Co to jest projektowanie obrabiarek?
Projektowanie obrabiarek obejmuje projektowanie, budowę i budowę obrabiarek wykorzystywanych do różnych celów przemysłowych. Typy obrabiarek powszechnie stosowane w dzisiejszych branżach obejmują tokarki, wiertarki i frezarki, a także maszyny do przenoszenia, szlifowania i honowania. Każda konstrukcja obrabiarki musi uwzględniać obciążenie, jakie będzie musiała obsłużyć obrabiarka, kto będzie korzystał z obrabiarki, a także naprężenia kluczowych elementów, a także jej wymagania energetyczne oraz stopień automatyzacji jej funkcji.
Projektant obrabiarek musi skoncentrować się na kilku kluczowych aspektach różnych rodzajów obrabiarek. Pierwszym z nich jest rama lub rama, na której zbudowane jest narzędzie. Może to być odlewana, wykonana lub skonstruowana rama, która pomieści wszystkie silniki, stoły i elementy sterujące wymagane przez narzędzie. Często ramy te są zbudowane ze stali lub żeliwa, ale nowoczesna konstrukcja obrabiarki może również wykorzystywać szkielet z tworzywa sztucznego. Kluczową funkcją ramy jest to, że musi ona być w stanie wytrzymać i tłumić skutki długotrwałych wibracji, ciepła i dźwięku, aby narzędzie było bardziej skuteczne i niezawodne.
Inne elementy często zawarte w projekcie obrabiarki to prowadnice i prowadnice, które są prowadnicami umożliwiającymi ruch stołów i wrzecion. Istnieją dwie podstawowe formy dla nich. Prowadnica skrzynkowa lub szyna jest standardem i najłatwiejsza w budowie, z dobrą zdolnością tłumienia i odpornością na wstrząsy, choć często jest trudna do naprawy i wymiany. Konstrukcja rolki zawiera łożysko między prowadnicą a szyną, dzięki czemu jest bardziej uniwersalna i łatwiejsza do ustawienia. Konstrukcje rolkowe zajmują jednak więcej miejsca i ze względu na ich większą złożoność są zwykle droższe w budowie.
Silniki elektryczne w projektowaniu obrabiarek występują w jednej z trzech odmian. Silniki wrzeciona są najczęstsze i są napędzane wałem. Silniki posuwu dostarczają moc do prowadnic, które przesuwają stoły robocze, i często są nazywane serwosilnikami. Silniki liniowe zapewniają ruch w jednym kierunku liniowym za pomocą wirnika podłączonego do suwaka i są zwykle małe i lekkie.
Konstrukcja obrabiarki musi również mieć elementy sterujące, które mogą być ręczne lub oparte na różnych mikroprocesorach, takich jak programowalny sterownik logiczny (PLC). Oprogramowanie współpracujące ze sterownikiem PLC generuje część obrabiarki za pomocą programów do produkcji wspomaganej komputerowo (CAM) i oprogramowania do sterowania numerycznego (CNC) w celu wykonania CAM i uruchomienia narzędzia. To oprogramowanie kontroluje usuwalne narzędzia i bity wykonane z utwardzonego węglika wolframu, które są centralnym punktem projektu obrabiarki.
Oczekuje się, że rynek obrabiarek będzie nadal się rozwijał, podsycając ciągłe zapotrzebowanie na absolwentów projektantów obrabiarek. Szacunki wskazują, że w 2015 r. Będzie to światowy przemysł o wartości 80,7 mld USD (USD), zaopatrujący narody w całej Europie i Azji w takich branżach, jak przemysł lotniczy, wiatrowy i motoryzacyjny. Rynek w Ameryce Północnej jest postrzegany jako dojrzały, podczas gdy starzejące się wyposażenie obrabiarek do cięcia, szlifowania, honowania, a także tokarki, frezarki i inne zostaną zastąpione nowszymi modelami, na które istnieje duże zapotrzebowanie w innych miejscach.