Hva er maskinverktøydesign?
Maskinverktøydesign involverer design, bygging og konstruksjon av maskinverktøy som brukes til en rekke industrielle formål. Typer maskinverktøy som vanligvis brukes i dagens næringer inkluderer dreiebenker, boremaskiner og fresemaskiner, så vel som overførings-, sliping- og malingsmaskiner. Hver maskinverktøysdesign må ta hensyn til belastningen maskinen vil være pålagt å håndtere, hvem som skal bruke maskinverktøyet, og påkjenningene på nøkkelkomponenter, så vel som strømkravene og hvor mye av funksjonen som skal automatiseres.
Flere nøkkelaspekter ved de forskjellige typene maskinverktøy må fokuseres på av maskinverktøydesigneren. Den første av disse er rammen, eller chassiset, som verktøyet er bygd på. Det kan være en støpt, fabrikert eller konstruert ramme som vil huse alle motorer, bord og kontroller som verktøyet krever. Ofte er disse rammene bygget av stål eller støpejern, men en moderne maskinverktøysdesign kan også bruke en sammensatt plastramme. Rammens nøkkelfunksjon er at den må tåle og dempe effekten av langsiktige vibrasjoner, varme og lyd for å gjøre verktøyet mer effektivt og pålitelig.
Andre komponenter som ofte inngår i en maskinverktøydesign, er lysbilder og skinner, som er føringer som tillater bevegelse av bord og spindler. To hovedformer for disse finnes. Boksens glid, eller skinne, er standard, og den enkleste å bygge, med god dempningsevne og motstand mot støt, selv om det ofte er vanskelig å reparere og skifte ut. Rullemålsdesignet inneholder et lagring mellom gliden og skinnen, noe som gjør det mer allsidig og enklere å plassere. Rullemålsdesign tar imidlertid mer gulvplass, og på grunn av deres økte kompleksitet er de vanligvis dyrere å bygge.
Elektriske motorer i maskinverktøysdesign kommer i en av tre varianter. Spindelmotorer er vanligst og er akseldrevet. Matemotorer gir kraft til lysbilder som beveger arbeidsbord, og blir ofte referert til som servomotorer. Lineære motorer gir bevegelse i en lineær retning via en rotor koblet til lysbildet, og er vanligvis liten og lett.
En maskinverktøydesign må også ha kontroller, som kan være manuelle eller basert på forskjellige mikroprosessorer, for eksempel den programmerbare logiske kontrolleren (PLC). Programvaren som fungerer med PLC, genererer en maskinverktøydel ved bruk av datastøttede produksjonsprogrammer (CAM) og datamaskinens numerisk kontrollprogramvare (CNC) for å utføre CAM og kjøre verktøyet. Denne programvaren kontrollerer flyttbare verktøy og biter laget av herdet wolframkarbid som er midtpunktet i maskinverktøydesignen.
Maskinverktøymarkedet forventes å fortsette å vokse, noe som gir et stadig behov for kandidater til design av maskinverktøy. Anslagene oppgir at det i løpet av 2015 vil være en global industri på USD 80,7 milliarder dollar, som forsyner nasjoner over hele Europa og Asia i industrier som luftfart, vindproduksjon og bilindustri. Det nordamerikanske markedet blir sett på som modent, mens aldrende maskinverktøy for kapping, sliping, maling, så vel som dreiebenker, fresemaskiner og mer vil bli erstattet av nyere modeller som etterspørres andre steder.