Mikä on työstökoneiden suunnittelu?

Konetyökalujen suunnitteluun kuuluu eri teollisiin tarkoituksiin käytettävien työstökoneiden suunnittelu, rakentaminen ja rakentaminen. Nykypäivän teollisuudessa yleisesti käytettyjä työstökoneita ovat sorvit, porakoneet ja jyrsinkoneet sekä siirto-, hioma- ja hiomakoneet. Jokaisessa työstökoneen suunnittelussa on otettava huomioon kuormitus, joka koneen on kestettävä, kuka käyttää konetta ja keskeisten komponenttien kuormitukset sekä sen tehontarve ja kuinka suuri osa sen toiminnasta automatisoidaan.

Konetyökalusuunnittelijan on keskityttävä useisiin eri työstökoneiden keskeisiin näkökohtiin. Ensimmäinen näistä on runko tai runko, jolle työkalu on rakennettu. Se voi olla valettu, valmistettu tai rakennettu runko, joka sisältää kaikki työkalun tarvitsemat moottorit, pöydät ja säätimet. Usein nämä kehykset on rakennettu teräksestä tai valuraudasta, mutta nykyaikainen työstökonerakenne voi myös käyttää komposiittimuovia. Kehyksen keskeinen tehtävä on, että sen on kestettävä ja vaimennettava pitkäaikaisen tärinän, lämmön ja äänen vaikutuksia, jotta työkalusta tulee tehokkaampi ja luotettavampi.

Muita työstökoneiden suunnitteluun usein sisältyviä osia ovat luistit ja kiskot, jotka ovat ohjaimia, jotka mahdollistavat pöydän ja karan liikkeen. Näitä varten on olemassa kaksi ensisijaista muotoa. Laatikkoluisti tai kisko on vakio ja helpoin rakentaa, sillä on hyvä vaimennuskyky ja iskunkestävyys, vaikka sitä on usein vaikea korjata ja vaihtaa. Rullalaitteessa on laakeri liukukiskon ja kiskon välissä, mikä tekee siitä monipuolisemman ja helpomman sijoittaa. Rullamallit vievät kuitenkin enemmän lattiatilaa, ja niiden monimutkaisuuden vuoksi ne ovat yleensä kalliimpia rakentaa.

Työstökoneiden sähkömoottoreita on yksi kolmesta lajikkeesta. Karamoottorit ovat yleisimpiä ja ne ovat akselikäyttöisiä. Syöttömoottorit antavat virtaa työpöytiä liikuttaville dioille, ja niitä kutsutaan usein servomoottoreiksi. Lineaarimoottorit tarjoavat liikkeen yhteen lineaariseen suuntaan liukukiskoon yhdistetyn roottorin kautta, ja ne ovat yleensä pieniä ja kevyitä.

Konetyökalumallissa on oltava myös ohjaimet, jotka voivat olla manuaalisia tai perustua erilaisiin mikroprosessoreihin, kuten ohjelmoitavaan logiikkaohjaimeen (PLC). Ohjelmisto, joka toimii PLC: n kanssa, luo työstökoneen osan käyttämällä tietokoneavusteisia valmistusohjelmia (CAM) ja tietokoneen numeerisen ohjauksen (CNC) ohjelmistoja CAM: n suorittamiseen ja työkalun suorittamiseen. Tämä ohjelmisto ohjaa karkaistusta volframikarbidista valmistettuja irrotettavia työkaluja ja teriä, jotka ovat työstökoneen suunnittelun keskipiste.

Konetyökalumarkkinoiden odotetaan edelleen kasvavan, mikä lisää jatkuvasti tarvetta työstökoneiden suunnittelusta valmistuneille. Arvioiden mukaan vuonna 2015 se on 80.7 miljardin dollarin maailmanlaajuinen teollisuus, joka toimittaa valtioita kaikkialle Eurooppaan ja Aasiaan sellaisilla aloilla kuin ilmailu-, tuuli- ja autoteollisuus. Pohjois -Amerikan markkinat nähdään kypsinä, kun taas ikääntyvät työstökoneet leikkaamiseen, hiontaan, hiontaan sekä sorvit, jyrsinkoneet ja paljon muuta korvataan uudemmilla malleilla, joilla on kysyntää muualla.