في عملية أجزاء آلات تصنيع CNCيُعد اختيار أدوات CNC أمرًا بالغ الأهمية لعملية التصنيع، فهو أساسي في عملية تصنيع القطع. اختيار الأداة المناسبة لا يؤثر فقط على سرعة تشغيل القطعة، بل يقلل أيضًا من تشوهها، ويحسن جودة التصنيع ويسرع عملية تشغيلها. كما يزيد اختيار أداة CNC المناسبة من الإنتاجية ويطيل عمر الأدوات والمعدات، ويقلل من عدد مرات تغيير الأدوات، ويحسن كفاءة ودقة آلات CNC. وهذا يزيد من تنافسية منتجات الشركة ويضمن نموًا مستدامًا. في القسم التالي، Yonglihao Machinery سوف نعرض لك كيفية اختيار الأداة المناسبة لأداة آلة CNC الخاصة بك.
جدول المحتويات
لماذا من المهم اختيار أداة القطع CNC المناسبة؟
يُعد اختيار أداة القطع المناسبة جزءًا أساسيًا من عمليات التشغيل الآلي باستخدام الحاسب الآلي (CNC). تختلف الأدوات باختلاف وظائفها وأشكالها المعقدة في عملية القطع. للحصول على أفضل النتائج، من المهم اختيار الأداة المناسبة. فاستخدام الآلة المناسبة يُحسّن من جودة العمل ويُوفر الوقت. كما يُساعد تشغيل القطعة بالأداة المناسبة على ضمان تشطيبها النهائي وتقليل تآكلها.
قد تحتاج إلى التأكد من أن ميزات التصميم التي تضيفها إلى القطعة مصنوعة بأدوات بأحجام قياسية. على سبيل المثال، عند تصميم ثقوب في قطعة، تأكد من استخدام مثقاب متوفر على نطاق واسع وبحجم قياسي، وليس صغيرًا جدًا أو كبيرًا جدًا.
من المفيد أيضًا استخدام ثقوب بنفس الحجم كلما أمكن لضمان تطابق ميزات التصميم. والأهم من ذلك، معرفة كيفية استخدام الأدوات الشائعة، سيتمكن المصمم من تخطيط هندسة القطعة المُشَكَّلة بدقة.
أدوات القطع القياسية لأدوات الآلات ذات التحكم الرقمي (CNC)
هناك أنواع عديدة من أدوات ماكينات CNC، ولكل منها وظائفها وخصائصها الخاصة. فيما يلي، سنقدم أدوات القطع القياسية لأدوات ماكينات CNC:
أدوات الطحن CNC
في عمليات الطحن باستخدام الحاسب الآلي (CNC)، تُستخدم هذه الأدوات لصنع العديد من القطع المختلفة. كما تُعتبر أدوات قطع باستخدام الحاسب الآلي. تتميز أدوات الطحن باستخدام الحاسب الآلي بدقة عالية. فيما يلي بعض أدوات القطع الشائعة باستخدام الحاسب الآلي:
مطاحن نهاية
قواطع النهايات هي أدوات شائعة الاستخدام في عمليات الطحن باستخدام الحاسب الآلي. يمكن استخدام هذه الأدوات لأغراض متعددة، تمامًا مثل المثقاب. يمكن استخدامها لحفر ثقوب في المواد لتصنيع قطع العمل بدون ثقوب. هناك أنواع عديدة من قواطع النهايات، ولكل منها عدد مختلف من الرؤوس أو الأخاديد.
مناشير التقطيع
منشار القطع هو أداة قطع CNC، تشبه دائرة مسطحة ذات ثقب في مركزها وأسنان في الخارج. تُستخدم أحيانًا مع عمود تقطيع، يُعرف أيضًا باسم مِتري التقطيع أو الشق. تستطيع مناشير القطع قطع مواد أكثر في دائرة أصغر، وهو أمر مفيد لمهام مثل التقطيع أو الشق.
مطحنة بلاطة
أدوات CNC، المعروفة باسم مطاحن الألواح أو القواطع، تقطع الأجسام المسطحة. تتميز هذه الأدوات بحواف مسننة فقط، وهي الأنسب لقطع قطع العمل بأحجام مختلفة.
مطاحن الوجه
تتميز أدوات القطع CNC هذه بجوانب مسطحة وحواف قطع ماسية قابلة للاستبدال. لا تستطيع قواطع CNC الأمامية القطع إلا في مستوى أفقي لأن حافة القطع جانبية. تتمثل المهمة الرئيسية لقاطع الطحن الأمامي في قطع قطع العمل إلى أجزاء مسطحة. ومن مزايا قواطع الطحن الأمامية إمكانية استبدال حافة القطع، مما يضمن عمرًا أطول للأداة ومدة تشغيل أطول.
قواطع طحن الخيوط
يمكن قطع الخيوط باستخدام أدوات CNC هذه. بينما تُستخدم الصنبورة لإنشاء الخيوط الداخلية، تؤدي قاطعة طحن الخيوط نفس وظيفة الصنبورة تقريبًا. تعمل قواطع طحن الخيوط على الخيوط الداخلية والخارجية على حد سواء. يُنصح باستخدام هذه الأدوات عند الحاجة إلى قطع المواد الصلبة أو الأجزاء غير المستوية.
مقصات الطيران
هذه أداة CNC ذات هيكل صلب ورأس قطع واحد أو اثنين. المهمة الرئيسية لقاطع الطيران هي قطع قطع واسعة أو قصيرة في قطعة العمل. مع ذلك، يُفضل استخدام قواطع طيران ذات حافتي قطع عند التشغيل، وذلك لقدرتها على التعامل مع أجزاء أكبر من قطعة العمل.
قاطعة الطحن ذات نصف القطر الخارجي
هذا نوع خاص من أدوات CNC ذات حافة قطع نصف دائرية. لإضافة نصف قطر إلى الحافة الخارجية لحافة الجيب، يُعد قاطع الطحن ذو نصف القطر الخارجي الأداة المثالية لهذه المهمة. يستخدم الميكانيكيون هذه الأدوات لتنعيم وتسوية حواف قطعة العمل، مما يمنع تراكم الإجهاد ويمنع الزوايا الحادة.
أدوات الخراطة CNC
تُستخدم المخرطة عادةً مع أدوات الخراطة CNC. تُدير المخرطة قطعة العمل بسرعة دوران عالية في الدقيقة، بينما تقطع الأداة قطعة العمل بالشكل المطلوب. مع ذلك، يتحدد شكل قطعة العمل بنوع الأداة المستخدمة وطريقة خراطتها. فيما يلي أدوات الخراطة القياسية التي يستخدمها الميكانيكيون في أعمال CNC:
أدوات الشطب
تُستخدم أدوات الشطب لإزالة النتوءات والشطب والحواف الحادة من القطع النهائية. سطح القطع المائل يزيل الحواف الحادة ويُحسّن مظهر القطعة.
أدوات الفصل
يستخدم العديد من مُشغِّلي ماكينات CNC أداة فصل على مخرطة CNC لإزالة المواد من القطعة النهائية. تفصل شفرة هذه الأداة طرف القطعة النهائية عن بقية المادة المثبتة بمشبك مخرطة CNC.
أدوات الحفر
تُستخدم قضبان التثقيب في المخرطة لثقب المنتجات المثقوبة أو الملولبة أو المُقوّمة. في معظم الحالات، لا تلامس هذه القضبان قطعة العمل إلا قليلاً، مما يُسهّل توسيع الثقوب بدقة. مع ذلك، من المهم ملاحظة أن قضبان التثقيب هذه قد تُصدر صوت ارتطام أو اهتزاز، مما قد يُلحق الضرر بالتشطيب السطحي لقطعة العمل.
أدوات التخديد
تُستخدم أدوات التخديد عادةً لإضافة نتوءات أو تصاميم ماسية، أو قطرية، أو مستقيمة، إلى سطح القطعة المُشَكَّلة. هذا يُضفي على القطعة مظهرًا جماليًا أكثر.
أدوات الحفر CNC
يستخدم الميكانيكيون أدوات قياسية تُسمى مثاقب CNC لحفر ثقوب في قطع عمل مختلفة الأحجام. ولحفر الثقوب، تحتوي هذه الأدوات على أخاديد ونقاط قطع. تصغر هذه الأخاديد ونقاط القطع بمرور الوقت. تتوفر معظم المثاقب بثلاثة أنواع مختلفة، وهي:
تدريبات المركز
يستخدم فنيو ماكينات CNC مثقابًا مركزيًا لحفر ثقوب دقيقة في قطعة العمل. ثم تُستخدم مثاقب أخرى لحفر الثقوب بحجم أكبر. يستخدم الفنيون مثقابًا مركزيًا لحفر ثقوب صغيرة بدقة في قطعة العمل.
رؤوس المثقاب الملتوية
المثقاب اللولبي هو أداة حفر دائرية ذات ثقوب تشبه الحلزونات. تُصنع أدوات القطع CNC هذه عادةً من الفولاذ عالي السرعة (HSS). ويمكن استخدامها في القطع العام، وخاصةً لحفر الثقوب في قطع العمل المعدنية والخشبية والبلاستيكية.
مثاقب شفط نفاث
تُستخدم أدوات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC)، المعروفة باسم مثاقب الشفط النفاثة، غالبًا لعمل ثقوب في أجسام أكبر وأعمق. وفي كثير من الأحيان، يستخدمها الميكانيكيون لحفر ثقوب عميقة.
المواد المستخدمة في إنتاج أدوات القطع CNC
تعتمد سرعة القطع والتغذية الأمثل لخراطة CNC على المادة المستخدمة في أدوات CNC. ولتجنب انخفاض كفاءة الإنتاج، عادةً ما يستخدم الميكانيكيون أدوات CNC مصنوعة من مواد خام أكثر صلابة لقطع مادة قطعة العمل. فيما يلي بعض المواد الشائعة لأدوات القطع CNC:
السيراميك
يُعدّ قطع السيراميك من أصعب المواد المستخدمة في تصنيع أدوات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC). هذه المواد لا تصدأ ولا تذوب، مما يجعلها مثالية لقطع أصعب قطع العمل. وكما هو الحال مع الأدوات المصنوعة من الكربيد، تدوم هذه الأدوات لفترة أطول. قطع السيراميك شديد الصلابة، لكن المصنّعين لا يستخدمونه كثيرًا في أدوات التشغيل الرقمي بالكمبيوتر (CNC) نظرًا لسهولة تشققه.
كربيد الأسمنت
بما أن كربيد الأسمنت يتكون من كربيدات ومعادن مثل التيتانيوم، فإنه يتحمل درجات حرارة أعلى مقارنةً بأدوات الفولاذ عالي السرعة (HSS). من ناحية أخرى، قد تؤدي الشقوق أو الخدوش على سطح الأداة إلى تقصير عمرها الافتراضي. كما أنها لا تدوم طويلاً مثل أدوات الفولاذ عالي السرعة (HSS). لذلك، يُستخدم كربيد الأسمنت في صناعة أدوات تشطيب القطع.
الفولاذ عالي السرعة
يتكون الفولاذ عالي السرعة (HSS) من معادن مثل الكروم والتنغستن والموليبدينوم. وهو المادة الأمثل لأدوات ماكينات CNC نظرًا لعمره الافتراضي الطويل. تبلغ درجة انصهار الفولاذ عالي السرعة (HSS) 600 درجة مئوية، مما يجعله يتحمل درجات الحرارة العالية. لذلك، يُفضل استخدام أدوات CNC عالية السرعة (HSS) في عمليات التشغيل الثقيلة.
الفولاذ الكربوني
يُخلط الكربون والسيليكون والمنغنيز معًا في هذه المادة. كما أنها أقل تكلفة من المواد الأخرى المستخدمة في ماكينات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC). للأسف، على الرغم من رخص ثمنها، إلا أن هذه المادة لا تدوم طويلًا. كما أن درجة انصهار الفولاذ الكربوني المنخفضة (200 درجة مئوية) تجعله غير مناسب للقطع الشاق. ويرجع ذلك إلى أن أدوات الفولاذ الكربوني تذوب أسرع في التطبيقات الشاقة. عند قطع المواد خفيفة الوزن مثل الرغوة والبلاستيك والمعادن اللينة، يستخدم الميكانيكيون عادةً أدوات الفولاذ الكربوني.
العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار أدوات القطع CNC
في عملية تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي، يمكن أن يشير اختيار الأداة إلى العوامل الرئيسية التالية:
- مادة قطعة العمل: ال مادة قطعة العمل سيحدد اختيار مادة الأداة والمعايير الهندسية لقطعة القطع. كما يؤثر على دقة تشغيل القطعة النهائية والأداء الوظيفي للمنتج.
- طبيعة الإنتاج: تشير طبيعة الإنتاج هنا إلى حجم الدفعة للجزء، بشكل أساسي من تكلفة المعالجة لدراسة تأثير اختيار الأدوات. على سبيل المثال، قد يكون استخدام أدوات خاصة في الإنتاج الضخم فعالاً من حيث التكلفة. ولكن، في حالة القطع المفردة أو الإنتاج على دفعات صغيرةمن الأفضل استخدام الأدوات القياسية.
- دقة التصنيع:تؤثر دقة التشغيل على نوع أداة التشطيب المختارة وشكل الهيكل. على سبيل المثال، يمكن إجراء المعالجة النهائية للثقب وفقًا لدقة الثقب عن طريق الحفر، أو الحفر الموسع، أو طرق معالجة أخرى.
- برنامج التشغيل: برامج التشغيل المختلفة يمكنك اختيار أدوات تشغيل مختلفة. على سبيل المثال، يمكن معالجة بعض الثقوب الكبيرة باستخدام مثاقب الحفر والتوسيع، أو باستخدام أداة التثقيب، أو باستخدام قاطعة الطحن.
- معلمات القطع: تتطلب المواد المختلفة معايير قطع مختلفة. على سبيل المثال، عند تشغيل الأسطح ذات الأشكال الحرة، تكون سرعة قطع أداة القطع ذات الطرف الكروي صفرًا. لهذا السبب، تُستخدم عادةً أدوات القطع ذات الطرف الكروي لتشطيب الأسطح.
- حجم وشكل قطعة العمل: يؤثر حجم وشكل قطعة العمل أيضًا على اختيار الأداة. على سبيل المثال، تُعالج قواطع النهايات حواف الأجزاء المسطحة. لطحن الأسطح المسطحة، استخدم قواطع طحن كربيدية. للطحن عالي السرعة، يُنصح باختيار قواطع محدبة أو مضلعة.
- دقة سطح التشغيل: تؤثر الخشونة على شكل الأداة وجرعة القطع. للطحن الخشن، استخدم قاطعًا خشن الأسنان. وللطحن الدقيق، استخدم قاطعًا دقيق الأسنان. لتصنيع الأسطح أو الثقوب الخشنة، استخدم قاطع طحن الذرة مع حشوات كربيد.
تكوين الأداة وإعدادها
في عملية الإنتاج العامة، يُعدّ إعداد وتركيب أدوات جيدة أمرًا بالغ الأهمية لإنتاج القطع. ولإتمام عمليات تشغيل متعددة بضغطة واحدة على قطعة العمل، وتقصير وقت التشغيل الإضافي، وتقليل الأخطاء الناتجة عن تركيب قطعة العمل عدة مرات، يمكن استخدام مُبدّل أدوات أوتوماتيكي.
أولاً، تُركَّب أدوات التشغيل بشكل فردي في حاملات الأدوات القياسية. بعد تحديد حجمها مسبقًا خارج الآلة، تُوضَع بطريقة ما في مخزن الأدوات.
عند تغيير الأدوات، تُسحب الأداة الأولى من مخزن الأدوات. ثم يُخرجها مُغيّر الأدوات من المخزن أو المغزل ويُعيدها إلى مكانها. يُحمّل الأداة الجديدة في المغزل، ويُعيد القديمة إلى مخزن الأدوات. يتميز مخزن الأدوات بسعة كبيرة، ويمكن تركيبه على جانب أو فوق غطاء المغزل.
تحتوي آلة CNC على مُبدِّل أدوات آلي مع مخزن أدوات. تحتوي على مغزل واحد فقط في صندوق المغزل. يجب أن تكون أجزاء المغزل متينة لتلبية متطلبات التشغيل الدقيق. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي مخزن الأدوات على العديد من الأدوات، مما يسمح بتشغيل أجزاء معقدة في عمليات متعددة. وقد حسّن ذلك من قابلية تكيف وكفاءة آلة CNC بشكل كبير. أنظمة تغيير الأدوات الآلية مع مخازن الأدوات مناسبة لمراكز الحفر ومراكز التشغيل الآلي CNC.
استراتيجيات اختيار الأدوات المتقدمة
في تصنيع باستخدام الحاسب الآليتُعتبر الأدوات جزءًا أساسيًا من عملية الإنتاج. وتتمثل المبادئ العامة لاختيار الأدوات الأساسية في سهولة التركيب، وسهولة التعديل، والمتانة، ودقة التشغيل. لتلبية متطلبات التشغيل، يُنصح باختيار ساق أقصر، مما يُحسّن من صلابة الأداة. عند اختيار الأداة، يجب أن يتناسب حجمها مع حجم سطح قطعة العمل المراد تشغيلها.
لتخشين الأسطح غير الملساء أو أسطح الثقوب، يُمكن استخدام قواطع طحن كربيدية. بالنسبة لبعض الأسطح ثلاثية الأبعاد والخطوط المُشطوفة المُتغيرة، يُمكن استخدام قواطع كروية، وحلقية، ومُدببة، وشبه منحرفة، وغيرها. في معالجة الأسطح، يُنصح باستخدام أداة كروية، ويجب أن يكون نصف قطرها أقل من الحد الأدنى لنصف قطر انحناء السطح. سرعة القطع الطرفية للأداة الكروية صفر. لضمان الدقة، تكون صفوف القطع قريبة جدًا من بعضها البعض. من حيث جودة السطح و... كفاءة القطعتتفوق الأدوات ذات الطرف المسطح على الأدوات ذات الطرف الكروي. لذلك، بعد التأكد من دقة التشغيل، اختر الأداة ذات الطرف المسطح للتشكيل الخشن أو التشطيب.
يجب أيضًا تعديل اختيار الأدوات وفقًا لمهام التشغيل المحددة. في الإنتاج بكميات كبيرة، يمكنك اختيار أدوات عالية الجودة ومقاومة جيدة للتآكل. قد تكون هذه الأدوات أعلى تكلفة، لكنها تُخفّض تكاليف التشغيل الإجمالية بشكل كبير من خلال تحسين الجودة والكفاءة.
الصيانة والعناية بأدوات CNC
تُعد صيانة أدوات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) جزءًا مهمًا من عملية التصنيع. خلال عملية تصنيع الأجزاء بأكملها، يجب بذل أقصى جهد ممكن في المجالات التالية:
- قم بتنظيف الأداة بانتظام: أثناء عملية الإنتاج، يلتصق سطح الأداة بسهولة بسائل القطع والزيت وبرادة المعدن والشوائب الأخرى. هذه الشوائب لا تؤثر فقط على أداء القطع، بل قد تُسبب أيضًا تلفًا للأداة. لذلك، يجب تنظيف الأداة بانتظام للحفاظ على سطحها نظيفًا.
- قم بفحص الأدوات بانتظام بحثًا عن التآكل واستبدالها حسب الاقتضاء: يمكنك استخدام عدد مرات استخدام الأداة أو المدة التي تظل فيها قيد العمل لتخطيط دورة استبدال الأداة بحيث يمكن استبدالها على الفور.
- تخزين معقول حسب المتطلبات: خزّن السكاكين في مكان جاف وجيد التهوية وخالٍ من الغبار. تجنّب أشعة الشمس المباشرة والرطوبة. في الوقت نفسه، يجب تصنيف الأدوات وتخزينها لتجنب الالتباس والتلف. لذلك، تُعد الصيانة الجيدة والإجراءات الوقائية أمرًا بالغ الأهمية، فهي تُطيل عمر الأدوات وتُحسّن جودة تصنيع الأجزاء.
خاتمة
تُصنف مواد أدوات قطع المعادن حاليًا إلى خمس مجموعات رئيسية: الفولاذ عالي السرعة، والكربيد الأسمنتي، والسيراميك، ونيتريد البورون المكعب، والماس متعدد البلورات. تحول أو الطحن بالنسبة للأجزاء المصنوعة من الفولاذ عالي القوة وسبائك التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ، يوصى باستخدام أدوات كربيد ذات مقاومة أفضل للتآكل.
- في مرحلة التجهيز الأولي، يجب استخدام أدوات صلبة وغير دقيقة لإزالة الأجزاء الزائدة من المادة الفارغة.
- خلال مراحل التشطيب وشبه التشطيب، يتم استخدام أدوات متينة ودقيقة لضمان دقة وجودة القطعة.
استخدم أقل الأدوات دقة في مرحلة التخشين، وأكثرها دقة في مرحلة التشطيب. في حال اختيار نفس الأداة للتخشين والتشطيب، يُنصح باستبعاد اختيار التخشين والتشطيب من الأداة، لأن التشطيب يزيل معظم تآكل الأداة، مما يُؤدي إلى تآكل طفيف في الحافة، وتآكل الطلاء خفيف. الاستمرار في الاستخدام سيؤثر على جودة التشغيل، ولكن تأثيره على التخشين ضئيل.
في الوقت الحاضر، تشهد أدوات التحكم الرقمي بالكمبيوتر تطورًا وتغيرًا سريعًا. وتتزايد أنواع الأدوات. عند اختيار الأدوات، علينا مواصلة تعلم معارف جديدة في مجال الأدوات وإتقان تقنيات القطع الحديثة. تتمتع شركة Yonglihao Machinery بخبرة واسعة في هذا المجال، مما يمكنها أن توفر لك... أفضل الحلول. لمزيد من المعلومات، لا تتردد في الاتصال بناسوف نكون سعداء لخدمتك.
التعليمات
ما هي العلامات التي تشير إلى أن أداة CNC بحاجة إلى الاستبدال؟
في تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي، عندما نجد أن الأدوات مهترئة، والأجزاء كبيرة الحجم، وكفاءة التصنيع تصبح أقل، واللمسة النهائية لسطح الأجزاء المصنعة، فقد نحتاج إلى تغيير الأدوات لضمان أن جودة الأجزاء المصنعة تلبي متطلبات الرسومات.
كيف تؤثر أدوات القطع CNC المختلفة على جودة المنتج النهائي؟
إن هندسة الأداة ومادتها وكيفية صنعها تُحدد دقة القطعة وجودة سطحها بشكل مباشر. وتختلف تأثيرات أدوات القطع CNC المختلفة على جودة المنتج النهائي. على سبيل المثال، تضمن الأداة عالية الدقة أن تكون أبعاد القطعة وأشكالها ضمن النطاق المسموح به. كما أن مواد الأدوات عالية الجودة تُقلل من التآكل أثناء التشغيل وتضمن تشطيبًا جيدًا للسطح.
هل يمكن استخدام نفس أدوات CNC لمواد مختلفة؟
نعم، يمكن استخدام نفس الأداة لمواد مختلفة، فبعض أدوات المخرطة عالمية. على سبيل المثال، أدوات الكربيد مناسبة لقطع العمل الحديدية وغير الحديدية. مع ذلك، بعضها لا يناسبها. على سبيل المثال، أدوات مخرطة HSS مناسبة فقط للمواد اللينة، مثل الألومنيوم.