Ტრადიციული მილის ლაზერული კვეთის სისტემები ისინი ბრძოლიან მკაცრი შეზღუდვების წინაშე, რადგან იყენებენ ფიქსირებულ ღერძების მოძრაობას და მათ აქვთ მკაცრად შეზღუდული ჩალიშის შესაძლებლობები. ეს მათ ხდის მკვეთრად უფრო სუსტებს რთული ფორმის ნაწილების, მაგალითად, კონუსური მილების ან მილების დამუშავებაში, რომლებიც არ არის სწორად გასწორებული. ასეთი ნაწილების დამუშავებისას ხშირად გვხვდება პრობლემები ბოლო ჭრის სწორი გასწორების და შედუღების მომზადების დაბალი ხარისხით, განსაკუთრებით არასტანდარტული განივკვეთის შემთხვევაში. სტანდარტული მოწყობილობა ვერ უმკლავდება ბრუნვით და წრფივ მოძრაობებს შორის სინქრონიზებულ კონტროლს. შედეგად, ასეთ მანქანებს უჭირთ თბოგადმოცემის გამო გაჩრდილების ეფექტის კომპენსაცია, რაც დიდი პრობლემა ხდება თხელკედიანი მასალების ან ასიმეტრიული მილების შემთხვევაში. დროთა განმავლობაში ეს პატარა შეცდომები იკრიბება და შეიძლება სერიოზულად იმოქმედოს იმ კონსტრუქციების მდგრადობაზე, რომლებიც შეკრებილია. არქიტექტორებისთვის, რომლებიც აპროექტირებენ რთულ მეტალის კარკასებს, ან ჰიდრავლიკური სისტემების წარმომქმნელებისთვის, რომლებსაც სჭირდებათ ზუსტი სითხის გზები, მნიშვნელოვანია ზომების ზუსტად მიკრონამდე შესაბამისობა, როდესაც კომპონენტები მოდიან სხვადასხვა ზომისა და ფორმის.
2023 წლის FABTECH Benchmark Report-ის თანახმად, ზუსტი დამუშავების საამქროების დაახლოებით ორი მესამედი მუშაობს 15%-ზე მეტი ნაგვის მაჩვენებლით, როდესაც სტანდარტული მოწყობილობებით დამუშავდება რთული ფორმის მილები. ძირეული პრობლემები წარმოიშვება მრუდე ზედაპირებზე არათანაბარი ჭრის გამო და სირთულეების გამო რთულ კუთხეებში სრულად გაჭრის დროს, რაც ხშირად იწვევს ხელახლა შესწორებას ან მასალის სრულიად შეცვლას. საწარმოები, რომლებსაც არ გააჩნიათ ადაპტიური სხივის სისტემები და მინიმუმ ხუთი ღერძის მოძრაობის შესაძლებლობა, საშუალოდ 23%-ით მეტს ხარჯავენ დანაგვის მასალებზე. ეს საკმაოდ კარგად ასახავს, თუ რამდენად ხარჯმჭარდალი ხდება მოძველებული ტექნოლოგია იმ საწარმოებში, სადაც მრავალფეროვანი პროდუქცია იწარმოება, მაგრამ თითოეულისგან მცირე სერიები.
Მოძრაობის ხუთიდან ექვს ღერძზე კონტროლით, მანქანები შეძლებენ ერთდროულად მოახდინონ შემობრუნება, წრფივი მოძრაობა და დახრა. ეს უზრუნველყოფს ლაზერული სხივის სწორ ფოკუსირებას მაშინაც კი, როდესაც საქმე გვაქვს რთულად დახრილ ან არაწესიერ ზედაპირებთან, სადაც სტანდარტული სამ-ღერძიანი სისტემები უბრალოდ ვერ უმკლავდებიან. ასეთი სინქრონიზაცია განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია იმ რთული ფორმების დროს, როგორიცაა ავტომობილების გამოდინების კოლექტორები ან ჰიდრავლიკური სისტემების ნაწილები. მის გარეშე, ჭრის დროს სხივი გადაინაცვლებდა საწყისი ტრაექტორიიდან, რაც მოუწესრიგებლობამდე მიიყვანდა. მწარმოებლებს სჭირდებათ ასეთი დამუშავების განვითარებული სისტემები, რათა შეინარჩუნონ ხარისხი უფრო რთული დიზაინების დამუშავებისას, რომლებიც ადრე საიმედოდ შეუძლებელი იყო წარმოება.
Მაღალი ხარისხის ფიქსაცია მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მილების სტაბილურობის შესანარჩუნებლად ზუსტი კვეთის დროს. ჰიდრავლიკური პატრონები ფიქსაციის ძალაში განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია და ხშირად 8,000 psi-ს ან მეტს აღწევს. ეს კარგად მუშაობს მკვრივი კედლის მქონე მასალებისთვის, როგორიცაა მომრგვალო და კვადრატული მილები, სადაც დამატებითი მაგრება საჭიროა. მეორეს მხრივ, სერვო ელექტრო სისტემები მომხმარებლებს საშუალებას აძლევს, ზუსტად დაარეგულირონ წნევის პარამეტრები გასაოცარი მუდმივობით, დაახლოებით 0.1%-იანი სიზუსტით. ეს ყველაზე მნიშვნელოვანია მსუბუქი თხელკედლიანი მართკუთხა მილების ან სპეციალური პროფილის მილების დროს, რომლებიც ადვილად იცვლებიან ზედმეტი წნევის ქვეშ. საინტერესო ის არის, თუ როგორ ხერხდება ორივე ვარიანტში სხვადასხვა ფორმებზე სწრაფად გადართვა ყოველთვის ყველაფრის ხელახლა დაყენების გარეშე. ეს მნიშვნელოვნად ზრდის დროის ეკონომიას საწარმოში, განსაკუთრებით იმ შემთხვევაში, როდესაც დღის განმავლობაში მრავალი ნაწილის კონფიგურაციის სერიები მუშავდება.
Მძლავრი ბოჭკოვანი ლაზერები, რომლებიც წარმოქმნიან მაღალი ხარისხის სხივებს (M კვადრატში 1.1-ზე ნაკლები), შეუღლებულ ტრაექტორიებზე მასალების გასაჭრელად შეუძლიათ გასაოცარი სტაბილურობით. მოძრავი ფოკუსირების ლინზების დამატება საშუალებას აძლევს ამ მანქანებს შეცვალონ ფოკუსის წერტილები მათი შემობრუნებისას, რაც მრუდ ზედაპირებზე კვეთის სიგანის სტაბილურობას უზრუნველყოფს დაახლოებით 0.05 მილიმეტრის შეცდომით. აეროკოსმოსური წარმოებები მძიმედ ეყრდნობიან ამ ფუნქციას, რადგან ნაწილების ზომები უნდა დარჩეს ზუსტი, მიუხედავად წარმოების დროს თერმული ზემოქმედებისა. ზუსტი დაშორებების შენარჩუნება განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი ხდება იმ კომპონენტების შემთხვევაში, რომლებიც სიმაღლეზე ექვემდებარებიან ექსტრემალურ პირობებს.
Უახლესი 3D ნესტინგის პროგრამული უზრუნველყოფა მნიშვნელოვნად ამაღლებს მასალის ეფექტიან გამოყენებას. იგი ჭკვიანურად აწყობს ნაწილებს მრგვალი მილისებრი ფორმების გასწვრივ, რომლებიც ხშირად არ ეთავსება წრფივ სივრცეში, რაც მკვეთრად აღემატება ძველ 2D მეთოდებს. ასეთი სისტემები რეალურ დროში შესწორებებითაც არის აღჭურვილი. ისინი აგებულია სითბოსგან გადამუქრების, შებრუნების პრობლემების, ასევე მილების მცირე დეფორმაციის დროს დამუშავების დროს. სპეციალური სენსორები ამჩნევს მცირე დისტორსიებს და ავტომატურად აკორექტირებს ჭრის ტრაექტორიას ±0.1მმ-ის ზუსტით. ეს უზრუნველყოფს ჭრის სიგანის მუდმივობას მთელი პროცესის განმავლობაში. როდესაც წარმოების მწარმოებლები მიაღწევენ დაახლოებით 95%-იან მასალის გამოყენებას, ნაგავის ხარჯები დაახლოებით 30%-ით მცირდება. ეს მნიშვნელოვნად ასახავს თავს აეროკოსმოსურ წარმოებაში, სადაც ხშირად გამოიყენება ძვირადღირებული მასალები და თითოეული პენიც მნიშვნელოვანია.
Ხელოვნური ინტელექტით მუშავებული სერვისები პროგრამირებას ბევრად უფრო მარტივს ხდის მილის გეომეტრიისა და მასალის მახასიათებლების ანალიზით, რათა ავტომატურად შექმნას ყველაზე კარგი ჭრის პარამეტრები, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს წინააღმდეგობას იმ ვარაუდებთან, რომლებიც ადრე ხელით უნდა გვეკეთებინა. 2024 წლის SME-ის ავტომატიზაციის გამოკვლევა აჩვენებს, რომ ასეთმა სისტემებმა პირველი ნიმუშის ვალიდაციის დრო შეიძლება დაახლოებით 70%-ით შეამციროს, რაც დროთა განმავლობაში მნიშვნელოვნად აისახება. ეს ინტელექტუალური სისტემები ჭრის პროცესის დაწყებამდე ადარებენ სიმულაციებს იმისა, თუ რა მოხდება, და ასევე გამოიყენებენ წინა სამუშაოებიდან დაგროვილ თერმული კომპენსაციის შაბლონებს ახალ დავალებებზე მუშაობისას. ეს უმჯობესებს როგორც სიზუსტეს, ასევე სიჩქარეს. იმ მაღაზიებში, სადაც თითო თვეში 50-ზე მეტი განსხვავებული მილის ფორმა დამუშავდება, საშუალოდ დამუშავების სიჩქარე 25%-ით იზრდება, ხოლო დაშვებული შეცდომების რაოდენობა მნიშვნელოვნად მცირდება. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ჰიდრავლიკური კოლექტორების მსგავსი ნაწილებისთვის, სადაც საჭირო ელემენტების სწორი განლაგება მათი სწორი ფუნქციონირებისთვის აბსოლუტურად აუცილებელია.
Სხვადასხვა ფორმის ნაწილებზე მუშაობისას მუდმივი შედეგების მიღება დამოკიდებულია სწორ კალიბრაციაზე. მნიშვნელოვან საკითხებს შორის არის ლაზერის სწორი მიმართულების ყოველდღიური შემოწმება ოპტიკური ინსტრუმენტებით, რათა სხივი დარჩეს ზუსტი რთული კუთხური კვეთებისთვის. შემდეგ კვირაში ერთხელ უნდა ჩატარდეს პატრონის კონცენტრულობის ტესტი, რათა ნაწილები მიმაგრებული დარჩეს ნებისმიერი პროფილის შემთხვევაში. ასევე არ უნდა დავივიწყოთ როტაციული ენკოდერები, რომლებიც თვეში ერთხელ უნდა შემოწმდეს, რათა კუთხეები ზუსტად იყოს გათვლილი. იმ მწარმოებლებს, რომლებიც ემორჩილებიან ამ პროცედურას, ნაგავის რაოდენობა ბევრი სახის ნაწილის სერიული წარმოებისას დაახლოებით 30%-ით მცირდებათ. ეს ლოგიკურია, რადგან პატარა გადახრები დროთა განმავლობაში იკრიბება, განსაკუთრებით რთული ფორმების შემთხვევაში, სადაც საჭიროა ზუსტი გაზომვები.
Ავტომობილის გამოდინების სისტემების ამზადებელმა კომპანიამ ამ ორმაგი სერვო პატრონის დაყენების შემდეგ მოახდინა მისი მორგების დროის შემცირება დაახლოებით 40%-ით, ასევე ჩაკეტილი ციკლის CNC კონტროლებით. ეს იმას ნიშნავდა, რომ ახლა ისინი შეძლებდნენ პატრონების ავტომატურ კორექტირებას იმ რთული ფორმის მილების დროს, ამიტომ აღარ იყო საჭირო ყველაფრის შეჩერება ხელით რეკალიბრაციისთვის. ახლა უკვე არ წარმოადგენს პრობლემას სხვადასხვა ფორმებს შორის გადართვა, მაგალითად ოვალურიდან მართკუთხედში? წარმოება მნიშვნელოვნად გაიზარდა სხვადასხვა ტიპის ნარევი ნაწილების დროს. ამ მაგალითის განხილვა აჩვენებს, თუ რატომ არის მნიშვნელოვანი კარგი აპარატურის და გონიერი პროგრამული უზრუნველყოფის კომბინირება რთული წარმოების დროს, სადაც ნაწილები ყველა შესაძლო ფორმისაა.
Რა შეზღუდვები აქვს სტანდარტულ მილის ლაზერულ კვეთას რთულ ფორმებზე?
Სტანდარტულ მილის ლაზერულ კვეთას რთულ ფორმებზე უჭირს გამკაცრებული ღერძების მოძრაობების და შეზღუდული პატრონის შესაძლებლობების გამო, რაც იწვევს სწორი განლაგებისა და შედუღების მომზადების ხარისხის პრობლემებს.
Როგორ აუმჯობესებს დამატებითი სისტემები რთული მილების დამუშავებას?
Დამატებითი სისტემები 5-6 ღერძიანი მოძრაობის კონტროლით და ადაპტირებადი პატრონის სისტემებით უზრუნველყოფს ბრუნვას, გადაადგილებას და დახრას, რითაც უზრუნველყოფს სტაბილურ ჭრას არაწესიერ ზედაპირებზე.
Რა უპირატესობა აქვს ბოჭკოვანი ლაზერების გამოყენებას?
Ბოჭკოვანი ლაზერები გვაძლევს მაღალი ხარისხის სხივის გადაცემას და ცვალადი ფოკუსირების ოპტიკას, რითაც უზრუნველყოფს სტაბილურ ჭრის მრუდ ზედაპირებზე, რაც საჭიროა აეროკოსმოსური წარმოებისთვის.
Როგორ აუმჯობესებს სმარტული პროგრამული უზრუნველყოფა ეფექტიანობას?
Სმარტული პროგრამული უზრუნველყოფა ინტეგრირებს 3D ნესტინგს და ხელოვნური ინტელექტით მუშავდებად დამყენების ვიზარდებს, რითაც აოპტიმალურად იყენებს მასალას, ამცირებს პირველი ნიმუშის ვალიდაციის დროს და ამაღლებს საერთო ხარისხს.
Გამარჯვებული ახალიები