CNC Turning 101: دليل للمبتدئين والخبراء

يتم إحداث ثورة في تصنيع الأجزاء الدقيقة عبر العديد من القطاعات من خلال الخراطة باستخدام الحاسب الآلي، وهو عنصر أساسي في التصنيع المعاصر. عند استخدام آلة الخراطة CNC، فإنك تقوم بدمج برنامج للتوصل إلى تصميمات معقدة للمكونات. سيقدم لك هذا الدليل معلومات شاملة حول هذه العملية.

ما هو تحول باستخدام الحاسب الآلي؟

الخراطة باستخدام الحاسب الآلي هي عملية تصنيع تستخدم أدوات القطع لتظليل المواد لإنشاء أشكال فريدة. يمكنك استخدام برامج الكمبيوتر لتوجيه العملية التي تضمن حصولك على المكونات الصحيحة. هذه البرامج أكثر دقة من تلك التي يستخدمها الإنسان، ومن ثم يمكنك إنشاء أشكال معقدة بسرعة وسهولة.

عند استخدام الخراطة باستخدام الحاسب الآلي، فإنك تتأكد من السرعة والدقة والمنتجات المتسقة. سواء تم إنتاج المكونات لصناعات السيارات، أو الطيران، أو الطب، أو الإلكترونيات، فإن الخراطة باستخدام الحاسب الآلي توفر ذلك.

ماكينة الخراطة CNC

ماكينة الخراطة CNC

تاريخ الخراطة باستخدام الحاسب الآلي

يعود كل ذلك إلى القرن الثامن عشر، وربما إلى أبعد من ذلك، مع جهاز معين تم اختراعه في عام 1751. وكان الهدف من هذا الجهاز هو تحسين الدقة بمساعدة تقنيات الآلة بدلاً من التقنيات اليدوية. كانت هذه النسخة الأولى من آلة الخراطة CNC بمثابة رائدة التصنيع.

وفي نهاية المطاف، في الأربعينيات من القرن الماضي، وصلت تقنيات CNC إلى التفاصيل. تعتبر نقطة التحول التطورية في نوع الآلة أول ظهور لآلة التحكم العددي (NC). البدائية ماكينات CNC وضعت الأساس وأصبحت معالم بارزة نحو ابتكارات CNC الحقيقية.

دعونا ندخل الخمسينيات، عقد خدمات الخراطة باستخدام الحاسب الآلي، والذي سيكون أحد نقاط التحول. يتعاون جون تي بارسون، رائد الكمبيوتر، مع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) كجزء من مشروع بحثي للقوات الجوية. الهدف هنا هو إنشاء تقنية أكثر كفاءة لتصنيع شفرات طائرات الهليكوبتر وأجنحة الطائرات.

مكّن إبداع بارسون من بناء أول آلة طحن تجريبية CNC في عام 1949. استخدمت هذه الآلة كمبيوتر IBM لاشتقاق الإحداثيات والبطاقات المثقوبة للتحكم في المحور الميكانيكي. كانت هذه خطوة حاسمة نحو آلات الخراطة CNC التي نراها اليوم.

في عام 1952، واصل ديك كيج وفريقه من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عمل بارسونز وقاموا بتحسينه من خلال بناء أول آلة طحن CNC فعلية والتي بدأت بشركة Cincinnati Milacron Hydrotel. لم يكن هذا مجرد إنجاز. لقد كانت لحظة تحول أساسية (المقصود من التورية!) لمجال التصنيع بأكمله.

إنها ليست القصة التي روتها اللعبة فحسب؛ وستكون أيضًا الذكريات التي يتم صنعها. لقد حافظ تحول CNC اليوم على عملية ابتكار مستمرة. في عام 1958، عندما حصلت تكنولوجيا CNC على براءة اختراع، كانت أبواب العالم التجاري مفتوحة على مصراعيها. منذ ذلك الحين، قامت الروبوتات وأنظمة الكمبيوتر بتحسين هذه الآلات بشكل كبير، ودمجها بشكل أكبر في خط الإنتاج وبالتالي تقليل العمل اليدوي.

مزايا عملية الضبط باستخدام الحاسب الآلي

شحذ الدقة الخاصة بك: بعد كل شيء، يعد عرض المخطط المصغر هو الخيار الأفضل للعمل السريع في المطبخ. يتم تحقيق دقة الخراطة باستخدام الحاسب الآلي من خلال استخدام برمجة الكمبيوتر، مما يضمن أن الأجزاء متسقة تمامًا. نعم لم يعد هناك مجال للخطأ البشري.

تعزيز سرعتك: وداعا لكرنك اليد! عند استخدام هذه الطريقة ستتمكن من إنتاج المنتجات بشكل أسرع. فهو يستمر في العمل طوال البرنامج وينتج المكونات بسرعة أكبر من الأيدي.

تقليل النفايات المادية: ابذل قصارى جهدك لتكون منفقًا ماديًا. نظرًا لأنها أكثر دقة في إزالة المواد، فسوف تقلل من النفايات لأنها ستزيل الكمية المطلوبة فقط. كلما قلت النفايات المتولدة، زادت الأموال التي ستوفرها.

مهام متكررة؟ أتمتة! وداعا للرتابة! أحد الجوانب الأساسية للتحول باستخدام الحاسب الآلي كعملية تصنيع مطروح هو قدرته على تنفيذ المهام المتكررة بسهولة. قم ببرمجته مرة واحدة فقط، وكل شيء بعد ذلك سيتم تصنيع أجزاء فردية من نفس الشكل بدقة تامة.

فتح التعقيدات: يمكنك تعزيز مهاراتك من خلال معالجة التصاميم المعقدة. يمكن للخراطة باستخدام الحاسب الآلي إجراء أشكال هندسية معقدة دون عناء. توفر القدرة على التحرك في اتجاهات متعددة الدقة والدقة، وهي جوانب يصعب تحقيقها بالطرق اليدوية.

تقليل تكاليف العمالة: "استئجار" و"طرد" بمعدل أسرع إذا لزم الأمر! لا تقوم عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي بإخراج غالبية عملية العمل من الإنتاج فحسب، بل تعمل أيضًا على تسريع العملية. يمكن أن يكون هناك المعادل التالي للمدخرات الكبيرة جدًا:.

تحسين الاتساق: فهم القرار الذي لا مثيل له! يلغي الخراطة باستخدام الحاسب الآلي حاجة الأشخاص لإنتاج المنتجات، مما يقلل من التباين البشري. سيتم إعادة إنتاج كل جزء بالتدرج الرمادي، وبالتالي سيكون نسخة مثالية من التصميم المحدد.

براعه: يتيح لك تعدد استخدامات الخراطة باستخدام الحاسب الآلي فرصة الجمع بين أنواع مختلفة من المواد والأشكال والأبعاد لبناء عمليات تصنيع متنوعة. سواء كنت بحاجة إلى نموذج أولي أو مكونات منتجة بكميات كبيرة، فإن الخراطة باستخدام الحاسب الآلي تتكيف مع المتطلبات المختلفة، مما يوفر تنوعًا لا مثيل له مقارنة بمعظم طرق التشغيل الآلي. فهو يتيح لك الوصول إلى عدد من البدائل التي يمكنك الاختيار من بينها لمشاريعك.

الفعالية من حيث التكلفة: على الرغم من أن تكاليف التثبيت الأولية قد تكون أعلى، إلا أنه على المدى الطويل، فإن الخراطة باستخدام الحاسب الآلي هي التي تصبح خيارًا فعالاً من حيث التكلفة. مع الخراطة باستخدام الحاسب الآلي، يتم إهدار مواد أقل ويتطلب عملًا يدويًا أقل، مما يؤدي إلى انخفاض التكاليف والربحية على المدى الطويل.

كفاءة: سوف تستخدم برامج الكمبيوتر في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي والتي على عكس البشر فهي أكثر كفاءة في الإنتاج من حيث الوقت والجودة. السرعة هي المفتاح لتحقيق الكفاءة وضمان التسليم السريع. يمكن أن يحدث هذا لأننا نلبي متطلبات الموعد النهائي للعملاء ومطالبهم.

تحول محدود في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.

الإعداد الأولي: في البداية تتطلب عملية الخراطة CNC مهارات خاصة في البرمجة وتخصيص وقت للإعداد. وفي حين أن مزاياها على المدى الطويل لا جدال فيها، فإن عملية البدء يمكن أن تكون معقدة للغاية وتستغرق وقتا طويلا.

صيانة: سيتعين عليك الحفاظ على حالة معدات الخراطة CNC لضمان كفاءتها. تعتبر الصيانة الروتينية، بما في ذلك تغييرات الأدوات ومعايرة الماكينة، إلزامية لجعل الأداء متسقًا وزيادة العمر المتوقع للمعدات.

القيود المادية: صلابة أو هشاشة بعض المواد يمكن أن تسبب صعوبة في الخراطة باستخدام الحاسب الآلي. قد تضطر إلى التبديل إلى عمليات تصنيع مختلفة أو تقديم أدوات محددة لمواجهة مثل هذه التحديات.

تعقيد البرمجة: تحتاج عمليات الخراطة باستخدام الحاسب الآلي إلى البرمجة بشكل صحيح بعد أن يكون لدى المرء معرفة بأساسيات التصنيع ويكون قادرًا على تشغيل برامج الكمبيوتر. تتمثل التحديات الرئيسية في كتابة أو استخدام برنامج CNC خاص للمكونات الحساسة للسياق، والذي يمكن أن يتقنه المستخدمون المتقدمون.

كيف يعمل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

الخطوة 1: التغييرات في برمجة CNC

للبدء، سوف تحتاج إلى تحويل ملف تصميم CAD الخاص بك إلى برنامج CNC. الخبرة في البرمجة ليست مطلوبة بعد. قم بإعداد الرسومات ثنائية الأبعاد لتصميمك قبل البدء. لتحويل هذه الرسومات إلى تنسيق إلكتروني، استخدم SolidWorks أو AutoCAD.

افتح تطبيق CAM وانقل ملف CAD. يمكن تحقيق هذا الهدف باستخدام أدوات برمجية قابلة للمقارنة لإخراج الرسم بتنسيق CAM. وأخيرًا، يسمح البرنامج لمهندس الإنتاج بتقييم قابلية تصنيع المكون.

الخطوة 2: إعداد الآلة

باعتبارك جزءًا من فريق إعداد ماكينة الخراطة CNC، فإنك تعمل كموظف ماهر ينفذ المهام المفصلة. اتبع هذه الخطوات بدقة:

  • الخطوة الأولى هي إيقاف تشغيل الماكينة وتوفير الأمان في مكان عمل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
  • قم بتأمين الجزء الموجود على ظرف الظرف بإحكام لمنع وقوع أي حوادث أثناء الدوران، حيث أن هذا أمر حيوي للأبعاد الدقيقة.
  • قم بتحميل برج الأداة بمجموعة الأدوات المطلوبة لنوع اللمسة النهائية لديك لزيادة الإنتاجية في عمليتك.
  • المحافظة على دقة الأدوات وقطع العمل من خلال معايرتها بشكل صحيح لتتوافق مع المواصفات المحددة.
  • الخطوة الأخيرة هي تحميل برنامج CNC في الأداة، وبعد ذلك يمكن بدء العملية.

تذكر أن تأخذ في الاعتبار متغيرين حيويين: سرعة الدوران ومعدل التغذية. عادة، يتم تحديد المبادئ الأساسية للحصول على نتيجة مثالية من قبل ميكانيكي محترف. قد تؤدي القياسات الخاطئة إلى حدوث مشكلات في حافة قطعة العمل أو تلفها.

لإنتاج شكل أولي، اختر سرعة دوران أقل ومعدل تغذية أعلى. من ناحية أخرى، سرعة الدوران العالية مع معدل التغذية المنخفض تعتبر مثالية للدقة العالية وكذلك التحمل المحكم.

· الخطوة 3: التصنيع.

يعد هذا الجزء الذي تم تحويله باستخدام الحاسب الآلي هو المرحلة الأخيرة من التصنيع الشامل عندما تقوم بالفعل بإحضار الجزء إلى الحياة. أنت تمتلك مجموعة من أصناف العمليات التي تم تنسيقها بعناية لتقدم لك نتيجة دائمة. سيحدد مدى تعقيد الجزء الخاص بك عدد الدورات المطلوبة.

يعد حساب وقت الدورة أمرًا حيويًا لتقدير التكلفة، بما في ذلك وقت التحميل ووقت القطع ووقت الخمول. يساهم استخدام المواد، سواء كانت بلاستيكية أو معدنية، بشكل كبير في فعالية الجزء النهائي وإنهاء المشروع في نهاية المشروع.

مخطط تدفق التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

مخطط تدفق التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

عمليات الخراطة CNC الشائعة

1. العمليات الخارجية

تحول صعب

غالبًا ما ستواجه تحولًا صعبًا، وهو عبارة عن تصنيع معقد للمواد الصلبة باستخدام تفاوتات قريبة. خلال هذه العملية، يتم التخلص من المعالجة الحرارية، مما يؤدي إلى تقليل أوقات الإنتاج وخفض التكاليف.

تحول مستقيم

تحقيق الاتساق من خلال الدوران المستقيم لنقل نفس الأقطار إلى الأجزاء المركبة والمشي على طولها بالكامل. إنها وظيفة قطع جانبية أساسية مهمة جدًا ومفيدة جدًا لتوليد أعمدة طويلة ودبابيس صغيرة ومكونات كروية أخرى.

تحول تفتق

قم بإنشاء أسطح مدببة دقيقة بسلاسة باستخدام تقنية الخراطة المستدقة، حيث يمكن تغيير OD وID لقطعة العمل على طول طولها. تتطلب مهام تشكيل وتجميع الجزء المخروطي هذه العملية.

مواجهة

يمكن استخدام البطانة لإنشاء أسطح مستوية على طرفي قطع العمل الأسطوانية، مما يؤدي إلى التعامد والنعومة والدقة. هذه هي الخطوة التالية في عملية التصنيع، وبعدها يتم قطع أو تشذيب أو تلميع أو لحام قطعة الشغل.

الحز

استخدم الحز لعمل قنوات أو أخاديد على شكل حرف V أو C على طول محور الجزء المحدد لتثبيت الأختام والمفاتيح وغيرها في المكان المناسب. تعمل هذه العملية على تحسين عمر المكون إلى حد كبير من خلال زيادة أدائه ونطاق التطبيق.

فراق

أخيرًا، من خلال الفصل يمكنك إزالة جزء قطعة العمل من مخزون المواد الخام، مما يسمح لها باتخاذ شكلها وحجمها المحددين مسبقًا. وبالتالي، فإن هذا سوف يكمل عملية الإنتاج، والتي سوف تسفر عن عنصر الجودة المناسبة.

2. العمليات الداخلية

ممل

سيمنحك الدوران المستمر الكثير من الاحتمالات لاستخدام الممل والثقب أو الدقة النهائية بالإضافة إلى النعومة. تعتبر هذه العملية ذات أهمية حيوية لجعل المثبتات ملائمة بشكل محكم للغاية مع عدم وجود فجوات ولجعلها متوافقة مع مكونات التزاوج الخاصة بها.

حفر

تشير عملية الحفر إلى عمل ثقوب من خلال قطعة العمل باستخدام أدوات القطع الخاصة. يلي ذلك إدخال أداة تثبيت أو الإمساك بالقطعة لإجراء المزيد من عمليات التشغيل. إنها العملية الأساسية في الخراطة باستخدام الحاسب الآلي، مما يوفر تعدد الاستخدامات والكفاءة للحفر.

خيوط

تتضمن عمليات الترابط إنشاء الخيوط الداخلية داخل المكون الضرورية لربط الأجزاء أو تثبيت أدوات التثبيت. يتم تنفيذ هذه العملية لضمان الامتثال لمعيار الترابط العالمي وتحسين قابلية استخدام المنتج بشكل عام.

التخريش

تسمح لك هذه العملية بالنشر على سطح المكون الأسطواني الذي قمت بإنشائه لتحقيق التماثل المثالي. لمزيد من تنعيم الأسطح، تعمل وظائف الخراطة باستخدام الحاسب الآلي بشكل مثالي.

التوسيع

عندما تريد زيادة حجم الثقوب التي قمت بإنشائها، فإنك تقوم بتنفيذ عملية يشار إليها باسم التوسيع. إنه يضمن تجانس الثقب ودقة القطر، وهو أمر مهم جدًا لإدخال المسامير، أو الأعمدة، أو المكونات الأخرى التي تحتاج إلى قطر ثقب دقيق.

أنواع آلات CNC لعمليات الخراطة

مخارط CNC الأفقية

بالنسبة إلى CNC الأفقي، ستجد أجهزة ذات مغزل مثبت بشكل عرضي ومثالية لتحويل الأجزاء المنشورية أو الخشنة. يمكن إكمال العديد من مهام التصنيع، بما في ذلك الوجه، والحز، والخيوط، باستخدام هذه المخارط. وهذا يمكّنهم من إخلاء الرقائق بكفاءة وهو أكثر ملاءمة لتصنيع الأجزاء المتماثلة بكميات كبيرة مثل الأعمدة والمسامير.

مخرطة CNC أفقية

مخرطة CNC أفقية

نظرًا لتصميمها القوي وثباتها، فإن هذه الآلات لا توفر نتائج دقيقة وقابلة للتكرار فحسب، بل تظل أيضًا مشهورة بين العديد من الصناعات.

مخارط عمودية

المخارط العمودية (تسمى أحيانًا مخارط الدوران العمودية أو VTLs) لها اتجاه مغزل عمودي ويمكنها بسهولة معالجة المكونات الكبيرة والثقيلة. تتفوق هذه الآلات عندما يتعلق الأمر بتصنيع المكونات ذات الأشكال الهندسية المعقدة مثل الأقراص والتروس التوربينية. توفر المخارط العمودية فرصة لتصنيع الأجزاء الكبيرة بسهولة نظرًا لاستقرارها المتميز وسهولة الوصول إليها. إنها متعددة الاستخدامات بحيث يمكنها استيعاب المهام الثقيلة والأشياء الأخرى التي تتطلب الدقة والموثوقية في الصناعة والتعامل معها.

مخرطة عمودية

مخرطة عمودية

مراكز الدوران الأفقية

هؤلاء مراكز تحول تتكون من اتجاه مغزل أفقي وبرج مجهز بأدوات متعددة، مما يسمح بعمليات التصنيع المتعددة الأطراف. أنها توفر المرونة والكفاءة في إنتاج مكونات ذات أشكال معقدة في نفس الوقت. أما بالنسبة لمراكز الدوران الأفقية، فهي تستخدم لأغراض متعددة. بدءًا من التصنيع على نطاق صغير ووصولاً إلى الآلات الدقيقة للغاية، مما يمنحهم التنوع المطلوب لصناعة التصنيع الحديثة.

مركز الدوران الأفقي

مركز الدوران الأفقي

مراكز تحول عمودي

يجمع مركز الخراطة العمودي بين عمليات الخراطة والطحن والحفر في آلة واحدة. عندما تقوم بتنفيذ مركز الدوران العمودي، فإنك تضع المغزل في اتجاه المحور y وتضعه على طاولة الدوران. تتألق هذه المراكز عند التعامل مع مكونات كبيرة وثقيلة ذات تجاويف معقدة للغاية، مثل محركات الطائرات وقطع غيار السيارات.

مركز الدوران العمودي

مركز الدوران العمودي

الهيكل الصلب وسرعة الدوران العالية تجعل الإزالة السريعة للمواد والتصنيع عالي الدقة أمرًا ممكنًا. تتمتع مراكز الخراطة العمودية بإمكانية الوصول والصلابة المفضلة، مما يجعلها الاختيار الصحيح للتطبيقات الصعبة التي تتطلب الدقة وجودة تشطيب السطح العالية.

أنظمة الأدوات لعملية الخراطة على آلات CNC

أدوات تحول

أثناء عملية تدوير الأدوات، ستلاحظ مدى فائدتها في إزالة المواد وتشكيل السطح الخارجي لقطعة العمل. وهي متوفرة في مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام والتكوينات لإنجاز مهام الخراطة المختلفة، مثل التخشين والجلب والتلميع. نظرًا لتعدد استخداماتها ودقتها، تعد هذه الأدوات ضرورية للاختيار الصحيح للأبعاد والتشطيبات السطحية عند تنفيذ عملية الخراطة باستخدام الحاسب الآلي.

أدوات مملة

الغرض من أدوات الثقب هو عمل أقطار داخلية دقيقة للغاية داخل المكون أو توسيع الثقوب الموجودة. إنها تضمن الدقة والاتساق في أبعاد الثقب التي يمكن اعتبارها لاحقًا جاهزة لتزاوج الأجزاء أو عمليات تصنيع إضافية.

أشرطة الفراق

أدوات الكتابة أو القطع، والتي تم تحديدها كأدوات فراق، ضرورية لفصل المكون المطلوب عن الفراغ الهائل. هذا الأخير هو المسؤول عن إعطاء الجزء التفاوتات وكلا الطرفين، مما يجعلها مقطوعة بدقة حسب الحجم والشكل المطلوب.

أدوات الخيوط

ستسمح لك بعض أدوات الخيوط بقطع الخيوط الخارجية أو الداخلية على قطعة العمل. هذه ضرورية لنقاط التجميع للذكور والإناث أو لتشديد السحابات. إنها تسمح بالتفاعل السلس مع مواصفات الصناعة وتوفير وظائف جزء المستخدم النهائي.

أدوات التخريش

تساعد أدوات التخريش في إنشاء نسيج للإمساك بالأسطح، خاصة تلك الأسطوانية المتماثلة، كما تجعلها أكثر جاذبية بصريًا. نواجهها بشكل متكرر أثناء الإمساك بالمقابض أو المقابض الدوارة، من بين الأنشطة اليومية الأخرى التي تتطلب احتكاكًا متزايدًا أو مظهرًا أفضل.

أدوات البرج

تشكل أدوات برج آلة الخراطة CNC نظام حمل الأدوات. ونتيجة لذلك، فإنه من السهل والسريع تغيير الأدوات أثناء الطحن. يوجد ثابتان مساحة للعديد من أيدي الأدوات في وقت واحد، مما يؤدي بدوره إلى زيادة الكفاءة وتقليل وقت التوقف عن العمل وجعل المهمة أسرع.

لقم الحفر

تعتبر لقم الثقب رائعة لحفر الثقوب في قطعة العمل، أو للبراغي، أو لعمليات التصنيع الأخرى. إنها تتميز بأعلى مستوى من الدقة والمرونة عندما يتعلق الأمر بإنتاج الثقب، كما أنها تضمن توحيد ودقة أبعاد الثقب.

موسعات الثقب

يتم استخدام موسعات الثقب في هذه العملية، مما يتيح إنتاج ثقوب ذات أبعاد وتشطيبات سطحية محددة. توفر هذه الأدوات الدقة والاتساق في قطر الثقب، وهو أمر مهم جدًا للسماح للأعمدة أو المسامير أو أي مكونات أخرى بالتناسب من خلال الحصول على القطر الصحيح.

أدوات الحز

يتم استخدام أدوات الطحن لقطع القنوات الضيقة أو الأخاديد على طول قطعة العمل، مما يسمح بالأختام والمفاتيح وما إلى ذلك. وبالتالي فهي تجعل مكونات التجميع النهائي تؤدي وظائفها المتنوعة وتتناسب بسهولة مع مواصفات التجميع.

وجه ميلز

يتم استخدام طواحين المواجهة لإنتاج عمليات دائرة الوجه، وتشكيل الأطراف المسطحة على نهايات العمل لقطع العمل الأسطوانية. يتم توجيه المناشير إلى زاوية عمودية وتنعيم قطعة العمل، والتي تصبح الآن جاهزة لمزيد من عمليات التصنيع أو التجميع.

العوامل المؤثرة على عملية الخراطة CNC

معدل التغذية

ضبط معدل التغذية، الذي يراقب سرعة أداة القطع عبر قطعة العمل. بهذه الطريقة، يمكنك تحديد سرعة القطع المثلى. يعد التوازن الأمثل لمعدل الإزالة هو المبدأ الأساسي، الذي يسمح بإزالة المواد دون أن يؤدي ذلك إلى انخفاض تشطيب السطح أو تقصير عمر الأداة.

سرعة القطع

قم بتنظيم سرعة القطع، واختر مدى سرعة دوران أداة القطع على المواد التي تتكون منها قطعة العمل. تعد إدارة السرعة أمرًا مهمًا لأنها ستساعد في اختيار الأداة المناسبة لطرح المواد وإنهائها بسلاسة وكفاءة.

عمق القطع

التعامل مع معدل التغذية (عمق القطع) - وهو سمك المادة التي تتم إزالتها في كل تمريرة. يسمح تعديل هذه المعلمة بالحد من معدلات إزالة المواد مع منع توليد الحرارة.

هندسة نظام الأدوات

فكر في تخطيط الأدوات، بما في ذلك شكلها وحجمها وزواياها. تضمن هندسة الأداة الصحيحة إخلاء سلس للرقاقة، ودفعًا أعلى بشكل ملحوظ لكل وحدة قوة، ولمسة نهائية أكثر دقة للسطح.

نوع من المواد

خذ في الاعتبار خصائص المادة التي تقطعها. من الواضح أن المواد المختلفة ستتطلب معلمات قطع مختلفة. يؤدي ضبط المعلمات مثل سرعة القطع ومعدل التغذية إلى توفير أداء قطع مثالي وتشطيب سطحي لكل نوع من أنواع المواد.

المبرد

استخدم سائل التبريد لإزالة الحرارة لجعل الأداة تدوم لفترة أطول ولتحسين تشطيب السطح. يؤدي اختيار سائل التبريد واستخدامه بشكل مناسب إلى منع تآكل الأدوات ولحام الرقائق وتشويه قطعة العمل.

مستويات التسامح

لدعم نطاقات التسامح المحددة للاختبار، تأكد من إنتاج الأجزاء بدقة وفعالية. من خلال إدارة معلمات أنظمة القطع والأدوات، تكون الأجزاء قادرة على تلبية معايير متطلبات الأبعاد. مع الحفاظ على الامتثال لكفاءة الإنتاج.

التحكم في الشريحة

أنت بحاجة إلى منع تراكم الرقائق عن طريق تغيير تشكيل الرقائق وإزالتها مما يمنع تدمير الأداة وتلف المنتج. تعمل تقنيات التحكم المناسبة في الرقاقة، مثل استراتيجيات كسر الرقاقة وتجنبها، على سبيل المثال، على زيادة كفاءة القطع وعمر الأداة إلى الحد الأقصى.

سرعة المغزل

التحكم في دورات المغزل، التي تحدد سرعة دوران قطعة العمل أو أداة القطع. إن تغيير سرعة المغزل لتتناسب مع نوع المادة، وإجراءات القطع، ونظام الأدوات هو ما يوفر أداء قطع مثاليًا وتشطيبًا للسطح.

مادة الأداة

اختر مواد الأداة التي تتوافق مع مادة قطعة العمل، وعملية القطع، وتشطيب السطح المطلوب. يتم اشتقاق عمر الأدوات وأداء القطع والانتهاء من السطح من خلال النظر في خصائص مادة الأداة ومتطلبات التصنيع.

صلابة الآلة

يجب التأكد من صلابة الآلات لتقليل تأثيرات انحراف الأداة والاهتزاز والثرثرة أثناء أعمال التشغيل الآلي. تقلل دقة الأدوات من قوة القطع وتوفر دقة أعلى وتشطيبات سطحية أكثر سلاسة وعمرًا أطول للأداة.

أفضل المواد لعملية الخراطة باستخدام الحاسب الآلي

  • نحاس
  • فُولاَذ
  • الألومنيوم
  • نحاس
  • البلاستيك
  • التيتانيوم
  • الفولاذ المقاوم للصدأ
  • إنكونيل
  • الحديد الزهر
  • برونزية
  • سبائك النيكل
  • ألياف كربونيه

المشاكل والحلول الشائعة في عملية الخراطة باستخدام الحاسب الآلي

سوء الانتهاء من السطح

يمكنك تقليل جودة المنتج الرديئة من خلال التحكم في السرعة ومعدل التغذية وقطع المواد الخاصة بك. إلى جانب اختيار الأداة والهندسة المناسبة، يمكن أن تساهم مراقبة تدفق سائل التبريد ودقة الأداة على طول الطريق في الحصول على جودة مثالية للسطح.

ارتداء أداة

مكافحة تآكل الأدوات من خلال اختيار أدوات القطع عالية الجودة مع الطلاء والمواد المناسبة. يمكن أن تؤدي استراتيجيات التحكم المناسبة في الرقاقة، وتحسين معلمات القطع، والمراقبة المنتظمة لحالة الأداة إلى إطالة عمر الأداة وتقليل تكاليف التشغيل الآلي.

قضايا التحكم في الشريحة

حل مشاكل التحكم في الرقاقة عن طريق تغيير معلمات القطع مثل معدل التغذية وعمق القطع بحيث يتم تحقيق التكوين الأمثل للرقاقة. استخدم إستراتيجيات الرقاقة والمبرد الصحيحة لتجنب تشويش الرقائق الصلبة بالإضافة إلى حطام الأدوات أثناء الدوران باستخدام الحاسب الآلي.

عدم دقة الأبعاد

يمكنك حل الأخطاء في الأبعاد من خلال المعايرة المنتظمة للأدوات الآلية ومحاذاة الأدوات وإعدادها بدقة. راقب أبعاد الجزء طوال عملية التصنيع واضبط معلمات القطع كما هو مطلوب لضمان دقة الأبعاد.

الثرثرة والاهتزاز

قلل من الاهتزاز والاهتزاز في عملية الخراطة باستخدام الحاسب الآلي عن طريق اختيار معلمات القطع المثالية، والتي يمكن أن تكون سرعة القطع ومعدل التغذية، لتقليل انحراف الأداة. قم بزيادة صلابة الماكينة والتخميد، واستخدم حاملات أدوات تقليل التشويش، وشكل إستراتيجيات مسار الأداة لتقليل التشويش وزيادة تشطيب السطح.

تصلب المواد

تصميم تقنيات الخراطة باستخدام الحاسب الآلي من خلال اختيار أدوات واستراتيجيات القطع بشكل مناسب لقضايا تصلب المواد الصلبة. يساعد استخدام سرعة القطع ومعدل التغذية المناسبين، جنبًا إلى جنب مع سائل التبريد والتشحيم، على تقليل تراكم الحرارة وإطالة عمر الأداة.

تشويه الشغل

قم بتطبيق مبادئ إمساك العمل الفعالة لضمان عدم تشويه قطعة العمل عند الدوران باستخدام الحاسب الآلي مع دعم مبرر لقطعة العمل. يجب بذل الجهود في انخفاض قوة القطع وتوليد الحرارة مع استخدام استراتيجيات محسنة للتصنيع في محاولة لتجنب حالة التشوه.

عيوب أداة الآلة

تحديد مشاكل الأدوات الآلية وتصحيحها، بما في ذلك تشغيل عمود الدوران أو عدم محاذاة المحور، من خلال الصيانة والمعايرة الروتينية. مراقبة أداء أدوات الآلة واتخاذ الإجراءات اللازمة في حالة وجود أي صعوبات للتأكد من أن عملية الخراطة CNC سلسة ودقيقة.

ضبط CNC مقابل الطحن باستخدام الحاسب الآلي

تستخدم الخراطة باستخدام الحاسب الآلي أداة القطع لإنشاء تصميمات وتلميع أسطح قطعة العمل. إنها مناسبة لتصنيع الأجزاء الدائرية أو الأسطوانية ذات الخصائص المتماثلة مثل الأعمدة، المسامير، والبطانات. وبفضل الدوران باستخدام الحاسب الآلي، تعد هذه العملية مثالية للأحجام الكبيرة ذات الأجزاء المنحنية وتفاوتات القطر الدقيقة.

عندما تنظر الىالطحن باستخدام الحاسب الآلي، تظل قطعة العمل ثابتة، بينما تدور الأداة لتوفير الشكل المطلوب. علاوة على ذلك، يمكن معالجتها لأجزاء معقدة آليًا ذات هندسة معقدة، مثل الجيوب والفتحات والأسطح. عندما يتعلق الأمر بإنتاج نماذج أولية وعناصر منخفضة الحجم، فإن الطحن باستخدام الحاسب الآلي يتميز بالمرونة بسبب خياراته العديدة من حيث الشكل والحجم وجودة السطح.

يعد الإجراء الخاص بهذه المنتجات ذات النمط المرئي أكثر تفضيلاً من استخدام طريقة CNC للخراطة. أحد الجوانب الإيجابية التي يمكنك الحصول عليها من الطحن باستخدام الحاسب الآلي هو أنك ستتمكن من إنشاء الأشكال الأكثر تعقيدًا. يعد فهم الفرق بين هذه العمليات أمرًا ضروريًا لاختيار طريقة المعالجة الصحيحة، والحصول على التقنية الأكثر ملاءمة لمشروعك.

برنامج برمجة ماكينات الخراطة CNC.

· برامج CAD

يتيح لك برنامج CAD إنشاء نماذج لكل مكون قبل البدء في التصنيع. يتيح لك برنامج CAD عمل أشكال هندسية معقدة وحساب الأبعاد، مما يؤدي إلى صورة جزء افتراضية في الرأس بينما لم تبدأ عملية التصنيع بعد. يوفر هذا إحساسًا بمراجعة مرحلة التصميم حيث تم التأكد من أن الانتقال من CAD إلى CAM يتم بسلاسة مع عدم وجود أخطاء في مسارات الأدوات.

· برامج الكاميرا

مطلوب برنامج CAM (التصنيع بمساعدة الكمبيوتر) لتحديد مسارات قطع الآلة وتحويل مستندات CAD إلى تعليمات يمكن للآلة فهمها. يقوم برنامج CAM بتحليل نموذج CAD ويقرر أفضل نهج للتصنيع، بما في ذلك اختيار الأداة ومسارات القطع ومعدلات التغذية. يعمل برنامج CAM من خلال محاكاة عمليات التشغيل الآلي؛ يتم استخدام الأخير لتعزيز كفاءات مسار الأدوات من حيث الدقة والدقة والانتهاء من السطح.

· برامج التحكم في ماكينات CNC

أثناء عمل آلة الخراطة CNC، يتم تحويل مسار الأداة الذي يتبع مسارات الأداة التي تم إنشاؤها بواسطة برنامج CAMsata إلى برنامج التحكم في آلة CNC. البرنامج هو العقل الذي يدير الآلة وهو المسؤول عن تشغيل محاور الآلة وحركتها وسرعة دورانها وما إلى ذلك. يعد الحصول على برنامج برمجة CNC والتحكم في الماكينة وفقًا للمتطلبات هو المطلب الأساسي لإنتاج الأجزاء.

التطبيقات الصناعية لعملية الخراطة CNC.

صناعة السيارات: مع الدوران باستخدام الحاسب الآلي، يتم تلبية المتطلبات الصارمة لمكونات المحرك الدقيقة؛ على سبيل المثال، يتم تصنيع أعمدة الكرنك وأعمدة الكامات والمكابس. كما يتم استخدامه لتصنيع مكونات ناقل الحركة وأجزاء نظام التوجيه وأجزاء التعليق التي تزيد من الموثوقية والأداء في السيارات.

صناعة الطيران: يتم استخدام عملية الخراطة CNC على نطاق واسع في صناعة الطيران لتصنيع المكونات الرئيسية المختلفة للطائرات مثل شفرات التوربينات وأجزاء معدات الهبوط. تتطلب هندسة الطيران معايير تصنيع لا تشوبها شائبة. على الرغم من الطبيعة المعقدة للتصنيع، يتم توفير ضمان للطائرة من حيث سلامتها وصلابتها وأدائها أثناء التشغيل.

تصنيع الأجهزة الطبية: يتم استخدام العناصر الطبية ذات الخراطة CNC بشكل كبير مثل الأجهزة الجراحية وقطع زراعة العظام والأجزاء الصناعية. يمكن تخصيص إنتاج الأجزاء المتوافقة حيويًا وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة، أو الأجزاء الدقيقة المعقدة للغاية بحيث لا يمكن إنتاجها بأي طريقة أخرى.

صناعة الإلكترونيات: التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في صناعة الإلكترونيات هو تصنيع الموصلات والمبيتات والمكونات الدقيقة المستخدمة في الأجهزة والدوائر الإلكترونية. ومن ثم، يعتبر هذا العنصر مثاليًا للتصنيع الكهربائي لأنه يحتوي على معدل مرتفع جدًا من تكرار المواد الخام والذي يوفر أيضًا دقة عالية.

الآلات الصناعية: هناك استخدام كبير للخراطة CNC في تصنيع الآلات والمعدات الصناعية مثل المضخات والصمامات والتروس والمكونات الهيدروليكية. توفر عملية التصنيع القدرة على بناء مكونات معقدة بقياسات دقيقة وتشطيبات سطحية لتحقيق موثوقية الحلول الصناعية.

الدفاع والعسكرية: تلعب الخراطة CNC دورًا مهمًا في القطاعين الدفاعي والعسكري حيث توفر قطع غيار لأنظمة الأسلحة النارية والمركبات العسكرية وأجهزة الاتصالات. تتضمن العملية إمكانية تصنيع أجزاء دقيقة وموحدة ذات هياكل معقدة، والتي تتوافق مع المتطلبات الصارمة للصناعة العسكرية.

خاتمة

يمكن اعتبار الخراطة باستخدام الحاسب الآلي بمثابة التكنولوجيا الأساسية للصناعة الحديثة، المسؤولة عن الانضباط والإنتاجية وسهولة الاستخدام المتعددة. من المهم جدًا فهم ميزاته وفوائده وتطبيقه حتى يكون قابلاً للتكيف في البيئات الصناعية المختلفة. وبالتالي، فإن البحث في مجال التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يسلط الضوء على مدى أهمية ذلك في التأثير على الإنتاج في المستقبل والعمل كأداة للتقدم الصناعي.

المزيد من الموارد:

مركز الخراطة CNC – المصدر: TSINFA

أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي – المصدر: TSINFA

عملية تحول - المصدر: FRACTORY