كيفية حساب السرعة والتغذية لمخرطة CNC
مخارط CNC هي أدوات آلية تعمل آليًا لتدوير قطعة عمل محددة وقصها باستخدام أدوات دقيقة. يمكنك استخدامها في عمليات التشغيل الحديثة لإنتاج قطع عالية الجودة ودقيقة وبكفاءة عالية. هذه الميزات ضرورية لتحقيق سرعة أعلى، وتقليل الأخطاء البشرية، وإمكانية التكرار، مما يجعلها مهمة لصناعات التصنيع والسيارات والفضاء.
ما هي الأساسيات؟
سرعة القطع
هذا هو معدل حركة أداة القطع بالنسبة لقطعة العمل. وحدة قياس سرعة القطع هي متر في الدقيقة. تُعد سرعة القطع عاملاً مهمًا يؤثر على تشطيب السطح وعمر الأداة. تُحدد حالة التشغيل ونوع المادة ونوع الأداة سرعة القطع.
معدل التغذية
يقيس هذا المعامل المسافة التي تقطعها أداة القطع مع كل دورة لقطعة العمل. يُقاس معدل التغذية بالبوصة لكل دورة (IPR) أو بالملليمتر لكل دورة (mm/rev). يؤثر معدل التغذية على وقت التشغيل ونعومة السطح. يجب اختيار معدل التغذية المناسب للحصول على نتيجة تشغيل مثالية.
ما هي صيغ حساب السرعة والتغذية؟
أثناء التشغيل، من المهم تحديد التغذية والسرعة بدقة لضمان جودة عالية في تشطيب الأسطح، وعمر افتراضي طويل للأدوات، وكفاءة عالية. بفضل الحسابات الدقيقة، يمكنك تحسين كفاءة القطع، ومنع تلف المواد أو تآكل الأدوات. إليك بعض المعادلات المهمة التي تساعد في حساب سرعة المغزل ومعدل التغذية لعملية التشغيل بأكملها.
حساب سرعة المغزل
تُقاس سرعة المغزل عادةً بوحدة RPM (دورة في الدقيقة)، وهي تُشير إلى سرعة دوران قطعة العمل أو أداة القطع أثناء التشغيل. يعتمد ذلك على سرعة قطع المادة وقطر الأداة. تُحسب سرعة المغزل بالمعادلة التالية:
RPM = (VX 1000) / π×D
- يشير RPM إلى سرعة المغزل بالدورات في الدقيقة
- يشير الحرف D إلى قطر أداة القطع أو قطعة العمل بالبوصة (بوصة) أو الملليمتر (مم)
- يشير V إلى سرعة القطع بوحدة م/دقيقة (متر في الدقيقة) أو بوحدة SFM (قدم سطحي في الدقيقة)
- π حوالي 3.14
ومع ذلك، عند التعامل مع الحسابات المترية، تصبح هذه الصيغة:
دورة في الدقيقة = (فولت × 1000) / π×D
أما بالنسبة للوحدات الإمبراطورية، فهي: دورة في الدقيقة = (12 × فولت) / π×D
على سبيل المثال، إذا كانت سرعة قطع قطعة العمل 200 متر/دقيقة، وكان قطر الأداة المشار إليه بـ D يساوي 40 مم، فسيتم حساب عدد الدورات في الدقيقة على النحو التالي:
دورة في الدقيقة = (1000 × 200) / π × 40
دورة في الدقيقة = 200000 / 125.68 = 1591.34
حساب معدل التغذية
باستخدام معدل التغذية، يمكنك تحديد سرعة أداة القطع أثناء تحركها على طول قطعة العمل أثناء التشغيل. يؤثر هذا على تكوين الرقاقة، وتآكل الأداة، وتشطيب السطح. قد يختلف معدل التغذية باختلاف عملية التشغيل التي تستخدمها، سواءً كانت تفريزًا أو خراطة.
صيغة معدل تغذية الدوران
أثناء عمليات الدوران، يمكنك حساب معدل التغذية باستخدام ما يلي:
F = دورة في الدقيقة xf
هنا:
- يشير F إلى معدل التغذية المقاس بوحدة mm/min (ملليمتر في الدقيقة) أو بوحدة IPM (بوصة في الدقيقة)
- يشير RPM إلى سرعة المغزل بالدورات في الدقيقة
- يشير f إلى التغذية لكل دورة (بوصة/دورة أو مم/دورة)
على سبيل المثال، إذا كانت سرعة المغزل 635 دورة في الدقيقة، وكانت التغذية لكل دورة 0.5 مم لكل دورة، فإن:
ف = 635 × 0.5
ف = 317.5 مم/دقيقة
لذلك، يجب ضبط معدل التغذية على 317.5 مم/دقيقة
صيغة معدل تغذية الطحن
عند إجراء عمليات الطحن، يرتبط معدل التغذية بعدد الأسنان أو حواف القطع الموجودة في الأداة. الصيغة هي:
F = دورة في الدقيقة × fz × Z
حيث أنه:
- F تعني معدل التغذية (يقاس بوحدة بوصة/دقيقة أو مم/دقيقة)
- f_z هي التغذية لكل سن (تقاس بوحدة بوصة/سن أو مم/سن)
- RPM هي سرعة المغزل
- Z هو عدد الأخاديد أو الأسنان الموجودة على قاطعة الطحن الخاصة بك.
على سبيل المثال، إذا كانت سرعة المغزل تبلغ 700 دورة في الدقيقة، وكانت التغذية لكل سن 0.2 مم/سن، في حين أن القاطع يحتوي على 4 أسنان، فهذا يعني أن:
ف = 700 × 0.2 × 4
ف = 560 مم/دقيقة
لذلك، يجب ضبط معدل تغذية الطحن على 320 مم/دقيقة
تعتبر الصيغ مهمة لتحسين أداء التصنيع وكذلك تحقيق الدقة أثناء التصنيع.
ما هي مواد الأدوات المتوفرة وكيف يمكن أن تؤثر على حساباتك؟
تتوفر أدوات القطع بمواد مختلفة. مادة أداتك هي التي تحدد عوامل مثل سرعة المغزل وسرعة القطع. على سبيل المثال:
يمكنك العمل بسرعات أعلى عند استخدام أدوات الكربيد للألمنيوم. تتيح لك هذه الأدوات العمل بسرعات تزيد عن 300 متر/دقيقة بفضل مقاومتها للحرارة.
ل الفولاذ عالي السرعة أدوات (HSS)، ستحتاج للعمل بسرعات منخفضة للألمنيوم. يمكن أن تصل السرعة إلى 80 مترًا/دقيقة لمنع التآكل.
يمكن للأدوات الخزفية العمل بسرعات أعلى من الكربيد. ومع ذلك، فهي هشة.
إذا كنت تستخدم أداة HSS، فستحتاج إلى ضبط سرعة القطع ومعدل التغذية وعدد الدورات في الدقيقة على مستوى أقل. لذلك، من المهم اختيار مادة الأداة المناسبة لتحقيق الكفاءة.
كيفية استخدام برامج الحاسبات الآلية CNC
لتحقيق أداء رائع وتشطيبات سطحية عالية الجودة أثناء تصنيع باستخدام الحاسب الآليتحتاج إلى دمج حسابات دقيقة للسرعة والتغذية. بمساعدة برامج CNC والآلات الحاسبة، يسهل إجراء هذه الحسابات.
ما هي برامج CNC والآلات الحاسبة عبر الإنترنت؟
تمكن مشغلو الآلات من برمجة معدل التغذية المناسب وعمق القطع وسرعة المغزل والمعلمات الأخرى بمساعدة برنامج CNC وآلات حاسبة التصنيع عبر الإنترنت.
تساعدك برامج CNC مثل Fusion 360 على إدخال نوع المادة التي تقوم بتصنيعها، ومواصفات الأدوات، وظروف التصنيع لتوفير معلمات القطع المناسبة.
توفر الآلات الحاسبة الإلكترونية مثل FSWizard وSandvik Coromant سرعةً ومعدل تغذية دقيقين وفقًا لنوع الأداة والمادة. توفر هذه الآلات الحاسبة الوقت وتتجنب مخاطر الأخطاء الناتجة عن الحسابات اليدوية.
لماذا تستخدم معلمات التصنيع المبرمجة مسبقًا
تُقدّم معلمات التشغيل المُبرمجة مُسبقًا فوائد جمّة للميكانيكيين. تُساعد هذه المعلمات على تحقيق الكفاءة والاتساق طوال العملية.
- تحسين عمر الأداة: تساعد سرعة المغزل ومعدلات التغذية المحسنة على تحسين عمر أداة الخاص بك.
- الدقة: باستخدام هذه المعايير، يمكنك تحقيق دقة عالية. كما أن خطر الأخطاء ينخفض لعدم الحاجة إلى حسابات يدوية.
- توفير الوقت: تعمل المعلمات المبرمجة مسبقًا على توفير الوقت وزيادة الإنتاجية على المدى الطويل.
- التعديلات التلقائية: تضمن هذه البرامج إجراء تعديل تلقائي لأنواع المواد المختلفة.
تُعدّ برامج التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) والآلات الحاسبة الإلكترونية أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الدقة والكفاءة أثناء عمليات التشغيل. كما تُقلل هذه الأدوات من خطر الأخطاء وتزيد الإنتاجية. وقد ساعدت الميكانيكيين على تحقيق الاتساق مع مرور الوقت.
خاتمة
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) عملية بالغة الأهمية تتطلب دمج التغذية الدقيقة والسرعة وغيرها من المعايير لتحقيق الدقة. تُحدد الآلات الحاسبة الإلكترونية وبرامج CNC التغذية والسرعة الأمثل لمختلف أنواع المواد والأدوات. يجب عليك دائمًا اختيار مادة الأداة المناسبة وظروف القطع المحددة لتحسين الكفاءة.
