Raaltootmine

Raaltootmine ehk CAM (Computer-aided manufacturing ehk arvutipõhine tootmine) on rakendustehnoloogia, mis kasutab masinate tootmisprotsesside hõlbustamiseks ja automatiseerimiseks erinevaid arvutitarkvarasid. Selleks teisendatakse vajalike toodete/kujutiste joonised koodiks, mis võimaldab arvutil otse suhelda masinaga ning toodete valmistamist automatiseerida. See võimaldab luua vajalikku suuruse ja kujuga tooteid odavalt ja kiirelt, võrreldes käsitsi freesimise või treimisega. CAM-i hakati arendama 1950. aastate alguses, kui 1949. aastal tehti Massachusettsi Tehnoloogia Instituudis (MIT) ettepanek töötada välja esimene arvjuhtimisega masin (CNC, Computer Numerical Machines). Esimest masinat demonstreeriti kolme aasta pärast. Alates sellest demonstratsioonist muutus CAM-i ja CNC arendamine lihtsamaks, mugavaks ja paindlikumaks. CAM arenes välja sellel ajal käibel olevast arvutisüsteemist, mis hõlmas kodeeritud juhiste kasutamist perforeeritud paberlintidel ja võimaldas juhtida lihtsaid tootmisfunktsioone. Arvutipõhine tootmine on selle idee loogiline laiendus, kuna see võimaldab kõiki tootmisfunktsioone järjestikuselt juhtida. Suuremad tarkvara tootjad: CAM tavaliselt viitab arvprogrammilise tarkvara kasutamisele saamaks detailseid instruktsioone CNC tööpinkide ja masinate tööriistade juhtimiseks tootmises. CAM kasutab arvutiprogrammi, mis võimaldab teha plaani tööriistade mõõtmetele, valmistada et mudelit, kodeerida arvjuhtimisprogrammi, teha masina tööriista simulatsiooni või järeltöötlust. Optimaalne kiirus ja ettenihe puurimiseks sõltuvad töödeldava eseme materjalist, tööriista materjalist, augu sügavusest, puuri disainist, tolerantsist ja jahutusvedelikust/-viisist). Tööriistal peaks olema piisavalt hambaid et tagada segamatu kontakt töödeldava detailiga, kuid piisavalt vähe, et lõigatud laastude eemaldamine ei oleks häiritud. Kuna tööriista teekond on määratud programmis ette antud nullpunkti järgi, siis tuleb enne freesimist tooriku mõõdud sisse mõõta ning anda masinale nullpunkt, mis kattub programmeerimisel antud nullpunktiga. Eeltöötluse protsessi käigus eemaldatakse toorikult nihke kõrgus ehk see annab lõpp-produkti ülemise pinna. See protsess annab umbkaudse kuju mudelile ning lõikab etteantud nihkega mudeli külgedelt. Jäetakse väike kogus lisamaterjali, et lõpptöötlusel saaks teha täpse lõikuse. Parima tööriista eluea saavutamiseks on nõutav madal spindli pöörlemiskiirus ning mõõdukas ettenihe. Kiire spindli pöörlemiskiirus ning keskmine ettenihe annavad parima tulemuse pinnatöötlusel. Kui ettenihe on liiga väike, siis tulemuseks on hõõrdumine, mitte lõikamine ning see vähendab radikaalselt tööriista eluiga. Kui spindli pöörlemiskiirus on väike ja ettenihe liiga suur, siis see lõhub tööriista. Selles protsessis tehakse väga ühtlased ja täpsed lõikused, et saada lõpp-produkt. Ettenihe on väiksem ja spindlikiirus suurem, et saada täpsem tulemus. CAM-i tegemisel tuleb tähelepanu pöörata sellele, et freesimisel ei ole võimalik lõigata teravaid sisenurki. Kõik nurgad peavad olema ümarad. Kui programmeerimisel on jäetud teravad nurgad, põhjustab see tööriista teekonna muutumist järsult, mis põhjustab hetkelise paigaloleku, mis omakorda takistab laastude eemaldamist ning tööriista jahutamist. Kui ei taheta sisenurka ümardada, tuleb CAMi tehes muuta ära tööriista kiirus nurgas. Jahutusvedelikul on mitu otstarvet: lisaks tööriista jahutamisele eemaldatakse jahutusvedelikuga laastu ning see toimib ka määrdeainena. Kõige olulisem ülesanne jahutusvedelikul on laastude eemaldamine. Üleliigsed laastud lõhuvad tööriista. Kui tekib liigne kuumus, siis laastud võivad keevituda tööriista külge ning tulemuseks on kasutamatu tööriist. Jahutusvedeliku puudumisel kasutatakse ka õhuga laastude eemaldamist. Määrdeaine aitab lõigata probleemivabamalt ning toodab vähem kuumust. Väga oluline on ka see, et määrimine vähendab üleliigse serva tekkimist. Jahutamine. Temperatuur on oluline faktor mis mõjutab tööriista eluiga. Vähene kuumus on hea, sest see pehmendab töödeldavat materjali, tehes lõikamise kergemaks. Liiga suur kuumus aga pehmendab ka tööriista. Kevin Stith. "History of Computer Aided Manufacturing". techopedia. "What Is Computer Aided Manufacturing(CAM)?". Digital School. "Applications of Computer Aided Manufacturing". Digital School. "List of CAx companies". "Computer-Aided Manufacturing (CAM)". Frank Kreith (1998). The CNC Handbook of Mechanical Engineering. CRC Press. Winston A. Knight,Geoffrey Boothroyd (2005). Fundamentals of Metal Machining and Machine Tools. "Feeds and Speeds Tutorial for CNC" (PDF). "High Speed Machining, Trochoidal Milling, and HSM Speeds and Feeds".