys kartais vadinamos iš dalies apdirbtomis arba apdirbtomis po apdirbimo, o tai rodo apdirbimo įvairiapusiškumą ir svarbą šiuolaikiniuose gamybos procesuose.
Mechaniškai apdirbtų dalių pritaikymas
Aviacijos ir kosmoso pramonė:
- Paraiškos: Lėktuvų variklių komponentai, lėktuvų korpusų konstrukciniai elementai, važiuoklės ir kt.
- Pramonės ypatybės: Reikalingas itin didelis tikslumas ir patikimumas.
- Reikalavimai dalims: Turi būti atsparios ekstremalioms temperatūroms ir slėgiui, pasižymėti dideliu atsparumu korozijai ir stiprumu.
- Privalumai: Tikslus apdirbimas užtikrina, kad komponentai atitiktų griežtus saugos standartus, didina skrydžių saugą ir efektyvumą.
Automobilių pramonė:
- Paraiškos: Variklio komponentai, transmisijos sistemos, pakabos sistemos dalys.
- Pramonės ypatybės: Masinė gamyba, kuriai keliami aukšti sąnaudų ir efektyvumo reikalavimai.
- Reikalavimai dalims: didelis patvarumas, geras mechaninis stiprumas ir atsparumas dilimui.
- Privalumai: Mechaniškai apdirbtos dalys pagerina transporto priemonės eksploatacines savybes, sumažina gedimų skaičių ir pailgina tarnavimo laiką.
Medicinos pramonė:
- Paraiškos: Chirurginiai įrankiai, implantuojami prietaisai, sąnarių pakaitalai ir dantų implantai.
- Pramonės ypatybės: Itin aukšti reikalavimai gaminių biologiniam suderinamumui ir tikslumui.
- Reikalavimai dalims: Netoksiškos, biologiškai suderinamos medžiagos turi būti labai tikslios, kad atitiktų sudėtingą žmogaus anatomiją.
- Privalumai: Tikslus apdirbimas užtikrina medicinos prietaisų saugumą ir funkcionalumą, gerina gydymo rezultatus.
Elektronikos pramonė:
- Paraiškos: Kompiuterių aparatinės įrangos, mobiliųjų įrenginių ir ryšių įrangos komponentai.
- Pramonės ypatybės: Miniatiūrizacijos siekis ir didelė technologijų integracija.
- Reikalavimai dalims: Ypač didelio tikslumo ir sudėtingos miniatiūrizacijos konstrukcijos.
- Privalumai: Dėl tikslaus apdirbimo elektroniniai prietaisai tampa kompaktiškesni, efektyvesni ir funkcionalesni.
Energetikos pramonė (pvz., naftos ir dujų):
- Paraiškos: Gręžimo įranga, perdavimo sistemų komponentai.
- Pramonės ypatybės: Atšiauri aplinka, kurioje keliami aukšti reikalavimai įrangos patikimumui ir ilgaamžiškumui.
- Requirements for Parts: Must withstand high pressure, high temperatures, and corrosive environments.
- Privalumai: Apdorotos dalys pagerina įrangos našumą ir saugą, sumažina techninės priežiūros išlaidas ir prastovos laiką.
Kaip projektuoti pagal užsakymą apdirbamas dalis
Norint užtikrinti, kad pagal užsakymą pagamintos dalys būtų funkcionalios ir ilgaamžės, svarbu laikytis tam tikrų projektavimo principų. Jei naudojamos tinkamos specifikacijos, galima išvengti mechaninių nesklandumų, o komponentai gali sklandžiai įsilieti į savo mazgus, sumažindami brangiai kainuojančio reguliavimo ir remonto poreikį. Tai taip pat pagerina galutinio gaminio kokybę pagal standartų gaires, o tai lemia naudotojų pasitikėjimą ir bendrą pasitenkinimą.
Sienos storis
Dirbant su apdirbtomis detalėmis būtina paminėti, kad metalų sienelių storis turi būti ne mažesnis kaip 0,8 mm, o plastikų – 1,5 mm. Tai sudarys sąlygas inžineriniams darbams gaminant ir naudojant komponentą, kad ateityje jis nesulūžtų ir nesideformuotų. Pavyzdžiui, aliuminio detalės, kurių storis mažesnis už šį patarimą, gali vibruoti ir lankstytis.
Mažiau nei
Be specialių įrankių išpjovos neturėtų būti gilesnės nei maždaug 0,5 mm. Kita vertus, standartinė įranga leidžia išpjauti iki trijų milimetrų gylio. Tačiau projektuojant tokias konstrukcijas, kurioms reikalingi gilesni įpjovimai, būtina turėti omenyje papildomas išlaidas ir galimus kompromisus dėl konstrukcijos vientisumo.
ertmės, skylės ir sriegiai
Siekiant palengvinti efektyvų įrankių gamybą ir užtikrinti medžiagos tvirtumą, pagal ertmių projektavimo standartus šios ertmės turėtų būti ne mažesnio kaip 4 mm gylio ir ne gilesnės kaip 10 mm. Srieginės skylės taip pat turi būti projektuojamos atsižvelgiant į tai, todėl sriegio gylis turi būti lygus rekomenduojamam M6 skersmeniui – 9 mm, jei pasitaikytų kokia nors apkrovą sukelianti situacija.
Laiptai
Komponentų apdirbimo mastas lemia matmenų tolerancijos lygius, kuriuos tokių komponentų konstruktoriai toleruoja tol, kol jie tampa nepriimtinomis ribomis. Mažos apimties komponentų (iki 50 mm) tolerancija paprastai yra ±0,05 mm, o didesnių (daugiau kaip 100 mm) – iki ±0,1 mm dėl medžiagos elgsenos apdirbimo procesų metu.
Išsikišimai
Mechaniškai apdirbtos detalės išsikišimai, pavyzdžiui, skirtukai ar iškyšos, neturi būti daugiau kaip tris kartus didesni už jų pagrindo storį į viršų nuo paviršių, prie kurių jie iš pradžių turėjo būti pritvirtinti arba ant kurių jie turėjo būti uždėti. Ir atvirkščiai, reikia užtikrinti, kad iškyša, kurios pagrindo storis yra 2 mm, neviršytų 6 mm aukščio, jei nenorima, kad jos struktūra susilpnėtų, dėl ko ji išlinksta arba lūžta.
Vidiniai kampų spinduliai
Vidiniai kampų spinduliai yra labai svarbūs siekiant sumažinti apdirbamų detalių įtempių koncentraciją. Daugumai medžiagų rekomenduojamas ne mažesnis kaip 1 mm spindulys, tačiau kietesnėms medžiagoms, pavyzdžiui, nerūdijančiajam plienui, jis gali būti nuo 2 mm iki 2 mm, kad būtų išvengta įtrūkimų dėl jų naudojimo.
Kišenės
Dažniausiai apdirbamų detalių kišenių gylis yra ne didesnis kaip tris kartus didesnis už įrankio skersmenį. Jei kišenė gaminama naudojant 4 mm skersmens įrankį, ji neturėtų viršyti šio skaičiaus, kad būtų užtikrintas efektyvus drožlių pašalinimas ir įrankio stabilumas.
Išankstinis gręžimo gylis
Kad sriegis būtų tinkamai suformuotas, išankstinio gręžimo gylis turi būti bent pusantro karto didesnis už čiaupo skersmenį. Jei paimsime standartinį M8 sriegiklį, kurio skersmuo yra 6,8 mm, tuomet, kad sriegis visiškai įsriegtų ir nepakenktų jo tvirtumui, išankstinio gręžimo storis turėtų būti maždaug 10,2 mm.
Sriegiamos skylės
Norint tinkamai atlikti savo funkcijas, mechaniškai apdirbtuose paviršiuose turi būti tam tikras minimalus vidinis skersmuo. Kitaip tariant, M4 srieginė skylė prieš sriegimą turėtų būti išgręžta bent 3,3 mm, o ant jos užsuktas varžtas turėtų būti ne trumpesnis kaip 8 mm.
Tekstas ir užrašai
Kad po dažymo ar kitų apdailos procesų tekstas ir užrašai ant apdirbtų dalių būtų įskaitomi, jų aukštis turi būti ne mažesnis kaip penki milimetrai, tačiau jų gylis neturi būti mažesnis už milimetro ribą. Mašinų valdymo skydeliuose paprastai būna išgraviruotos etiketės, kurios turi išlikti lengvai pastebimos net ir atšiauriomis pramoninėmis sąlygomis, kuriose jos naudojamos5.
Paviršiaus apdaila
Apdorotų detalių paviršiaus apdaila skiriasi priklausomai nuo naudojimo poreikių. Nors daugumai pramoninių programų gali reikėti tik 1,6 µm šiurkštumo (Ra) vertės, smulkesnė apdaila, pavyzdžiui, hidraulinių vožtuvų apdaila, gali patekti į ASME B46.1 nurodytą 0,4 µm intervalą.
Apdorotų dalių medžiaga
Medžiagos, naudojamos mechaniniam projektavimui ir gamybai, yra labai svarbios gaminių veikimui, patikimumui ir ekonomiškumui. Tinkamos medžiagos būtinos norint išlaikyti konstrukcijos tvirtumą, padidinti našumą, sumažinti poveikį aplinkai ir sumažinti sąnaudas, o tai labai svarbu siekiant sėkmės rinkoje.
- Metalai: Tai daugiausia apdorotos medžiagos, tokios kaip plienas (pvz., anglinis arba legiruotas plienas), aliuminis, varis ir nerūdijantis plienas. Šios medžiagos pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis ir gali būti lengvai apdorojamos.
- Plastmasės: Tuo pat metu iš tam tikrų specifinių inžinerinių plastikų, tokių kaip nailonas, polikarbonatas ir PTFE (teflonas), gali būti kuriami neapkrauti komponentai, kai nereikia didelio stiprumo.
- Keramika: Kita vertus, keramiką, pvz., silicio karbidą ir aliuminio oksidą, apdirbti yra brangu, tačiau ji gali atlaikyti sudėtingas sąlygas, pvz., aukštą temperatūrą ar didelį abrazyvumą.
- Kompozitai: Anglies pluošto kompozitai ir stiklo pluoštu armuoti plastiko kompozitai naudojami specializuotose srityse dėl puikaus stiprumo ir svorio santykio.
Apdorotų dalių privalumai
Nėra MOQ
Vienas iš svarbių apdirbtų dalių privalumų gamyboje ir projektavime yra tai, kad joms netaikomas minimalus užsakymo kiekis. Ši savybė suteikia organizacijoms lankstumo, todėl jos gali veiksmingai valdyti sąnaudas ir atsargas.
Geri prototipai
Apdirbtos detalės taip pat suteikia prototipų kūrimo galimybes, kurios yra svarbūs apdirbimo veiksniai. Inžinieriai gali greitai sukurti ir išbandyti prototipus, todėl juos galima greitai atnaujinti ir tobulinti. Todėl šis procesas sutrumpina laiką, per kurį naujas gaminys pasiekia rinką.
Dizaino laisvė
Mechaniškai apdirbtos detalės turi puikią projektavimo laisvę. Taip yra todėl, kad gamintojai gali kurti sudėtingas formas ir įmantrias detales, kurių neįmanoma sukurti kitais gamybos būdais. Galiausiai ši savybė pagerina galutinių gaminių funkcionalumą ir estetiką.
Kokybė
Kokybės požiūriu mechaniškai apdorotos dalys lenkia savo alternatyvas. Jos gaminamos preciziškai tiksliai, todėl galima pasiekti didesnių leistinų nuokrypių nei liejamos ar kalamos analogiškos detalės. Šie aspektai lemia aukštesnę komponentų kokybę, todėl galutiniai naudotojų gaminiai yra našesni ir ilgaamžiškesni.
Laikas
Apskritai apdirbtų detalių paruošimo laikas paprastai būna trumpesnis nei kitų gamybos procesų. Tiesioginis apdirbimo pobūdis užtikrina greitesnį darbų atlikimo laiką, nes nereikia naudoti formų ar ruošinių. Tokie greito reagavimo gebėjimai padeda įmonėms greitai reaguoti į rinkos poreikius.
Pakeitimai
Gamybos metu apdirbant galima lengvai keisti komponentus. Jei prireiktų keisti detalę, tai galima padaryti greitai, nesukeliant ilgesnių prastovų ar pernelyg didelių išlaidų. Todėl toks lankstumas labai padeda tobulinti gaminių dizainą.
Stiprumas
Kitas privalumas, kurio negalima nepastebėti, yra apdirbtų dalių tvirtumas. Pasirinktos medžiagos, įskaitant metalus ir didelio atsparumo plastikus, užtikrina ilgaamžiškumą ir atsparumą atšiaurioms sąlygoms bei dideliam įtempių lygiui, todėl jos idealiai tinka kritinėms reikmėms.
Paviršiaus apdaila
Galiausiai, dėl svarbių priežasčių apdirbtos detalės dažnai pasižymi geresne paviršiaus apdaila, palyginti su kitais gamybos procesais, taikomais jas gaminant. Kadangi apdirbant naudojami tikslūs įrankiai, gauti paviršiai yra paruošti naudojimui arba juos reikia minimaliai apdoroti po apdirbimo. Ši savybė svarbi detalėms, kurioms keliami aukšti estetiniai standartai arba specifiniai eksploataciniai reikalavimai.
Detalių apdirbimo būdai ir procesai
Gamybos procesų ir metodų įvairovė leidžia kūrėjams ir gamintojams pasirinkti tinkamiausią technologiją, atsižvelgiant į konkrečias gaminių savybes ir medžiagų savybes. Todėl toks pritaikomumas užtikrina, kad apdirbant galima veiksmingai keisti formas nuo paprastų iki sudėtingų, taip pat medžiagas nuo minkštų plastikų iki kietų metalų. Todėl masinei gamybai ar individualiems užsakymams reikalingos lankstaus našumo ir didelio tikslumo staklės, nes jos pasirengusios atitikti griežtus reikalavimus ir kintančius reikalavimus.
- Frezavimas: Frezavimo metu CNC frezavimo įrenginys gamina frezuotas detales iš pradinės medžiagos. Ji gamina detales su plokščiu arba kontūriniu paviršiumi, naudodama įvairias stakles ir pjovimo įrankius, tokius kaip, be kita ko, priekinis frezavimas, galinis frezavimas, CNC frezavimas.
- Apsisukimas: Tekinimo metu tekintos detalės gaminamos ruošiniui sukantis, o frezai šalinant medžiagą, kad būtų gautos cilindrinės formos. CNC tekinimas palengvina sriegių gamybą ant apdirbamų objektų, pavyzdžiui, velenų, taip pat išorinių elementų.
- Gręžimas: Šio proceso metu gręžtuvai, gręždami skyles į taikinius, sukasi apvaliai. Tokiu būdu jie sukuria įvairaus dydžio ir gylio skyles įvairių pramonės šakų apdirbamose detalėse.
- Praplėtimas: šiuo atveju naudojami specialūs pjovimo įrankiai, kuriais tiksliai gaminamos vidinės sudėtingų formų įvorės, o jų kokybė yra geresnė, palyginti su kitais procesais, pavyzdžiui, šlifavimo ar frezavimo operacijomis.
- Šlifavimas: Šlifavimas: Šlifuojama abrazyviniais ratais, kurie pašalina medžiagą, todėl apdirbamos detalės yra labai tiksliai ir lygiai apdirbamos.
- Elektrolankinis apdirbimas (EDM): Šis metodas naudoja elektros išlydžius, kad pašalintų medžiagą iš sudėtingų ar sunkiai apdirbamų formų.
- Pjovimas lazeriu: Pjovimas lazeriu: šiuo metodu naudojamas didelės galios lazerio spindulys, kuris tiksliai išlydo, išgarino arba išpūtė tikslines medžiagas, įskaitant pjaunamus plastiko ar metalo gabalus.
- Ultragarsinis apdirbimas: Kad būtų galima apdirbti trapias ir trapias medžiagas, kurioms reikia apdirbti sudėtingas detales mikroskopiniu būdu, turi būti naudojamos šlamo pagrindu pagamintos sudedamosios dalys su abrazyvine suspensija, kad ultragarso bangos galėtų jas suvirpinti.
Apdorotų dalių paviršiaus apdaila
Paviršiaus apdaila naudojama siekiant pagerinti apdirbtų komponentų išvaizdą ir darbines savybes. Jos apsaugo nuo korozijos per savo dangą, didina atsparumą dilimui ir paviršiaus kietumą. Šiuo atžvilgiu lakai atlieka ne tik detalių apsaugos funkciją, bet ir pagerina jų išvaizdą, kad jas būtų galima naudoti matomiems tikslams.
- Apdirbtas: apdirbto ruošinio paviršiaus apdaila po apdirbimo, kai ant jo lieka įrankio žymės. Todėl šio tipo apdaila yra nebrangi, kai nesvarstomas grynai vizualinis aspektas. Kai kurioms mechaninėms dalims ji suteikia slydimo galimybę.
- Smėliavimas karoliukais: šiai apdailai naudojami stiklo karoliukai, kurie dideliu greičiu tolygiai smėliuoja ir išgauna matinį arba satininį paviršių. Tai reiškia, kad paviršiaus atspindžio žymėjimas panaikina mechaninio apdirbimo žymių atsiradimą, o tai daroma ir vizualiniais, ir saugumo sumetimais.
- Anodavimas: anoduojant ant aliuminio dalių uždedamas plonas keramikos sluoksnis, kuris yra kietas ir nelaidus. Šis metodas sumažina įskilimus, nusidėvėjimą ir koroziją, o tada detalę galima nudažyti bet kokia dizaino spalva.
- Dengta milteliniu būdu: Dažant milteliniu būdu, naudojami laisvai judantys sausi milteliai. Šie milteliai paprastai kietinami karštyje, kad susidarytų danga. Tokia apdaila suteikia daug geresnį storį ir dilimą. Tokiu būdu tai puikus paviršius, tinkamas naudoti lauke arba didelio eismo intensyvumo vietose.
- Dengimas: dengimo procesą sudaro plono kito metalo sluoksnio susidarymas ant paviršiaus. Lydymo procesas gali padidinti atsparumą korozijai, uolienų kietumą, vizualinį patrauklumą ar kitas pageidaujamas savybes, priklausomai nuo naudojamo metalo.
- Poliravimas: šio proceso metu nuo medžiagos fiziškai arba chemiškai pašalinamas pats viršutinis sluoksnis. Ši apdaila idealiai tinka dekoratyviniam naudojimui ir detalėms, kurios mažai trinasi.
Apdorotų dalių leistinieji nuokrypiai
Būtina išlaikyti apdirbtų detalių tolerancijas, kad jos tinkamai priglustų. Jos nustato ribas, kuriose gali skirtis detalės matmenys. Tai dar blogiau tokiose tiksliose situacijose kaip aviacijos ir medicinos prietaisai.
Pavyzdys – reaktyviniai varikliai, kuriems reikia detalių su minimaliais nuokrypiais, kad būtų užtikrintas efektyvus veikimas ir sauga. Atsiradus bet kokiam nuokrypiui, variklis gali sugesti. Tai rodo, kokie svarbūs yra tikslūs leistini nuokrypiai patikimumo ir efektyvumo požiūriu.
Kita vertus, sodo įrankiams gali būti taikomi didesni leistini nuokrypiai, nes jie nėra kritinės paskirties. Tai sumažins gamybos sąnaudas, tačiau jie vis tiek išliks funkcionalūs. Leistinosios nuokrypos turėtų būti pasirenkamos atsižvelgiant į kiekvieno komponento vaidmenį ir matmenų nuokrypių pasekmes.
Tolerancijos svirtis | Bendras matmenų diapazonas | ||||||
Specifikacijos | <<3 &>0.5 | <<6 &>3 | <<30 &>6 | <<120 &>30 | <<400 &>120 | <<1000 &>400 | <<2000 &>1000 |
F | ±0.05 | ±0.05 | ±0.1 | ±0.15 | ±0.2 | ±0.3 | ±0.5 |
M | ±0.1 | ±0.1 | ±0.2 | ±0.3 | ±0.5 | ±0.8 | ±1.2 |
C | ±0.2 | ±0.3 | ±0.5 | ±0.8 | ±1.2 | ±2 | ±3 |
V | – | ±0.5 | ±1 | ±1.5 | ±2.5 | ±4 | ±6 |
Kaip užsakyti apdirbtas dalis?
Ieškant tiekėjo, kuris galėtų patenkinti jūsų poreikius apdirbimo srityje, svarbu atsižvelgti į keletą veiksnių, kurie garantuoja detalių kokybę. Rinkoje gausu mechaninio apdirbimo gamyklų, tačiau rinkdamiesi vieną iš jų turite atkreipti dėmesį į jų patirtį, technologijas ir aukštos kokybės komponentų gamybos patirtį. Priimdami pagrįstą sprendimą galėsite pasiekti numatytus savo projekto rezultatus.
- Sertifikatai: Nors ISO sertifikatai yra geri mechaninio apdirbimo įmonės rodikliai, jie dar ne viską pasako apie tai, ką įmonė gali padaryti. Tokie sertifikatai padėtų pasirinkti efektyvius apdirbimo partnerius.
- Žodis iš lūpų į lūpas: Kalbėdamiesi su kitomis techninės įrangos įmonėmis, kurios naudojasi apdirbamų dalių gamintojų paslaugomis, galite gauti vertingų įžvalgų, kaip elgtis užsakomųjų paslaugų srityje.
- Informacija apie paklausą: Jei gamintojų atsakymai jūsų netenkina, dukart pagalvokite prieš įsipareigodami.
- Kainų užklausos (RfQ): Lyginant įvairių apdirbimo įmonių pasiūlymus, galima išsiaiškinti, kuri iš jų yra ekonomiškai naudingiausia jūsų projektui.
- Apsilankykite gamyklose: Lankydamiesi gamintojų gamyklose pamatysite, kaip viskas vyksta ir kokią įrangą jie naudoja. Kai kuriais atvejais naudinga samdyti agentą, kuris organizuotų šiuos vizitus.
Organizuodami užsakomųjų apdirbamų dalių gamybą, atsižvelkite į keletą pagrindinių patarimų.
- Laikykitės DfM gairių: Užtikrinkite, kad skaitmeniniai projektai būtų tinkami gamybai, griežtai laikydamiesi gamybos projektavimo gairių, kad nebūtų itin gilių skylių ar plonų sienelių, kurios gali sukelti sunkumų gamybos procese.
- Naudokite universaliuosius standartus: Pateikite visus techninius brėžinius su skaitmeniniais failais, kad nesuklaidintumėte žmonių. Vietoj to naudokite universalius standartus, dėl kurių gali kilti nesusipratimų.
- NDA: Pasirašant neatskleidimo susitarimus, visi dizainai lieka konfidencialūs ir niekam kitam neteikiami.
- Atsižvelkite į pristatymo laiką: Ypač jei dirbama laikantis griežtų terminų, atsižvelkite į ilgesnį užsakomųjų dalių pristatymo laiką.
- Pasirengti mokėjimui: Gamintojai gali reikalauti išankstinių mokėjimų už pirmuosius užsakymus, o vėlesniems projektams gali būti suteiktos kredito sąlygos.