Bir işleme merkezinde yüksek hızlı hassas parça işleme sürecini biliyor musunuz?

İşleme Merkezlerinde Yüksek Hızlı Hassas Parçaların İşleme Akışının Analizi

I. Giriş
İşleme merkezleri, yüksek hızlı hassas parça işleme alanında önemli bir rol oynar. Takım tezgahlarını dijital bilgilerle kontrol ederek, takım tezgahlarının belirtilen işleme görevlerini otomatik olarak gerçekleştirmesini sağlarlar. Bu işleme yöntemi, son derece yüksek işleme doğruluğu ve istikrarlı kalite sağlayabilir, otomasyonlu işletimi kolayca gerçekleştirilebilir ve yüksek verimlilik ve kısa üretim döngüsü avantajlarına sahiptir. Aynı zamanda, proses ekipmanlarının kullanım miktarını azaltabilir, hızlı ürün yenileme ve değiştirme ihtiyaçlarını karşılayabilir ve tasarımdan nihai ürüne dönüşümü sağlamak için CAD ile yakından bağlantılıdır. İşleme merkezlerinde yüksek hızlı hassas parçaların işleme akışını öğrenen kursiyerler için, her süreç arasındaki bağlantıları ve her adımın önemini anlamak büyük önem taşır. Bu makale, ürün analizinden muayeneye kadar tüm işleme akışını ayrıntılı olarak açıklayacak ve bunu özel vaka çalışmaları aracılığıyla gösterecektir. Vaka çalışmaları için kullanılan malzemeler çift renkli levhalar veya pleksiglastır.

 

II. Ürün Analizi
(A) Kompozisyon Bilgilerinin Elde Edilmesi
Ürün analizi, tüm işleme akışının başlangıç ​​noktasıdır. Bu aşamada yeterli bileşim bilgisi edinmemiz gerekir. Farklı parça tipleri için bileşim bilgisi kaynakları kapsamlıdır. Örneğin, mekanik bir yapı parçasıysa, uzunluk, genişlik, yükseklik, delik çapı ve şaft çapı gibi geometrik boyut verileri de dahil olmak üzere şeklini ve boyutunu anlamamız gerekir. Bu veriler, sonraki işlemenin temel çerçevesini belirleyecektir. Uçak motoru kanadı gibi karmaşık eğrisel yüzeylere sahip bir parçaysa, 3B tarama gibi gelişmiş teknolojiler aracılığıyla elde edilebilen hassas eğrisel yüzey kontur verileri gerekir. Ayrıca, parçaların tolerans gereksinimleri de boyut toleransı, şekil toleransı (yuvarlaklık, doğrusallık vb.) ve konum toleransı (paralellik, diklik vb.) gibi işleme doğruluğu aralığını belirleyen bileşim bilgisinin önemli bir parçasıdır.

 

(B) İşleme Gereksinimlerinin Tanımlanması
Ürün analizi, bileşim bilgilerinin yanı sıra işleme gerekliliklerine de odaklanır. Bu, parçaların malzeme özelliklerini içerir. Sertlik, tokluk ve süneklik gibi farklı malzemelerin özellikleri, işleme teknolojisi seçimini etkiler. Örneğin, yüksek sertlikli alaşımlı çelik parçaların işlenmesi, özel kesme takımları ve kesme parametrelerinin kullanılmasını gerektirebilir. Yüzey kalitesi gereklilikleri de önemli bir husustur. Örneğin, yüzey pürüzlülüğü gerekliliği, bazı yüksek hassasiyetli optik parçalar için yüzey pürüzlülüğünün nanometre seviyesine ulaşmasını gerektirebilir. Ayrıca, parçaların korozyon ve aşınma direnci gibi bazı özel gereklilikler de vardır. Bu gereklilikler, işleme sonrasında ek işlem süreçleri gerektirebilir.

 

III. Grafik Tasarım
(A) Ürün Analizine Dayalı Tasarım Temeli
Grafik tasarım, ürünün detaylı bir analizine dayanır. Mühür işlemeyi örnek olarak ele alırsak, öncelikle işleme gereksinimlerine göre yazı tipi belirlenmelidir. Resmi bir mühür ise standart Song yazı tipi veya taklit Song yazı tipi kullanılabilir; sanat mührü ise yazı tipi seçimi daha çeşitlidir ve sanatsal bir anlamı olan mühür yazısı, büro yazısı vb. olabilir. Metnin boyutu, mührün genel boyutuna ve amacına göre belirlenmelidir. Örneğin, küçük bir kişisel mührün metin boyutu nispeten küçükken, büyük bir şirket resmi mührünün metin boyutu nispeten büyüktür. Mührün türü de çok önemlidir. Dairesel, kare ve oval gibi farklı şekiller vardır. Her şeklin tasarımında, iç metnin ve desenlerin düzeni dikkate alınmalıdır.

 

(B) Profesyonel Yazılım Kullanarak Grafik Oluşturma
Bu temel unsurlar belirlendikten sonra, grafikler oluşturmak için profesyonel grafik tasarım yazılımları kullanılmalıdır. Basit iki boyutlu grafikler için AutoCAD gibi yazılımlar kullanılabilir. Bu yazılımlarda, parçanın dış hatları doğru bir şekilde çizilebilir ve çizgilerin kalınlığı, rengi vb. ayarlanabilir. Karmaşık üç boyutlu grafikler için ise SolidWorks ve UG gibi üç boyutlu modelleme yazılımları kullanılmalıdır. Bu yazılımlar, karmaşık eğrisel yüzeyler ve katı yapılar içeren parça modelleri oluşturabilir ve parametrik tasarımlar gerçekleştirerek grafiklerin değiştirilmesini ve optimize edilmesini kolaylaştırabilir. Grafik tasarım sürecinde, sonraki işleme teknolojisinin gereksinimleri de dikkate alınmalıdır. Örneğin, takım yollarının oluşturulmasını kolaylaştırmak için grafiklerin makul bir şekilde katmanlandırılması ve bölümlendirilmesi gerekir.

 

IV. Süreç Planlaması
(A) Küresel Bir Bakış Açısıyla Planlama İşleme Adımları
Proses planlaması, iş parçası ürününün görünüm ve işleme gereksinimlerinin derinlemesine bir analizine dayanarak, her bir işleme adımını küresel bir bakış açısıyla makul bir şekilde belirlemektir. Bu, işleme sırasının, işleme yöntemlerinin ve kullanılacak kesici takımların ve fikstürlerin dikkate alınmasını gerektirir. Birden fazla özelliğe sahip parçalar için, hangi özelliğin önce, hangisinin daha sonra işleneceğinin belirlenmesi gerekir. Örneğin, hem delikleri hem de düzlemleri olan bir parça için, genellikle sonraki delik işleme için kararlı bir referans yüzeyi sağlamak amacıyla önce düzlem işlenir. İşleme yönteminin seçimi, parçanın malzemesine ve şekline bağlıdır. Örneğin, dış dairesel yüzey işleme için tornalama, taşlama vb. seçilebilir; iç delik işleme için delme, delik delme vb. benimsenebilir.

 

(B) Uygun Kesici Takımların ve Fikstürlerin Seçilmesi
Kesici takım ve fikstür seçimi, proses planlamasının önemli bir parçasıdır. Torna takımları, freze takımları, matkap uçları, delme takımları vb. dahil olmak üzere çeşitli kesici takım türleri vardır ve her kesici takım türünün farklı modelleri ve parametreleri vardır. Kesici takım seçerken, parçanın malzemesi, işleme hassasiyeti ve işleme yüzey kalitesi gibi faktörler göz önünde bulundurulmalıdır. Örneğin, alüminyum alaşımlı parçaları işlemek için yüksek hızlı çelik kesici takımlar kullanılabilirken, sertleştirilmiş çelik parçaları işlemek için karbür kesici takımlar veya seramik kesici takımlar gereklidir. Fikstürlerin işlevi, işleme süreci boyunca stabilite ve hassasiyeti sağlamak için iş parçasını sabitlemektir. Yaygın fikstür türleri arasında üç çeneli aynalar, dört çeneli aynalar ve düz ağızlı pense bulunur. Düzensiz şekilli parçalar için özel fikstürlerin tasarlanması gerekebilir. Proses planlamasında, iş parçasının işleme süreci sırasında yerinden oynamamasını veya deforme olmamasını sağlamak için parçanın şekline ve işleme gereksinimlerine göre uygun fikstürlerin seçilmesi gerekir.

 

V. Yol Üretimi
(A) Yazılım aracılığıyla Süreç Planlamasının Uygulanması
Yol oluşturma, süreç planlamasını yazılım aracılığıyla özel olarak uygulama sürecidir. Bu süreçte, tasarlanan grafikler ve planlanan süreç parametrelerinin MasterCAM ve Cimatron gibi sayısal kontrol programlama yazılımlarına girilmesi gerekir. Bu yazılımlar, girilen bilgilere göre takım yollarını oluşturur. Takım yolları oluşturulurken, kesici takımların türü, boyutu ve kesme parametreleri gibi faktörler dikkate alınmalıdır. Örneğin, frezeleme işlemlerinde freze takımının çapı, dönüş hızı, ilerleme hızı ve kesme derinliği ayarlanmalıdır. Yazılım, kesici takımın iş parçası üzerindeki hareket yörüngesini bu parametrelere göre hesaplayacak ve ilgili G ve M kodlarını oluşturacaktır. Bu kodlar, takım tezgahının işlemesine rehberlik edecektir.

 

(B) Takım Yolu Parametrelerinin Optimize Edilmesi
Aynı zamanda, takım yolu parametreleri parametre ayarlarıyla optimize edilir. Takım yolunun optimize edilmesi, işleme verimliliğini artırabilir, işleme maliyetlerini düşürebilir ve işleme kalitesini iyileştirebilir. Örneğin, işleme doğruluğu sağlanırken kesme parametreleri ayarlanarak işleme süresi kısaltılabilir. Makul bir takım yolu, rölanti strokunu en aza indirmeli ve işleme işlemi sırasında kesici takımı sürekli kesme hareketinde tutmalıdır. Ayrıca, takım yolu optimize edilerek kesici takımın aşınması azaltılabilir ve kesici takımın hizmet ömrü uzatılabilir. Örneğin, makul bir kesme sırası ve kesme yönü benimsenerek, kesici takımın işleme işlemi sırasında sık sık içeri girip çıkması önlenebilir ve bu da kesici takım üzerindeki etkiyi azaltabilir.

 

VI. Yol Simülasyonu
(A) Olası Sorunları Kontrol Etme
Yol oluşturulduktan sonra, genellikle takım tezgahındaki nihai performansı hakkında sezgisel bir fikir edinemeyiz. Yol simülasyonu, gerçek işlemedeki hurda oranını azaltmak için olası sorunları kontrol etmeyi amaçlar. Yol simülasyonu işlemi sırasında, iş parçası görünümünün etkisi genellikle kontrol edilir. Simülasyon yoluyla, işlenen parçanın yüzeyinin pürüzsüz olup olmadığı, takım izleri, çizikler ve diğer kusurlar olup olmadığı görülebilir. Aynı zamanda, aşırı kesim veya yetersiz kesim olup olmadığını kontrol etmek de önemlidir. Aşırı kesim, parça boyutunun tasarlanan boyuttan daha küçük olmasına ve parçanın performansını etkilemesine neden olur; yetersiz kesim ise parça boyutunu büyütür ve ikincil işlem gerektirebilir.

 

(B) Süreç Planlamasının Rasyonelliğinin Değerlendirilmesi
Ayrıca, yol proses planlamasının makul olup olmadığının değerlendirilmesi gerekir. Örneğin, takım yolunda makul olmayan dönüşler, ani duruşlar vb. olup olmadığı kontrol edilmelidir. Bu durumlar kesici takıma zarar verebilir ve işleme hassasiyetini azaltabilir. Yol simülasyonu sayesinde, proses planlaması daha da optimize edilebilir ve takım yolu ile işleme parametreleri, parçanın gerçek işleme sürecinde başarıyla işlenebilmesini ve işleme kalitesinin güvence altına alınmasını sağlayacak şekilde ayarlanabilir.

 

VII. Yol Çıktısı
(A) Yazılım ve Makine Takımı Arasındaki Bağlantı
Yol çıktısı, yazılım tasarım programlamasının takım tezgahında uygulanması için gerekli bir adımdır. Yazılım ile takım tezgahı arasında bağlantı kurar. Yol çıktısı işlemi sırasında, oluşturulan G ve M kodlarının belirli iletim yöntemleri aracılığıyla takım tezgahının kontrol sistemine iletilmesi gerekir. Yaygın iletim yöntemleri arasında RS232 seri port iletişimi, Ethernet iletişimi ve USB arayüz iletimi bulunur. İletim işlemi sırasında, kod kaybını veya hatalarını önlemek için kodların doğruluğu ve bütünlüğünün sağlanması gerekir.

 

(B) Takım Yolu Son İşleminin Anlaşılması
Sayısal kontrol alanında profesyonel deneyime sahip stajyerler için, yol çıktısı, takım yolunun son işlenmesi olarak anlaşılabilir. Son işlemenin amacı, genel sayısal kontrol programlama yazılımları tarafından üretilen kodları, belirli bir takım tezgahının kontrol sistemi tarafından tanınabilen kodlara dönüştürmektir. Farklı takım tezgahı kontrol sistemleri, kodların biçimi ve talimatları açısından farklı gereksinimlere sahiptir, bu nedenle son işleme gereklidir. Son işleme sürecinde, takım tezgahının modeli ve kontrol sistemi türü gibi faktörlere göre ayarların yapılması gerekir; böylece çıktı kodları, takım tezgahının işlemesini doğru bir şekilde kontrol edebilir.

 

VIII. İşleme
(A) Takım Tezgahı Hazırlığı ve Parametre Ayarı
Yol çıktısı tamamlandıktan sonra işleme aşamasına geçilir. İlk olarak, takım tezgahının hazırlanması gerekir. Bu hazırlık, takım tezgahının her bir parçasının normal olup olmadığının (örneğin, mil, kılavuz ray ve vida çubuğunun düzgün çalışıp çalışmadığı) kontrol edilmesini içerir. Ardından, takım tezgahının parametreleri, mil dönüş hızı, ilerleme hızı ve kesme derinliği gibi işleme gereksinimlerine göre ayarlanmalıdır. Bu parametreler, işleme sürecinin önceden belirlenmiş takım yoluna göre ilerlemesini sağlamak için yol oluşturma işlemi sırasında ayarlanan parametrelerle tutarlı olmalıdır. Aynı zamanda, iş parçasının konumlandırma hassasiyetini sağlamak için iş parçasının fikstüre doğru şekilde takılması gerekir.

 

(B) İşleme Sürecinin İzlenmesi ve Ayarlanması
İşleme süreci sırasında, takım tezgahının çalışma durumu izlenmelidir. Takım tezgahının ekranı aracılığıyla, mil yükü ve kesme kuvveti gibi işleme parametrelerindeki değişiklikler gerçek zamanlı olarak izlenebilir. Aşırı mil yükü gibi anormal bir parametre bulunursa, bu durum takım aşınması ve makul olmayan kesme parametreleri gibi faktörlerden kaynaklanıyor olabilir ve derhal ayarlanması gerekir. Aynı zamanda, işleme sürecinin sesine ve titreşimine de dikkat edilmelidir. Anormal sesler ve titreşimler, takım tezgahında veya kesici takımda bir sorun olduğunu gösterebilir. İşleme süreci sırasında, işleme kalitesinin de örneklenmesi ve denetlenmesi gerekir; örneğin, işleme boyutunu ölçmek ve işlemenin yüzey kalitesini gözlemlemek için ölçüm araçları kullanmak, sorunları derhal tespit etmek ve iyileştirmek için önlemler almak gerekir.

 

IX. Muayene
(A) Çoklu Muayene Araçlarının Kullanılması
Muayene, tüm işlem akışının son aşamasıdır ve aynı zamanda ürün kalitesinin sağlanması için kritik bir adımdır. Muayene sürecinde birden fazla muayene yönteminin kullanılması gerekir. Boyutsal doğruluğun muayenesi için kumpas, mikrometre ve üç koordinatlı ölçüm cihazları gibi ölçüm araçları kullanılabilir. Kumpas ve mikrometreler basit doğrusal boyutları ölçmek için uygunken, üç koordinatlı ölçüm cihazları karmaşık parçaların üç boyutlu boyutlarını ve şekil hatalarını doğru bir şekilde ölçebilir. Yüzey kalitesinin muayenesi için, yüzey pürüzlülüğünü ölçmek üzere bir pürüzlülük ölçer ve yüzey mikroskobik morfolojisini gözlemlemek, çatlak, gözenek ve diğer kusurların olup olmadığını kontrol etmek için bir optik mikroskop veya elektronik mikroskop kullanılabilir.

 

(B) Kalite Değerlendirmesi ve Geri Bildirim
Muayene sonuçlarına göre ürün kalitesi değerlendirilir. Ürün kalitesi tasarım gerekliliklerini karşılıyorsa, bir sonraki işleme geçebilir veya paketlenip depolanabilir. Ürün kalitesi gereklilikleri karşılamıyorsa, nedenlerinin analiz edilmesi gerekir. Bu durum, işleme sürecindeki proses sorunları, takım sorunları, takım tezgahı sorunları vb.'den kaynaklanabilir. Proses parametrelerinin ayarlanması, takımların değiştirilmesi, takım tezgahlarının onarılması vb. gibi iyileştirme önlemleri alınmalı ve ardından ürün kalitesi kalifiye olana kadar parça yeniden işlenmelidir. Aynı zamanda, proses optimizasyonu ve kalite iyileştirmesi için bir temel oluşturmak amacıyla muayene sonuçlarının önceki işleme akışına geri bildirimi sağlanmalıdır.

 

X. Özet
İşleme merkezlerinde yüksek hızlı hassas parçaların işleme akışı karmaşık ve titiz bir sistemdir. Ürün analizinden muayeneye kadar her aşama birbiriyle bağlantılı ve birbirini etkiler. Yüksek hızlı hassas parçalar, ancak her aşamanın önemini ve çalışma yöntemlerini derinlemesine anlayarak ve aşamalar arasındaki bağlantıya dikkat ederek verimli ve yüksek kaliteli bir şekilde işlenebilir. Modern üretim sektörünün yüksek hızlı hassas parça işleme ihtiyaçlarını karşılamak için, kursiyerler öğrenme sürecinde teorik öğrenmeyi pratik operasyonlarla birleştirerek deneyim kazanmalı ve işleme becerilerini geliştirmelidir. Bilim ve teknolojinin sürekli gelişmesiyle birlikte, işleme merkezlerinin teknolojisi de sürekli olarak güncellenmekte ve işleme akışının da işleme verimliliğini ve kalitesini artırmak, maliyetleri düşürmek ve üretim endüstrisinin gelişimini desteklemek için sürekli olarak optimize edilmesi ve iyileştirilmesi gerekmektedir.