Hvad er design af værktøjsmaskiner?

Værktøjsdesign involverer design, bygning og konstruktion af værktøjsmaskiner, der bruges til en række industrielle formål. Typer af maskinværktøjer, der ofte bruges i nutidens industrier, inkluderer drejebænke, boremaskiner og fræsemaskiner samt overførsels-, slibnings- og slibemaskiner. Hver maskineudviklingsdesign skal tage højde for den belastning, som maskinen skal bruges til at håndtere, hvem der bruger maskinværktøjet, samt belastningerne på nøglekomponenter, samt dens strømbehov og hvor meget af dens funktion, der vil blive automatiseret.

Flere nøgleaspekter af de forskellige typer værktøjsmaskiner skal fokuseres på af maskinværktøjsdesigneren. Den første af disse er rammen eller chassiset, hvorpå værktøjet er bygget. Det kan være en støbt, fabrikeret eller konstrueret ramme, der vil rumme alle motorer, borde og betjeningselementer, som værktøjet kræver. Ofte er disse rammer bygget af stål eller støbejern, men et moderne maskinværktøjsdesign kan også anvende en sammensat plastramme. Rammens nøglefunktion er, at den skal være i stand til at modstå og dæmpe virkningerne af langtidsvibrationer, varme og lyd for at gøre værktøjet mere effektivt og pålideligt.

Andre komponenter, der ofte indgår i et maskinværktøjsdesign, er glider og skinner, som er føringer, der tillader bevægelse af borde og spindler. To primære former for disse findes. Kassevinkelskiven eller skinnen er standarden og den nemmeste at bygge med god dæmpningsevne og modstand mod stød, skønt det ofte er vanskeligt at reparere og udskifte. Rullemålsdesignet indeholder et leje mellem glider og skinne, hvilket gør det mere alsidigt og lettere at placere. Roller-måde-design optager dog mere gulvplads, og på grund af deres øgede kompleksitet er de normalt dyrere at bygge.

Elektriske motorer i maskinværktøjsdesign findes i en af ​​tre sorter. Spindelmotorer er mest almindelige og er akseldrevet. Tilførselsmotorer giver strøm til glider, der flytter arbejdsbord, og benævnes ofte servomotorer. Lineære motorer giver bevægelse i en lineær retning via en rotor, der er forbundet til slæden, og er normalt små og lette.

Et maskinværktøjsdesign skal også have kontrolelementer, som kan være manuelle eller baseret på forskellige mikroprocessorer, såsom den programmerbare logiske controller (PLC). Softwaren, der arbejder med PLC, genererer en maskinværktøjsdel ved hjælp af computerstøttet fremstilling (CAM) -programmer og computer-numerisk kontrol (CNC) -software til at udføre CAM og køre værktøjet. Denne software styrer aftagelige værktøjer og bits lavet af hærdet wolframcarbid, der er omdrejningspunktet for maskinværktøjets design.

Maskinværktøjsmarkedet forventes at fortsætte med at vokse, hvilket giver et stadigt nuværende behov for kandidater til maskinværktøjsdesign. Det anslås, at det i 2015 vil være en verdensindustri på USD 80,7 milliarder amerikanske dollar (USD), der leverer nationer i hele Europa og Asien inden for industrier som luftfart, vindproduktion og bilindustri. Det nordamerikanske marked ses som modent, hvorimod aldring af værktøjsudstyr til skæring, slibning, slibning samt drejebænke, fræsemaskiner og mere erstattes af nyere modeller, der er efterspurgt andetsteds.