Kaj je načrtovanje strojnega orodja?

Načrtovanje obdelovalnih strojev vključuje načrtovanje, gradnjo in konstrukcijo obdelovalnih strojev, ki se uporabljajo za različne industrijske namene. Vrste obdelovalnih strojev, ki se običajno uporabljajo v današnji industriji, vključujejo stružnice, vrtalne stroje in rezkalne stroje, pa tudi stroje za prenos, brušenje in honanje. Vsaka zasnova obdelovalnega stroja mora upoštevati obremenitev, ki jo bo stroj moral obvladati, kdo bo uporabljal strojno orodje in obremenitve ključnih komponent, pa tudi njegove zahteve po moči in kolikšen del njegove funkcije bo avtomatiziran.

Oblikovalec obdelovalnih strojev se mora osredotočiti na več ključnih vidikov različnih vrst obdelovalnih strojev. Prvi od njih je okvir ali podvozje, na katerem je zgrajeno orodje. Lahko je ulit, izdelan ali izdelan okvir, v katerem bodo nameščeni vsi motorji, mize in krmilniki, ki jih orodje zahteva. Ti okvirji so pogosto zgrajeni iz jekla ali litega železa, vendar sodobna zasnova obdelovalnega stroja lahko uporablja tudi kompozitni plastični okvir. Ključna funkcija okvirja je, da mora biti sposoben vzdržati in dušiti učinke dolgotrajnih vibracij, toplote in zvoka, da bo orodje učinkovitejše in zanesljivejše.

Druge komponente, ki so pogosto vključene v zasnovo strojnega orodja, so drsniki in tirnice, ki so vodila, ki omogočajo premikanje miz in vreten. Obstajata dve primarni obliki. Drsnik ali tirnica je standardna in najlažja za gradnjo, z dobro sposobnostjo blaženja in odpornostjo na udarce, čeprav jo je pogosto težko popraviti in zamenjati. Zasnova valjčne poti vključuje ležaj med drsnikom in tirnico, zaradi česar je bolj vsestranski in lažji za pozicioniranje. Zasnove z valjčnimi potmi pa zavzamejo več prostora in so zaradi povečane kompleksnosti običajno dražje za izdelavo.

Električni motorji v zasnovi obdelovalnih strojev so na voljo v eni od treh različic. Najpogostejši so vretenasti motorji, ki jih poganja gred. Podajalni motorji dajejo moč drsnikom, ki premikajo delovne mize, in jih pogosto imenujemo servo motorji. Linearni motorji zagotavljajo gibanje v eni linearni smeri preko rotorja, povezanega z drsnikom, in so običajno majhni in lahki.

Zasnova obdelovalnega stroja mora vsebovati tudi krmilnike, ki so lahko ročni ali temeljijo na različnih mikroprocesorjih, kot je programirljivi logični krmilnik (PLC). Programska oprema, ki deluje s PLC, generira del obdelovalnega stroja z uporabo programov računalniško podprte proizvodnje (CAM) in programske opreme za računalniško numerično krmiljenje (CNC) za izvajanje CAM in zagon orodja. Ta programska oprema nadzoruje odstranljiva orodja in nastavke iz kaljenega volframovega karbida, ki so osrednja točka zasnove strojnega orodja.

Pričakuje se, da bo trg obdelovalnih strojev še naprej rasel, kar bo spodbujalo vedno prisotno potrebo po diplomantih oblikovanja obdelovalnih strojev. Ocene kažejo, da bo v letu 2015 globalna industrija vredna 80.7 milijarde ameriških dolarjev (USD), ki bo oskrbovala države po Evropi in Aziji v panogah, kot so vesoljska, vetrna in avtomobilska industrija. Severnoameriški trg je videti kot zrel, medtem ko bodo ostarele strojne opreme za rezanje, brušenje, honanje, pa tudi stružnice, rezkalne stroje in drugo nadomestili novejši modeli, po katerih je veliko povpraševanja drugod.