עיצוב ופיתוח של מתקנים וג'יגים לעיבוד CNC אדפטיבי

ג'ק שקר מומחה לעיבוד שבבי CNC

מתמחה ב כרסום CNC, מפנה CNC, הדפסת 3D, יציקת אורטאן, ו ייצור פח מתכת שירותים.


מתקנים וג'יג'ים מסייעים לעתים קרובות ככלי ייצור מרכזיים ברצפת ייצור שיכולים לעזור להחליק את הרכבת החלקים, לבצע אמצעים יעילים של תהליך העבודה, לשפר את איכות ההרכבה הכוללת, לעזור להפחית את עלויות הייצור ולהפוך את העבודה לאוטומטית.

פוסט זה בבלוג דן בעיצוב ובפיתוח של מתקנים כדי להעצים מכשיר מוצלח ומסתגל עיבוד CNC. למרות שמתקנים נוצרים באופן קבוע על ידי שימוש בעיבוד CNC, פוסט זה בוחן בנוסף כיצד הדפסת תלת מימד תעשייתית יכולה להיות בחירה או אפשרות מדהימה בניגוד לעיבוד שבבי כאשר ג'יגים וגופים קטנים יותר אינם צפויים, מסובכים או קטנים יותר.

מתקנים ייעודיים לעומת מתקנים מודולריים

רוב המתקנים מיועדים לחומר עבודה ספציפי, ומכאן נקראים 'מתקנים ייעודיים'. בגלל הטרנדים העדכניים ביותר בפיתוח ייצור, שילוב מוצרים גדול יותר, התאמה ואיכות, ארגונים רבים מבקשים שמסגרות אבזור יהיו "מותאמות" יותר. מסגרות ניתנות להתאמה מאפשרות להחזיק מגוון חלקים בודדים במהלך עיבוד שבבי או הרכבה, ומכאן מגבילות את ההוצאה ליצירת כל מתקן ייעודי ומקטינות את הקיבולת של מגוון מתקנים. כאשר הוצאות רגילות של מתקנים ייעודיים מסתכמים ב-10-20% מסך עלויות ההרכבה, ההשפעה הכספית של אביזרי התאמה יכולה להיות סנסציונית.

הטכניקה המקובלת הייתה לעצב וליצור מתקן 'יעודי' במטרה היחידה ליצור כמות גבוהה של חלק דומה. אבל, הדפוס לקראת יכולת הסתגלות בולטת יותר בנפח הייצור ובמגוון המוצרים דורש מתקנים רב-תכליתיים יותר.

עם הדרישה להתאמה והרחבת התוכנית בלתי צפויה של מוצרים, 'מתקנים מודולריים' קמו. מתקן מודולרי מנסה להשיג יכולת הסתגלות באמצעות רכיבי מתקן רב תכליתי. מסגרת קיבוע מסוימת מורכבת ממספר עצום של רכיבי קיבוע סטנדרטיים, למשל לוחות בסיס, מאתרים, קליפסים ורכיבים תומכים. תוך שימוש במקטעים סטנדרטיים אלה, רכיבים נבחרים לייצור סידור מתקן שיחזיק את חומר העבודה. ניתן לעשות שימוש חוזר ברכיבי מתקן מודולריים למוצרים שונים לאחר הפירוק, והם מיוצרים עם התנגדויות גבוהות כדי לעמוד בדרישות חומר העבודה.

שני גורמים בסיסיים נוספים שגרמו לדרישה לאביזרים מודולריים כוללים גדלי אשכולות קטנים יותר בייצור ושימוש ראוי לציון בכלי מכונות CNC שונים. לתאימות של רכיבי מתקן מודולריים יש דפוסים אלה.

מדוע להשתמש בג'יגים ובמתקנים בעיבוד שבבי CNC?

ישנן שתי סיבות עיקריות לשימוש בזמן שאתה מנסה לקיים תהליך עיבוד CNC מוצלח ומותאם. האחד הוא שחקן התפקיד המרכזי בתהליכים הידניים ואילו השני ממלא את תפקידו בתהליך האוטומטי. בואו נדון בפירוט להלן:

  1. Jigs עזרה בתהליכים ידניים

יצרנים עשויים להשתמש בסוגים שונים של ג'יג'ים למגוון משימות ייצור בתוך ציוד הרכבה, אולם, בעצם, ג'יג מחזיק ועוזר במצב של מכשיר לבצע משימת הרכבה. תותבי מקדחה הם דוגמה אמיתית, שעוזרים להוביל מקדחה דרך חומר עבודה כדי לשמור על מיקום וזווית מדויקים. תותב מקדחה יכול לגרום לעבודה רבה יותר ולהאיץ.

  1. מתקנים עוזרים לתהליכים אוטומטיים

במקום לנהל כלי הרכבה, מתקנים מחזיקים חומר עבודה במיקום, כיוון או אזור מוגנים. דגם עיבוד אופייני הוא המתקן שבו ריבוע של חומר גולמי מוצמד בתוך מכונת CNC. מתקנים הם כלי הרכבה מרכזיים המעצימים את האוטומציה של תהליכים שונים. מערכת ייצור מכאנית לרכב, למשל, מתאפשרת על ידי המתקנים המאבטחים ומניעים כלי רכב בתהליך הריתוך וההרכבה. יתר על כן, הם משמשים באופן קבוע כדי להחזיק מוצר שהוגדר לבדיקה אופטית ולייזר כדי להעריך את איכות הייצור. מה שבטוח, לא תוכל למצוא מחזור מכני אוטומטי שאינו כולל מתקנים.

חיבור ג'יג'ים ומתקנים ביחד

שימוש בג'יגים ומתקנים יחד משיג דיוק ייצור כדי שהמוצרים יעבדו כראוי. בואו נסתכל על כמה מהדוגמאות להבנה טובה יותר. חשבו על דלתות, ארונות ומדפים. הפתחים לידית הדלת, הוו והצירים דורשים מצב וכיוון מדויקים לקידוח. כך גם לגבי ארונות עם חיתוכים של זנב דוב או פתחי המדפים בצדי הארון. ללא ג'יג'ים וציוד במקום, ספרים היו מחליקים מהמדפים, המגירות היו רועדות, הדלתות לא ייסגרו כראוי... הכל בחשבון, ועכשיו אתה מקבל את המחשבה.

לבסוף, לא כל הג'יגים והמתקנים צריכים להיות עשויים ממתכת. רוב הזמן, פלסטיק יכול להפחית הוצאות ולעמוד בצרכי הביצועים שלך.

אלטרנטיבה להדפסת תלת מימד תעשייתית עבור ג'גים ומתקנים

מעבר לעיבוד שבבי, תעשייתי מודרני הדפסת 3D יכול להיות גם חלופה אפשרית עבור ג'יגים ומתקנים, ופעם נוספת, הן במתכת או בפלסטיק. זה במיוחד המצב כאשר המוצר קשה מדי או יקר מדי לעיבוד. המפתח הוא לבחור איזה חדשנות מתאימה יותר ליישום ספציפי.

הסטנדרט הכולל הוא: אם זה יכול להיות מאוד בעיבוד CNC בעל 3 צירים, זה צריך להיות במכונה. מתקנים מעובדים בדרך כלל הם בעלי גימור משטח דומיננטי, חומרים מקורקעים יותר ודיוק רב יותר. כמו כן, עבור ריצות בנפח נמוך יותר, ההוצאות וזמני האספקה דומים בערך להדפסת תלת מימד.

כאמור, הדפסת תלת מימד באה לשחק כאשר לג'גים ולמכשירים יש צורות לא סדירות או מורכבות או שהם קטנים מהצפוי. כמו כן, תוך אספקת ג'יגים ומתקנים שונים, הדפסת תלת מימד יכולה להיות דרך הגונה למזער הוצאות.

סטריאוליתוגרפיה היא בחירה אידיאלית לבניית ג'יגים ומתקנים קטנים ומורכבים בחומר הפלסטי, בשל גימורי השטח המדהימים האפשריים במקטעים הסופיים. כמו כן, Multi Jet Fusion מתפרסם בהדרגה ביצירת ג'יג'ים ומתקנים - אספקת דגמי ניילון שימושיים וחלקי ייצור לשימוש קצה תוך יממה קטנה.

להדפסת תלת מימד ג'יגים ומתקנים מתכת, סינטר מתכת ישיר בלייזר (DMLS) יכול לספק דברים מדהימים להפליא. עם זאת, משטחי DMLS יהיו בדרך כלל לא נעימים וזמני האספקה ארוכים יותר כתוצאה מצרכים שלאחר העיבוד.