Obróbka precyzyjna

Kiedy dart trafia w bullseye, jest uważany za wysokiej precyzji. Kiedy rzutki nie trafiają w bullseye, są nazywane niską precyzją. Kiedy mierzy się coś z wysoką precyzją, ale niską dokładnością, zazwyczaj występuje błąd systematyczny. Dzieje się tak, ponieważ osoba mierząca konsekwentnie popełnia ten sam błąd lub narzędzie pomiarowe jest wadliwe. Przykładem jest źle skalibrowana waga. Będzie ona zawsze podawać ten sam odczyt masy, ale nie będzie to prawdziwa masa obiektu.

Charakterystyka procesu obróbki wysokoprecyzyjnej

Wraz z postępem w dziedzinie precyzyjnych obrabiarek, komputerowego sterowania numerycznego i produkcji narzędzi, proces obróbki skrawaniem stał się niezwykle zaawansowany. Wysokoprecyzyjne procesy obróbki mogą osiągać dokładność od 10 do 100 nm i szybkość usuwania materiału przekraczającą 10-4 mm3/s. Wysokoprecyzyjne procesy obróbkowe mają szeroki zakres zastosowań, w tym produkcję komponentów stosowanych w mechatronice i nowych produktach. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na większą przepustowość, technologie obróbki skrawaniem zmierzają w kierunku ekonomicznego wytwarzania produktów trójwymiarowych (3D).

Jednym z najlepszych sposobów na zwiększenie dokładności jest ograniczenie błędów ludzkich. Oprogramowanie CAM wymaga pełnego szkolenia dla wszystkich użytkowników, a niedokładne dane mogą powodować błędy maszyn. Aby zmniejszyć błąd ludzki, ważne jest, aby zautomatyzować jak najwięcej. Firma, która zautomatyzowała swój proces, może zwiększyć dokładność, jednocześnie zmniejszając błąd ludzki. Udana maszyna CNC może zmniejszyć błąd ludzki i zapewnić powtarzalność swoich wyników. Dzięki temu zwiększy się wydajność i dokładność.

Celem obróbki precyzyjnej jest tworzenie części o wąskich tolerancjach. Tolerancje wahają się od 0,1 mikrona do 0,5 mikrona, a stopień trudności zależy od wielkości części. Proces jest subtrakcyjny, gdyż polega na usuwaniu materiału z obrabianego przedmiotu. To odróżnia go od procesów addytywnych, które dodają materiał w trakcie produkcji i mogą wytwarzać części o podobnym rozmiarze i kształcie.

Zdolność do podążania za schematami jest kluczową cechą obróbki precyzyjnej. Pliki wspomaganego komputerowo projektowania (CAD) i wytwarzania (CAM) są często wykorzystywane do tworzenia precyzyjnych rysunków 3D. Przeszkoleni technicy mogą śledzić te pliki do litery i używać rysunków animacji komputerowej, aby zapewnić dokładność. Dodatkowo, maszyna CNC nie wymaga żadnej pracy. Jest to bardzo wydajna maszyna, która może zmniejszyć koszty surowców.

Dzięki obróbce precyzyjnej powstają wysokiej jakości elementy o wąskich tolerancjach. Stosowana jest do precyzyjnej obróbki elementów w różnych gałęziach przemysłu. Często jest stosowana przy produkcji skomplikowanych części, które wymagają wysokiej precyzji. Podczas tego procesu części mogą być precyzyjnie wyrównane z dokładnością do 0,01 do 0,005 mm. Obróbka precyzyjna pomaga zapewnić spójność produkcji i pozwala na ponowne wykorzystanie części przez wiele lat.

Precyzyjna obróbka przez maszyny CNC zapewnia stały czas produkcji. Poprzez konsekwentne wytwarzanie produktów o wysokiej jakości, firmy mogą zwiększyć zaufanie klientów i zwiększyć widoczność marki. Z kolei błędy ludzkie spowalniają proces produkcji i zwiększają koszty. Maszyny CNC eliminują błędy ludzkie, a komputery ściśle przestrzegają predefiniowanych operacji. Po wprowadzeniu przez użytkownika odpowiednich specyfikacji, maszyna CNC przejmuje kontrolę i wykonuje proces. Zapewnia to niski poziom błędów i lepszą jakość.

Obróbka precyzyjna polega na usunięciu nadmiaru surowca z obrabianego przedmiotu przy zachowaniu ścisłych tolerancji. Ten rodzaj produkcji jest ważny dla wielu rodzajów produktów i komponentów codziennego użytku. Od biżuterii po części elektroniczne, obróbka precyzyjna jest wymagana do tworzenia wysokiej jakości komponentów. Poniżej przedstawiono kilka cech charakterystycznych dla obróbki precyzyjnej. Podczas wykonywania precyzyjnej obróbki, ważne jest, aby być świadomym narzędzi używanych do pracy.

Techniki osiągania wysokiej precyzji pomiarów

W celu uzyskania wysokiej precyzji pomiarów stosuje się kilka technik. Jedną z nich jest pomiar stabilny. Można dzięki niemu uzyskać pomiar grubości z dokładnością do nanometra i można go stosować do pomiarów dużych odległości lub obiektów, które się poruszają. Może być stosowany do pomiaru cienkich warstw lub optycznie nie gęstych materiałów, takich jak powłoki antyrefleksyjne. Technika ta pozwala również na poruszanie się celu w zakresie pomiarowym bez wpływu na jego dokładność.

Aby uzyskać wysoką precyzję pomiarów, system pomiarowy powinien mieć gaussowski rozkład szumu. Najlepszym sposobem osiągnięcia tego celu jest zastosowanie techniki, która jest zarówno dokładna, jak i spójna. Techniki osiągania wysokiej precyzji pomiarów powinny być spójne. Oto kilka przykładów takich technik:

Kolejną techniką są wysoce precyzyjne pomiary wizualne. Techniki te mogą być dostosowane do wymagań różnych kształtów i rozmiarów. Pomiary o wysokiej precyzji są możliwe dzięki technice pojedynczej ekspozycji, która wykorzystuje współrzędne bezwzględne. Eliminuje to konieczność przemieszczania obrabianego przedmiotu w celu wykonania dokładnych pomiarów. Dodatkowo, wiele kamer może obrazować różne regiony celu w tym samym czasie. Każdej kamerze musi zostać przydzielone pole widzenia.

Zaproponowana technika umożliwia szybką akwizycję sygnałów satelitarnych i bardzo precyzyjne pozycjonowanie bez ograniczeń geograficznych. Ma ona również znaczącą wartość aplikacyjną. Wysokoprecyzyjne pomiary GPS poprawiły wydajność sieci crowd-sensingowych. Metoda ta zwiększa również stabilność sieci crowdsensingowej. Ponadto może zapewnić lepsze wyniki niż mechanizm rozmieszczania oparty na kwadratach. Po pełnym wdrożeniu, nowa metoda może zostać wdrożona na dużym obszarze.

Wojskowe zastosowania obróbki wysokoprecyzyjnej

Przemysł wojskowy i obronny to znaczące źródła przychodów z produkcji. Polegają one na niezawodnych, elastycznych i niedrogich technologiach, aby wykonywać swoje kluczowe zadania. Oczekuje się, że światowy przemysł obronny wyda około 2,1 biliona dolarów do 2023 roku, rosnąc ze złożoną roczną stopą wzrostu (CAGR) o 3,1%. Kilka branż w wojsku stosuje nowoczesne rozwiązania obróbki skrawaniem dla swoich unikalnych potrzeb. Poniżej wymieniono kilka przykładów branż, w których obróbka precyzyjna odgrywa kluczową rolę.

Maszyny CNC są wykorzystywane w zastosowaniach wojskowych od początku ich istnienia. Nowoczesne frezarki łączą unikalną technologię produkcji z niezwykłą precyzją, co pozwala na nowatorskie zastosowania wojskowe. Na przykład, obróbka precyzyjna jest powszechnie stosowana do produkcji kompozytowych skór na samolotach myśliwskich, które są wykonane w wąskich tolerancjach, aby uniknąć niedopasowania na radarze. Czynniki te są kluczowe dla wojska, a nowoczesna technologia obróbki skrawaniem jest niezbędna dla ich sukcesu. W tym artykule przeanalizujemy niektóre z najbardziej rozpowszechnionych zastosowań wojskowych obróbki CNC.

Przemysł lotniczy jest szczególnie wymagającym rynkiem dla obróbki precyzyjnej. Chociaż mniej producentów samolotów wymaga tego poziomu precyzji, wykwalifikowana siła robocza jest nadal potrzebna do produkcji części, które są tak lekkie, jak to tylko możliwe i odporne na ekstremalne zmiany temperatury. Usługi obróbki precyzyjnej mogą zwiększyć nakład pracy producenta samolotów, zwiększając jego wielkość produkcji i poprawiając produktywność. Z tych powodów zlecanie obróbki precyzyjnej wykwalifikowanemu dostawcy może stanowić prawdziwą różnicę.

Maszyny CNC odgrywają ważną rolę w rozwoju pocisku Tomahawk. Pozostają one istotne w wielu dzisiejszych zastosowaniach obronnych. Maszyny CNC są szczególnie odpowiednie do tego typu projektów ze względu na ich niezwykłą precyzję i wszechstronność. Na przykład firma Raytheon jest największym na świecie producentem pocisków kierowanych. Wykorzystuje wieloosiowe maszyny CNC do produkcji pocisków o długości 20 stóp. Poza rozwojem pocisków, maszyny CNC są wykorzystywane w montażu samolotów.

Artykuł został stworzony we współpracy z ogrodzenia-plastikowe.pl