CNC Turning 101: راهنمایی برای مبتدیان و متخصصان

تولید قطعات دقیق با تراشکاری CNC، یک جزء ضروری در تولید معاصر، در چندین بخش متحول شده است. هنگام استفاده از ماشین تراش CNC، شما نرم افزاری را برای ارائه طرح های پیچیده اجزاء ترکیب می کنید. این راهنما اطلاعات جامعی در مورد این فرآیند به شما ارائه می دهد.

چیست؟ تراشکاری CNC?

تراشکاری CNC یک فرآیند تولیدی است که از ابزارهای برش در سایه مواد برای ایجاد اشکال منحصر به فرد استفاده می کند. شما از برنامه های کامپیوتری برای هدایت فرآیند استفاده می کنید که اطمینان حاصل می کند که اجزای صحیح را دارید. این برنامه ها دقیق تر از انسان هستند، بنابراین می توانید اشکال پیچیده را بسیار سریع و آسان ایجاد کنید.

هنگامی که از تراشکاری CNC استفاده می کنید، از سرعت، دقت و محصولات سازگار مطمئن هستید. چه این قطعات برای صنایع خودروسازی، هوافضا، پزشکی یا الکترونیک تولید شوند، تراشکاری CNC ارائه می دهد.

تاریخچه تراش CNC

همه چیز به قرن هجدهم باز می گردد، احتمالاً حتی بیشتر از آن، با دستگاه خاصی که در سال 1751 اختراع شد. هدف این دستگاه بهبود دقت با کمک تکنیک های ماشینی به جای روش های دست ساز بود. این اولین نسخه از ماشین تراش CNC پیشگام صنعتی شدن بود.

در نهایت، در دهه 1940، تکنیک های CNC به جزئیات رسید. نقطه عطف تکامل در نوع ماشین اولین ماشین کنترل عددی (NC) در نظر گرفته می شود. اولیه ماشین‌های سی‌ان‌سی پایه و اساس را گذاشت و به نقطه عطفی در جهت نوآوری های واقعی CNC تبدیل شد.

اجازه دهید وارد دهه 1950 شویم، دهه خدمات تراشکاری CNC، که قرار است یکی از نقاط عطف باشد. جان تی پارسون، پیشگام کامپیوتر، به عنوان بخشی از یک پروژه تحقیقاتی نیروی هوایی با MIT (موسسه فناوری ماساچوست) همکاری می کند. هدف در اینجا ایجاد فناوری کارآمدتر برای ساخت پره‌های هلیکوپتر و بال‌های هواپیما است.

خلاقیت پارسون ساخت اولین ماشین فرز آزمایشی CNC را در سال 1949 امکان پذیر کرد. این دستگاه از یک کامپیوتر IBM برای استخراج مختصات و کارت های پانچ برای کنترل محور موتوری استفاده کرد. این یک گام مهم به سمت ماشین های تراشکاری CNC بود که امروز می بینیم.

در سال 1952، دیک کگ و تیمش از MIT کار پارسونز را با ساختن اولین دستگاه فرز CNC واقعی که با سینسیناتی میلاکرون هیدروتل آغاز شد، ادامه دادند و بهبود بخشیدند. این فقط یک دستاورد نبود. این یک لحظه دگرگونی اساسی (جناسی در نظر گرفته شده!) برای کل حوزه تولید بود.

این فقط داستانی نیست که بازی گفته است. همچنین خاطراتی خواهند بود که ساخته می شوند. چرخش CNC امروزه یک روند نوآوری مداوم را حفظ کرده است. در سال 1958، زمانی که فناوری CNC حق اختراع گرفت، درهای دنیای تجاری کاملاً باز بود. از آن زمان، رباتیک و سیستم های کامپیوتری این ماشین ها را بسیار بهبود بخشیده اند، آنها را بیشتر در خط تولید ادغام کرده و در نتیجه کار دستی را کاهش داده اند.

مزایای فرآیند تنظیم CNC

دقت خود را تیز کنید: به هر حال نمای مقیاس بندی شده بهترین گزینه برای کار سریع در آشپزخانه است. دقت تراشکاری CNC با استفاده از برنامه نویسی کامپیوتری به دست می آید که تضمین می کند که قطعات دقیقاً هماهنگ هستند. بله، دیگر جایی برای اشتباه انسانی وجود ندارد.

سرعت خود را افزایش دهید: خداحافظ برای لنگ دستی! با استفاده از این روش می توانید محصولات را سریعتر تولید کنید. در طول برنامه شما به کار خود ادامه می دهد و قطعات را سریعتر از دست تولید می کند.

ضایعات مواد را به حداقل برسانید: تمام تلاش خود را بکنید که خرج کننده مادیات باشید. از آنجایی که آنها در حذف مواد دقت بیشتری دارند، ضایعات کمتری خواهید داشت زیرا فقط مقدار مورد نیاز را حذف می کند. هرچه ضایعات کمتری تولید شود، پول بیشتری پس انداز خواهید کرد.

وظایف تکراری? خودکار! خداحافظ یکنواختی! یکی از اساسی‌ترین جنبه‌های تراشکاری CNC به‌عنوان یک فرآیند تولید کسر، توانایی آن در انجام آسان کارهای تکراری است. فقط یک بار آن را برنامه ریزی کنید، و همه چیز بعد از آن، ساخت قطعات جداگانه ای با همان شکل با دقت کامل خواهد بود.

پیچیدگی ها را باز کنید: می توانید مهارت های خود را با مقابله با طرح های پیچیده تقویت کنید. تراشکاری CNC می تواند هندسه های پیچیده را بدون زحمت انجام دهد. توانایی حرکت در جهات متعدد دقت و صحت را فراهم می کند – جنبه هایی که با روش های دستی به سختی به دست می آیند.

کاهش هزینه های نیروی کار: "استخدام" و "آتش" با سرعت بیشتری در صورت نیاز! تراشکاری CNC نه تنها بخش اعظمی از فرآیند کار را از تولید خارج می کند، بلکه سرعت عملیات را نیز افزایش می دهد. می تواند معادل زیر پس انداز بسیار بزرگ باشد:.

سازگاری را بهبود بخشید: وضوح بی نظیری را درک کنید! تراشکاری CNC نیاز مردم به تولید محصولات را از بین می برد و تنوع انسانی را به حداقل می رساند. هر قسمت در مقیاس خاکستری تکثیر می شود و بنابراین یک کپی کامل از طرح تعریف شده خواهد بود.

تطبیق پذیری: تطبیق پذیری تراشکاری CNC این فرصت را به شما می دهد تا انواع مختلف مواد، شکل ها و ابعاد را برای ایجاد فرآیندهای تولید متنوع ترکیب کنید. چه به یک نمونه اولیه یا قطعات تولید انبوه نیاز داشته باشید، تراشکاری CNC با نیازهای مختلف سازگار است و تطبیق پذیری بی نظیری را در مقایسه با اکثر روش های ماشینکاری ارائه می دهد. این به شما امکان دسترسی به تعدادی گزینه را می دهد که می توانید از بین آنها برای پروژه های خود انتخاب کنید.

مقرون به صرفه بودن: علیرغم این واقعیت که هزینه های اولیه نصب ممکن است بیشتر باشد، در دراز مدت، چرخش CNC است که به یک گزینه مقرون به صرفه تبدیل می شود. با تراشکاری CNC، مواد کمتری هدر می‌رود و به کار دستی کمتری نیاز است که در طولانی‌مدت هزینه‌ها و سود کمتری را به همراه خواهد داشت.

بهره وری: شما از برنامه های کامپیوتری در تراشکاری CNC استفاده خواهید کرد که بر خلاف انسان ها از نظر زمان و کیفیت کارایی بیشتری در تولید دارند. سرعت کلید کارآمد بودن و تضمین تحویل سریع است. این می تواند اتفاق بیفتد زیرا ما الزامات مهلت مشتریان و خواسته های آنها را برآورده می کنیم.

محدودیت تراشکاری در ماشینکاری CNC.

راه اندازی اولیه: در ابتدا، تراشکاری CNC به مهارت های ویژه در برنامه نویسی و اختصاص زمان برای راه اندازی نیاز دارد. در حالی که مزایای بلندمدت آن غیرقابل انکار است، فرآیند عرضه می تواند بسیار پیچیده و زمان بر باشد.

تعمیر و نگهداری: شما باید شرایط تجهیزات تراشکاری CNC را برای اطمینان از کارایی آن حفظ کنید. تعمیر و نگهداری معمول، از جمله تغییرات ابزار و کالیبراسیون ماشین، برای سازگاری عملکرد و به حداکثر رساندن طول عمر مورد انتظار تجهیزات الزامی است.

محدودیت‌های مواد: سختی یا شکنندگی برخی از مواد می تواند باعث ایجاد مشکل در تراشکاری CNC شود. ممکن است مجبور شوید به فرآیندهای مختلف ماشینکاری تغییر دهید یا ابزار خاصی را برای مقابله با چنین چالش هایی معرفی کنید.

پیچیدگی برنامه‌نویسی: عملیات تراشکاری CNC پس از آگاهی از اصول ماشینکاری و توانایی کار با نرم افزارهای کامپیوتری باید به درستی برنامه ریزی شود. چالش های اصلی نوشتن یا استفاده از یک برنامه CNC ویژه برای اجزای حساس به زمینه است که می تواند توسط کاربران پیشرفته تسلط یابد.

تراشکاری CNC چگونه کار می کند

مرحله 1: تغییرات در برنامه نویسی CNC

برای شروع، باید فایل طراحی CAD خود را به یک برنامه CNC تبدیل کنید. تجربه برنامه نویسی هنوز مورد نیاز نیست. قبل از شروع، نقشه های دو بعدی را برای طراحی خود آماده کنید. برای تبدیل این نقشه ها به فرمت الکترونیکی، از SolidWorks یا AutoCAD استفاده کنید.

برنامه CAM را باز کنید و فایل CAD را انتقال دهید. این هدف ممکن است با استفاده از ابزارهای نرم افزاری قابل مقایسه برای خروجی طراحی در فرمت CAM محقق شود. در نهایت، این برنامه به مهندس تولید اجازه می دهد تا قابلیت ساخت قطعه را ارزیابی کند.

مرحله 2: آماده سازی ماشین

به عنوان بخشی از تیم راه‌اندازی ماشین تراش CNC، شما به عنوان کارمند ماهری که وظایف مفصل را انجام می‌دهید، عمل می‌کنید. این مراحل را با دقت دنبال کنید:

• اولین قدم خاموش کردن دستگاه و ایجاد ایمنی در محل کار ماشینکاری CNC است.
• قطعه را روی چاک محکم ببندید تا از بروز هرگونه حادثه در حین چرخش جلوگیری شود، زیرا این برای ابعاد دقیق بسیار مهم است.
• برجک ابزار را با مجموعه ابزارهای مورد نیاز برای نوع پرداخت خود بارگیری کنید تا بهره وری در فرآیند شما افزایش یابد.
• دقت ابزارها و قطعات کار را با کالیبره کردن مناسب برای مطابقت با مشخصات مشخص شده حفظ کنید.
• آخرین مرحله این است که برنامه CNC را در ابزار بارگذاری کنید، پس از آن عملیات می تواند آغاز شود.

به یاد داشته باشید که دو متغیر حیاتی را در نظر بگیرید: سرعت چرخش و سرعت تغذیه. به طور معمول، اصول اصلی برای یک نتیجه عالی توسط یک ماشین‌کار حرفه‌ای تعیین می‌شود. اندازه گیری اشتباه می تواند باعث ایجاد مشکل در لبه قطعه کار یا آسیب آن شود.

برای ایجاد یک شکل اولیه، سرعت چرخش کمتر و نرخ تغذیه بالاتر را انتخاب کنید. از سوی دیگر، سرعت چرخش بالا همراه با نرخ تغذیه کم برای دقت بالا و همچنین تحمل سخت ایده آل است.

· مرحله 3: تولید.

این قطعه CNC که آخرین مرحله ساخت کلی است، زمانی است که شما واقعاً قطعه را زنده می کنید. شما مجموعه ای از انواع عملیات را در اختیار دارید که به دقت تنظیم شده اند تا نتیجه ای بادوام به شما ارائه دهند. پیچیدگی قسمت شما تعداد چرخه های مورد نیاز را تعیین می کند.

محاسبه زمان چرخه برای تخمین هزینه، از جمله زمان بارگذاری، زمان برش و زمان بیکاری حیاتی است. استفاده از مواد، اعم از پلاستیک یا فلز، به میزان قابل توجهی به اثربخشی و تکمیل نهایی قسمت نهایی کمک می کند.

عملیات تراشکاری متداول CNC

1. عملیات خارجی

چرخش سخت

اغلب با تراشکاری سخت مواجه می شوید که ماشینکاری پیچیده مواد سخت شده با استفاده از تلورانس های نزدیک است. در طی این فرآیند، عملیات حرارتی حذف می شود و در نتیجه زمان تولید کوتاهتر و هزینه کمتر می شود.

چرخش مستقیم

با چرخش مستقیم برای انتقال قطرهای یکسان به قطعات تشکیل شده و راه رفتن در تمام طول آنها به یکنواختی دست یابید. این یک عملکرد پایه برش جانبی است که برای تولید شفت های بلند، پین های کوچک و سایر اجزای کروی بسیار مهم و بسیار مفید است.

تراشکاری مخروطی

سطوح مخروطی دقیق را با استفاده از تکنیک تراش مخروطی ایجاد کنید، که در آن OD و ID قطعه کار را می توان در طول آن تغییر داد. تشکیل قطعات مخروطی و وظایف مونتاژ نیاز به این عملیات دارد.

روبرو

از روکش می توان برای ایجاد سطوح مسطح در هر دو انتهای قطعه کار استوانه ای استفاده کرد که منجر به عمود، صافی و دقت می شود. این مرحله بعدی در فرآیند ماشینکاری است که پس از آن برش، پیرایش، پرداخت یا جوش قطعه کار انجام می شود.

شیار کردن

از شیار برای ایجاد کانال های V یا C شکل یا شیارها در امتداد محور قطعه داده شده استفاده کنید تا مهر و موم ها، کلیدها و سایر موارد را در جای مناسب نگه دارید. این عملیات با افزایش کارایی و دامنه کاربرد آن، عمر قطعه را به طور قابل توجهی بهینه می کند.

فراق

در نهایت، از طریق جداسازی است که می‌توانید بخشی از قطعه کار را از انبار مواد اولیه‌اش جدا کنید و به آن اجازه دهید شکل و اندازه از پیش تعریف‌شده‌اش را به خود بگیرد. در نتیجه، این فرآیند تولید را تکمیل می کند که جزء با کیفیت مناسب را به همراه خواهد داشت.

2. عملیات داخلی

خسته کننده

چرخش مداوم به شما شانس زیادی برای استفاده از حوصله و دقت نهایی و همچنین صاف بودن می دهد. این عملیات برای به دست آوردن اتصالات محکم و محکم با شکاف های صفر و سازگار ساختن آنها با اجزای جفت خود اهمیت حیاتی دارد.

حفاری

فرآیند حفاری به ایجاد سوراخ ها از طریق قطعه کار با استفاده از ابزا&#