Inginerie WMS de debavurare

Următoarele definiții nu sunt în niciun fel menite să servească drept bază pentru un tratat științific. De asemenea, nu ne prefacem să afirmăm că toate fațetele debavurării, bavurile și toate celelalte puncte menționate au fost examinate în detaliu și acoperite complet. Am dori să oferim clienților noștri și părților interesate o imagine de ansamblu, astfel încât să înțeleagă pentru ce construim sisteme.

Ce este debavurarea?

Pentru a putea răspunde la această întrebare, mai întâi vrem să clarificăm ceea ce se înțelege de obicei prin termenul „creastă”.

O creastă este o formație de material care poate fi produsă prin diferite procese de fabricație și/sau prelucrare. Este conectat ferm la componenta reală fără a face parte din ea conform desenului componentului.

La turnare, de exemplu, excesul de material care se strecoară între cele două jumătăți ale matriței se numește bav de despărțire.

Un centru de prelucrare creează așa-numita bavetă de scurgere atunci când o suprafață este îndepărtată de la marginea de scurgere a sculei.

Bavurile pot apărea și la găurire, perforare sau rotire.

Gama de bavuri variază de la microscopică la o grosime de câțiva milimetri. Caracteristicile lor depind de diverși factori. În timpul procesului de turnare, forma este influențată, de exemplu, de vârsta și materialul matriței de turnare, dar și de proprietățile materialului de turnare în sine.

În cazul prelucrării mecanice, bavura poate fi mai puternică sau mai slabă în funcție de parametrii procesului de prelucrare, durata de viață a sculei și proprietățile materialului piesei de prelucrat.

De regulă, bavurile cu muchii ascuțite nu sunt de dorit în procesele ulterioare, cum ar fi, de exemplu, etapele de producție sau asamblarea ulterioară și trebuie eliminate.

Procesul de „debavurare” descrie îndepărtarea bavurilor cu ajutorul diferitelor metode, care pot fi împărțite aproximativ în debavurare mecanică, chimică și termică. Nici dimensiunile de intrare, nici de ieșire nu sunt specificate în detaliu.

Fiecare utilizator de aplicații de debavurare trebuie să definească ceea ce trebuie realizat. Specificațiile de debavurare sunt de obicei create în acest scop. Acestea reglementează în mod clar care sunt valorile țintă cu intervalele de toleranță corespunzătoare pentru interiorul și exteriorul pieselor de prelucrat. În plus, dimensiunile corespunzătoare sunt date pe desene.

Pentru a determina procesul corect de debavurare pentru a obține rezultatul dorit, mai întâi trebuie determinat tipul de bavură.

Nu toate bavurile sunt la fel

Dacă o componentă are un bav care trebuie eliminat, trebuie stabilit mai întâi tipul de bav. Acest lucru se face luând în considerare atât proprietățile materialului materialului, cât și procesul de creare a bavului.

Cerințele de bază pentru formarea bavului sunt:

Utilizarea unui material deformabil plastic
O forță care acționează asupra materialului, de obicei sub formă de forță de tăiere sau forță de alimentare în contextul unui proces de fabricație care formează bavuri

Procesele de fabricație care formează bavuri sunt:

Arhetipuri (turnare, presare, sinterizare)
Formare (laminare, formare, indentare)
Separare (strunjire, frezare, tăiere, tăiere, broșare, •
Îmbinare (sudare, turnare, •)

Dacă te uiți la diferitele procese, poți vedea că acestea creează creste diferite. Această instruire se bazează pe diferitele forțe care acționează asupra componentei în funcție de procesul de fabricație.

Să aruncăm o privire mai atentă la formarea bavurilor folosind exemplul unei găuri. La forare, se creează 2 bavuri diferite, pe de o parte în zona de intrare a găurii și, pe de altă parte, în zona de ieșire a găurii.

Bava care apare la intrarea în gaură se bazează pe tipul de cuplare al burghiului. Aceasta este presată în piesa de lucru la începutul creării găurii și astfel deplasează materialul de pe suprafața piesei de prelucrat.

Burghiele cu răsucire cu o viteză de tăiere de aproape 0 în centrul sculei sunt foarte des utilizate pentru găurire. Burghiul în consecință împinge materialul în fața acestuia în zona găurii centrale, mai degrabă decât tăierea acestuia din materialul solid. Înainte de ieșirea din foraj, excesul de material este mai întâi umflat în interiorul componentului de pe fundul forajului. Dacă burghiul străpunge solul, materialul rămas este îndoit peste margine și rămâne ca o bavură în exteriorul forajului.

În plus față de forța aplicată de procesul de fabricație, materialul în sine are și o influență asupra formării bavurilor. Pentru o mai bună înțelegere, mai întâi câteva definiții ale diferiților termeni:

Rețea/cristal:
Dacă te uiți la un material metalic la nivel atomic, poți vedea că atomii sunt dispuși în mod regulat în spațiu. Există mari forțe de legătură între acești atomi. Acest compus atomic se mai numește cristale. În funcție de densitatea de ambalare și numărul de atomi dintr-o unitate de celule, se vorbește despre diferite tipuri de rețele. Există un total de 7 tipuri diferite de zăbrele principale (a se vedea tabelul 1), cele mai multe metale cristalizând în formă cubică sau hexagonală. Unele metale pot forma, de asemenea, diferite tipuri de rețele în diferite intervale de temperatură.

Tipul rețelei Forma celulei unitare (exemplar)

Triclinic	Ardezie de cărămidă pe toate părțile
Monoclinic	Caramida înclinată într-o direcție
Orthorhombic	Caramida normala
Tetragonal	Cubul se întindea într-o singură direcție
Romboedric	Cub înclinat pe toate părțile
Hexagonal	O bucată de material hexagonal tăiat drept
Cub	Zaruri

Celula unitară:
Termenul celulă unitate descrie cea mai mică unitate de volum a unei rețele spațiale în care sunt reprezentate toate caracteristicile de simetrie ale unui sistem de cristal. Crearea unei rețele spațiale poate fi simulată prin deplasarea periodică a marginilor.

Un cristal ideal este descris cu definițiile de mai sus. Cristalul real ia în considerare și faptul că atomii în realitate nu au formă sferică și nu sunt în poziție de repaus:

Limitarea finită (adică suprafața metalului)
Existența zonelor perturbate (locuri libere, atomi străini, luxații)

Dislocări:
Luxațiile sunt defecte de linie care apar în densitate mare în rețea. Acestea influențează în mare măsură proprietățile materialului și se caracterizează prin următoarele proprietăți:

Au un sentiment de direcție, adică se atrag sau se resping reciproc.
Se pot mișca, adică provoacă o deformare a materialului prin migrarea în masă în interiorul rețelei
Ele sunt cauza stresului intern și a întăririi

Deformare plastica:
În cazul deformării plastice, se vorbește despre „fieГџenвЂњ” a materialului. Stresul limită din material este depășit de o forță aplicată extern de o magnitudine definită, care determină migrația dislocărilor și, astfel, o deformare a materialului în cauză. Acest lucru are loc în planuri și direcții preferate în conformitate cu geometria grilei.

Proprietățile fizice și tehnice ale unui material sunt, prin urmare, determinate de rețeaua de bază a cristalului, precum și de tipul, numărul și dispunerea defectelor de rețea și a blocurilor de construcție fără rețea.

Lucrul potrivit pentru toată lumea

Așa cum există diferite tipuri de bavuri, o mare varietate de metode pot fi utilizate pentru a elimina aceleași. Cele mai comune dintre ele sunt explicate pe scurt mai jos. Nu pretindem că sunt complete și, prin urmare, ne cerem scuze dacă una sau cealaltă procedură nu este menționată.

Rectificare vibratoare/finisare butoaie:
Finisarea vibratorie este unul dintre cele mai frecvente procese de debavurare. La fel ca multe alte lucruri, oamenii au copiat metoda din natură, unde nisipul și apa macină roci aspre în pietricele netede.

Combinația potrivită de mașină, roată de măcinat, compus și apă permite procesarea a aproape orice suprafață în tehnologia modernă de fabricație. Piesele sunt așezate în vrac împreună cu mediul de măcinat într-un recipient. Prin rotirea și oscilarea recipientului, se generează o mișcare relativă între piesa de prelucrat și mediul de măcinare, ceea ce duce la îndepărtarea materialului.

În funcție de cerințe, piesele de prelucrat pot fi decojite, lustruite, vibratoare, decalcifiate, curățate, netezite sau marginile rotunjite în acest fel.

+ beneficii

Componentele pot fi livrate în vrac
Mai puțin spațiu necesar decât alte metode
Nu sunt necesare corpuri de iluminat
Rată mare de aplicare
Rotunjirea muchiilor

• Contra

Geometriile complexe sau adânciturile nu pot fi prelucrate complet
Bavurile pot fi plasate în găuri
Nu este potrivit pentru componente sensibile la șocuri sau foarte lustruite.
Nu este posibilă îndepărtarea materialului definit
Nu este potrivit pentru conectarea într-o linie de producție pentru piese
Nu este potrivit pentru componente mari

Debavurare electrochimică:
Cu procesul de „prelucrare electrochimică a metalelor” ECM pe scurt, toate materialele conductoare pot fi debavurate fără contact, fără influențe termice, chimice sau mecanice. Piesa de prelucrat este polarizată ca un anod (pozitiv), instrumentul este catodul. Un lichid conductiv electric (soluție de electroliți) închide circuitul.

Pentru a spune mai simplu, o debavurare ECM funcționează după cum urmează:
Piesa de prelucrat este prinsă într-un dispozitiv și încărcată pozitiv cu ajutorul unui generator. Electrodul/catodul sculei este acum adus la piesa de prelucrat la o distanță de 0,5 - 2 mm în punctul de debavurat. Se creează un așa-numit spațiu de lucru sau de lucru între piesa de prelucrat și unealtă. Soluția de electroliți este trecută prin ea. Dacă acum se aplică o tensiune continuă asupra piesei de prelucrat și electrodului, un curent electric curge peste spațiul de lucru și provoacă un schimb de sarcină sau un proces de dizolvare. Cu această metodă, intensitatea efectului de debavurare poate fi controlată prin tensiunea de prelucrare și timpul.

+ beneficii

Este posibilă debavurarea vizată a formei punctelor selectate
Proprietățile mecanice nu au nicio influență asupra prelucrării
Funcționează fără contact
În ceea ce privește tehnologia de proces, instrumentul este fără uzură
Componenta nu este supusă niciunei solicitări termice
Fără creastă secundară
Z.T. timpi scurți de debavurare

- Dezavantaj

Componenta trebuie să fie metalică
Materialele convenționale și principiile de construcție nu pot fi utilizate
Componentele nu trebuie să aibă așchii și grăsimi
După debavurarea ECM, componentele trebuie curățate în apă limpede
Este posibil ca componentele să fie obligate poate fi conservat
În funcție de geometria componentei, contururile suplimentare nu pot fi implementate cu ușurință

Debavurare termică:
Debavurarea termică, sau debavurarea termico-chimică corectă, este unul dintre procesele de prelucrare ne-vizate. Este prevăzută doar îndepărtarea unei creaste. Aproape toate materialele oxidante pot fi debavurate.

În timpul debavurării termice, piesa de prelucrat se află într-o cameră de debavurare. Acesta este umplut cu un amestec oxigen-combustibil gazos și aprins de o scânteie de aprindere sau o cale de strălucire. În funcție de amestec și cantitatea de gaz, se poate atinge până la 3.000 ° C. Piesa de prelucrat în sine se încălzește doar nesemnificativ (aproximativ 100 - 190 ° C, în funcție de capacitatea sa de căldură).

Creșterea bruscă a temperaturii va supraîncălzi toate zonele piesei de prelucrat, a căror suprafață este foarte mare în raport cu volumul lor. De regulă, acestea sunt bavuri care sunt incendiate inițial și apoi arse din cauza acumulării de căldură rezultate în timpul acestui proces.

+ beneficii

Îndepărtarea bavurilor în locuri inaccesibile
Eliberare absolută de bavuri
Proces universal fără legarea piesei de prelucrat
Timp de ciclu foarte scurt

- Dezavantaj

Fără rotunjire definită a muchiei
Numai pentru materiale oxidante
Nu este potrivit pentru componentele întărite
Piesele cu un volum mai mare pot fi debavurate numai într-o măsură limitată
Nu trebuie să aibă așchii și grăsimi libere
Eventual. Imersiunea într-un amestec acid puternic diluat este necesară ca tratament ulterior

Debavurare jeturi de apă de înaltă presiune:
Cu debavurare cu jet de apă de înaltă presiune, bavura este ruptă în cel mai subțire punct disponibil. Un mediu abraziv este adesea adăugat în apă pentru a îmbunătăți efectul abraziv. Acest proces de debavurare este deosebit de potrivit pentru piesele din metal ușor. O lance direcționează jetul de apă până la punctul de debavurare. Aici este aplicat pe piesa de prelucrat prin duze. Apa are de obicei între 600 și 1.000 de bari. Avantaj: îndepărtarea țintită a bavurilor, potrivită pentru serii mari, debavurare, îndepărtarea așchiilor și curățarea într-o singură operație pozițiile programate sunt deburate.

+ beneficii

Piese de prelucrat complexe pot fi, de asemenea, prelucrate
Eliminarea vizată a bavurilor
Foarte potrivit pentru seriile mari
Debavurare, îndepărtare a așchilor și curățare într-o singură operație

- Dezavantaj

Efort mare de programare pentru mașina controlată CNC
Timpi de livrare relativ lungi
Efort ridicat de manipulare
Debavurare numai în locuri programate
Modificări ale structurii suprafeței datorate mediului abraziv

Debavurare mecanică (folosind un robot):
Pentru debavurarea mecanică, se iau în calcul toate lucrările de îndepărtare sau prelucrare a materialului, care se efectuează cu ajutorul unor unelte electrice și care are ca scop îndepărtarea bavurii componentei. Aceasta include, de asemenea, toate operațiunile de debavurare manuală. Materialul este îndepărtat cu ajutorul unei muchii de tăiere, care poate fi determinată geometric (de ex. Freză, filer) sau nedeterminată (de ex. Curea de măcinat, perie).

În trecut, acest lucru se făcea aproape exclusiv prin stații de lucru de debavurare manuală, dar astăzi roboții își asumă din ce în ce mai mult sarcina de debavurare mecanică. Mai presus de toate, acest lucru necesită următoarele cerințe pentru componentele și procesul de fabricație ale unei industrii moderne:

Rezultatul debavurării independent de grija și performanța angajatului
Securitatea procesului
Reducerea costurilor de producție prin raționalizare
Reduceți stresul asupra lucrătorului din cauza murdăriei, a zgomotului, a greutăților mari etc.
Creșterea productivității
Reducerea cerințelor de spațiu

Debavurarea mecanică prin intermediul roboților este potrivită pentru un număr mare de sarcini de debavurare diferite și, ca soluție de automatizare, poate fi ușor integrată în liniile de producție existente. Conexiunea directă la un centru de prelucrare pentru încărcare și descărcare suplimentară este, de asemenea, o practică obișnuită.

Există două variante diferite pentru debavurarea asistată de robot. În varianta 1, componenta este adusă la diferitele instrumente de procesare prin intermediul unui robot. Acest proces este potrivit pentru greutățile și dimensiunile componentelor mici până la medii.

Ilustrație: Debavurare a piesei de prelucrat

Varianta 2 este adesea utilizată cu greutăți mari ale pieselor de prelucrat. Piesa de prelucrat este fixată într-o poziție definită, iar robotul ghidează instrumentele către contururile care urmează să fie debavurate.

Ilustrație: Debavurare ghidată de instrumente

În ambele cazuri, poate fi generată o fază definită pentru un număr mare de contururi, luând în considerare geometria muchiei de tăiere, unghiul de atac, viteza de avans, timpul de staționare și proprietățile materialului.

+ beneficii

Prelucrare flexibilă
Pot fi folosite diferite instrumente
Poate fi extins pentru a include procesele pregătitoare sau ulterioare (curățarea turnării, lustruirea, •)
Îndepărtarea bavurilor puternice
Este potrivit pentru piesele cu volum mare
Poate fi utilizat pentru diferite dimensiuni și greutăți ale componentelor
Toate contururile accesibile care trebuie debavurate sunt înregistrate
Poate fi conectat direct la centrul de prelucrare fără completări

- Dezavantaj

Efort mare de programare
Z.T. costuri mari de investiții
O creastă rădăcină rămâne în intersecțiile găurilor
Datorită accesibilității, nu orice contur poate fi procesat fără restricții

Calul hobby al WMS

Din 1986, compania se ocupă cu debavurarea mecanică de precizie a diferitelor componente. Dezvoltat inițial ca parte a SIG Switzerland pentru propriul produs, aplicațiile de debavurare bazate pe robot au fost furnizate în curând clienților din afara grupului.

În 1994 și-au fondat propria companie și au preluat clienți, tehnologie și brevete de la SIG. De atunci, ingineria WMS Werkzeuge - Maschinen - Systeme GmbH proiectează, construiește și programează aplicații de debavurare fiabile, sigure în proces, în domeniul debavurării mecanice ghidate de roboți.