Wąskie-Wydawanie bez kolizji — długa forma

W każdym programie miniaturyzacji jest moment, w którym projektant mechanik z dumą prezentuje model 3D, wszyscy kiwają głowami na wąskie tolerancje, a potem inżynier wydający przybliża obraz i milknie. Pomiędzy ścianą tarczy a aktywną matrycą jest teraz 0,4 mm prześwitu. Standardowa igła znajdująca się w szafce ma średnicę zewnętrzną 0,7 mm. Nie wejdzie. Nigdy nie wejdzie. I tak zaczyna się znajomy taniec: przechyl głowicę o trzydzieści stopni i miej nadzieję, że kropka się nie rozmazuje, albo przeprojektuj oprawę, albo dodaj niestandardowy adapter kątowy, który kosztuje i ma dwutygodniowy-czas realizacji.

Elegancką odpowiedzią nie jest nowy robot, ale cieńsza igła, która utrzymuje przepływ. Szwajcarska obróbka cienkościenna może zmniejszyć średnicę zewnętrzną do 0,35 mm, utrzymując średnicę wewnętrzną na poziomie 0,25 mm. Zachowana jest przepustowość, która skaluje się z czwartą potęgą promienia wewnętrznego; kurczy się tylko powłoka mechaniczna. Przednia ścianka może mieć grubość zaledwie 25 mikronów w przypadku wzmocnionej konstrukcji, co wydaje się delikatne, dopóki nie przypomnimy sobie, że igła jest ściskana wzdłuż swojej osi podczas dozowania, a nie zginana -, pod warunkiem, że jej długość jest krótka. Sztywność skaluje się z czwartą potęgą średnicy zewnętrznej, więc w momencie zmniejszania średnicy zewnętrznej należy również ograniczyć długość, zazwyczaj do osiemnastu milimetrów lub mniej, w przeciwnym razie końcówka odkształci się pod wpływem siły nośnej i wyląduje kropką- poza celem. Obliczenia dotyczące ugięcia, δ ≈ F·L3/(3EI), są bezlitosne: zmniejsz średnicę zewnętrzną o połowę, a stracisz szesnastokrotność sztywności zginania, więc długość musi spaść, aby to zrekompensować.

W praktyce praca przebiega etapami. Najpierw importuje się CAD części i profil igły do ​​symulacji kolizji; inżynier nalega na zasadę luzu 0,05 mm, a nie 0,02 mm, ponieważ wzrost temperatury i zużycie osprzętu pochłaniają margines. Prędkość zbliżania się do przeszkody jest ograniczona do dwudziestu milimetrów na sekundę, tak aby końcówka nie odbiła się od ściany. Laserowy czujnik wysokości lub mechaniczny ogranicznik Z-chronią przed błędnie-wprowadzoną współrzędną. Pierwsze artykuły są wydawane na przezroczysty akrylowy uchwyt i sprawdzane przy czterdziestokrotnym powiększeniu pod kątem przesunięć i zarysowań na ścianie osłony.

Program odbiornika LiDAR, który stosowałem, wymagał tamy kleju zaledwie 0,3 mm od ściany o wysokości 0,4 mm. Zespół przeznaczył już budżet trzydzieści-pięć tysięcy juanów na modernizację-głowicy z pochyloną głową i zaakceptował dwu-tygodniowe opóźnienie. Przed podpisaniem zamówienia wypróbowali igłę ze stali nierdzewnej o średnicy zewnętrznej 0,35 mm i średnicy wewnętrznej 0,25 mm. Wszedł w szczelinę z zapasem 0,05 mm, położył czystą, ciągłą tamę, a czas cyklu nie uległ zmianie. Zamówienie na modernizację zostało anulowane. To, co wyglądało na problem związany z przeprojektowaniem mechanicznym, okazało się od początku problemem z dwumilimetrową końcówką.

Ukryte koszty kolizji rzadko są tylko stałym elementem. Dochodzą do tego resztki porysowanych części podczas prób, godziny inżynieryjne spędzone na-ponownym uczeniu ścieżek robotów oraz ryzyko harmonogramu związane z opóźnioną kompilacją kwalifikacyjną. Wbrew temu wszystkiemu niestandardowa igła o cienkich-ściankach za dziewięć juanów wydaje się niemal trywialna. W miarę jak części kurczą się w kierunku 01005, a wgłębienia MEMS pogłębiają się, profil igły zaczyna pojawiać się w CAD produktu już od pierwszego przeglądu projektu, nie jako skutek przemyślenia, ale jako współ-zaprojektowany element z własnym blokiem tolerancji.

Przyszłość to igły frezowane bezpośrednio z modelu 3D klienta, z geometrią końcówki - kątem zgięcia,-grubością ścianki przedniej i skosem - traktowanymi jako parametry projektowe obok rozmiaru podkładki i odsunięcia. Końcówka dozująca przestaje być „tym, co przykręcamy na końcu”, a staje się samą częścią mechanicznej koperty.