ما هو CNC Turning؟

استحوذت ماكينات التحكم الرقمي على صناعة التصنيع بسرعة في السنوات الأخيرة نظرًا لدقتها العالية وإمكانية استخدامها مرارًا وتكرارًا. هناك العديد من أنواع مختلفة من تكنولوجيا CNC متوفرة اليوم، لذا فإن فهم أساسيات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) يساعد على التمييز بينها. يُعدّ الخراطة باستخدام الحاسب الآلي (CNC) إحدى هذه الأدوات الجديدة.

تتضمن عملية الخراطة باستخدام الحاسب الآلي استخدام أداة قطع غير دوارة على مركز خراطة أو مخرطة لإزالة مادة من قطعة عمل صلبة دوارة. بناءً على نوع من حركة الدورانيمكن لآلات CNC إنشاء أجزاء بأحجام وأشكال مختلفة.

قد يبدو المفهوم بسيطًا، لكن الخراطة عالية الجودة باستخدام الحاسب الآلي معقدة. لنفترض أنك تريد معرفة عملية الإنتاج هذه وكيفية الحصول على أفضل النتائج. سيوضح لك هذا الدليل كل ما تحتاج لمعرفته حول الخراطة باستخدام الحاسب الآلي.

ما هو CNC Turning؟

على غرار المخرطة، يُعدّ الخراطة باستخدام الحاسب الآلي طريقة دقيقة وسريعة للغاية لإزالة المواد من قطعة العمل. تتضمن هذه الطريقة ضغط أداة قطع على قطعة عمل دوارة لإزالة المواد وتشكيلها بالطريقة المطلوبة.

يبقى مركز الدوران (المعروف أيضًا باسم المخرطة) ثابتًا بينما تدور المادة الخام بسرعة. تُحرّك مخرطة CNC مزدوجة قطعة العمل على محورين، وتساعد أداة القطع أحادية النقطة في تشكيل المادة. يُساعد برنامج حاسوبي في تشغيل المخرطة أو مركز الخراطة، مما يضمن تصنيع قطع دقيقة للغاية. لمعرفة المزيد حول كيفية اختيار المادة المناسبة للخراطة CNC، يُمكنك الرجوع إلى... دليل اختيار مواد الخراطة CNC.

كثير من الناس يخلطون الخراطة باستخدام الحاسب الآلي مع الطحنلكنهما عمليتان مختلفتان. في الطحن باستخدام الحاسب الآلي (CNC) ومعظم عمليات الطرح الأخرى، عادةً ما تُثبّت قطعة العمل على سطحها بينما تُحرّك أداة لقطعها. أما الخراطة باستخدام الحاسب الآلي (CNC)، فتعمل بشكل معاكس، حيث تدور قطعة العمل بينما تبقى حافة القطع ثابتة.

ما هي أشكال الأجزاء التي تتطلب تحويلها باستخدام الحاسب الآلي؟

يمكن للتحويل باستخدام الحاسب الآلي إنتاج مجموعة واسعة من الأشكال، اعتمادًا على نوع عملية التحويل المستخدمة. المخرطة ومراكز الخراطة تتمتع هذه الآلات بقدرات متعددة. من الأمثلة على ذلك: الخراطة المستقيمة، الخراطة المدببة، الخراطة ذات الأخدود الخارجي، الخراطة اللولبية، الخراطة المسننة، التجويف، والحفر.

في أغلب الأحيان، لا تستطيع المخرطة سوى أداء مهام الخراطة البسيطة. ومن الأمثلة على ذلك الخراطة المستقيمة، والحفر الخارجي، الخيط، و عمليات الحفربما أن مراكز الخراطة مزودة ببرج، فإنها قادرة على أداء جميع المهام التي تؤديها المخرطة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للخراطة أداء مهام أكثر تعقيدًا، مثل حفر أعمدة الدوران.

يمكن لآلات الخراطة CNC تشكيل العديد من الأشكال ذات التماثل المحوري. ومن الأمثلة على ذلك المخاريط والأسطوانات والأقراص، أو مزيج من هذه الأشكال. كما يمكن لبعض مراكز الخراطة إجراء خراطة متعددة الأضلاع، ما يعني إمكانية استخدام أدوات دوارة خاصة لإنشاء أشكال، مثل السداسيات، على طول خط الدوران.

ما هو الفرق بين الخراطة باستخدام الحاسب الآلي والطحن باستخدام الحاسب الآلي؟

إذا كنت ترغب في اختيار عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المناسبة لمشروعك، فمن المهم فهم الفرق بين الخراطة والطحن باستخدام الحاسب الآلي. لكلٍّ من الطريقتين نقاط قوة وقدرات خاصة، مما يؤثر بشكل كبير على النتيجة النهائية للقطعة المُشَغَّلة.

دعونا نلقي نظرة على الفروق الرئيسية بين الخراطة والطحن باستخدام الحاسب الآلي، ونقدم لك قاعدة عامة تساعدك في اختيار طريقة التشغيل المناسبة.

حركة قطعة العمل: الفرق الأساسي

الفرق الرئيسي بين الخراطة باستخدام الحاسب الآلي والفريزة باستخدام الحاسب الآلي هو طريقة حركة قطعة العمل. في الخراطة باستخدام الحاسب الآلي، تبقى أداة القطع ثابتة أثناء دوران قطعة العمل. بهذه الطريقة، يمكن تشغيل الأجزاء المتوازية محوريًا بدقة عالية وأسطح ناعمة.

في الطحن باستخدام الحاسب الآلي، تبقى قطعة العمل ثابتة بينما تتحرك أداة القطع في اتجاهات متعددة. بهذه الطريقة، يمكن تشكيل أجزاء ذات أشكال معقدة وخصائص دقيقة. وهذه العملية أصبحت مستحيلة التنفيذ.

هناك مجموعة متنوعة من الخيارات لهندسة الأجزاء

يختلف الخراطة باستخدام الحاسب الآلي (CNC) عن الطحن باستخدام الحاسب الآلي (CNC) اختلافًا كبيرًا من حيث المرونة، وخاصةً من حيث شكل القطعة. ففي الطحن باستخدام الحاسب الآلي، يمكن معالجة أشكال أكثر من الخراطة باستخدام الحاسب الآلي. أما الخراطة باستخدام الحاسب الآلي (CNC)، فهي الأنسب لتصنيع القطع ذات التماثل المحوري، مثل الأسطوانات والمخاريط والأقراص.

يُعدّ الطحن باستخدام الحاسب الآلي (CNC) أفضل طريقة لتصنيع قطع ذات أنماط معقدة، إذ يُمكنه تصنيع قطع ذات أشكال وأخاديد وفتحات وخصائص ثلاثية الأبعاد.

كيفية الحصول على تشطيب سطحي مثالي

يمكن لكلٍّ من الخراطة والطحن باستخدام الحاسب الآلي تحقيق تشطيب سطحي مثالي، ولكنهما ليسا متماثلين دائمًا. بالإضافة إلى ذلك، في الخراطة باستخدام الحاسب الآلي، تخضع قطعة العمل لعملية تشغيل مستمرة، مما ينتج عنه عادةً سطح أكثر نعومةً ولمعانًا.

لمساعدتك في تقييم جودة السطح، نقدم لك مخطط تشطيب السطح لتسهيل عليك مراجعة واختيار التشطيبات المختلفة للتأكد من أن المنتج النهائي يلبي متطلباتك.

من ناحية أخرى، قد تترك عمليات الطحن باستخدام الحاسب الآلي (CNC) علامات على قطعة العمل، ويعتمد ذلك عادةً على أداة القطع وتقنية الطحن. ومع ذلك، يمكن أن يُنتج الطحن باستخدام الحاسب الآلي (CNC) تشطيبًا جيدًا للسطح عند استخدام الأدوات والإعدادات المناسبة.

الأدوات والإعدادات: عوامل التكلفة والوقت التي يجب مراعاتها

في معظم الحالات، تتفوق الخراطة باستخدام الحاسب الآلي (CNC) من حيث الأدوات والإعداد. عادةً ما يستغرق الإعداد وقتًا أقل ويكون أسهل نظرًا لقلة الأدوات المطلوبة. من ناحية أخرى، قد يتطلب الطحن باستخدام الحاسب الآلي (CNC) أكثر من أداة واحدة لإنشاء الأشكال المعقدة المطلوبة، مما قد يجعل الإعداد يستغرق وقتًا أطول ويزيد من التكلفة.

وهذه مسألة مهمة يجب أخذها في الاعتبار عند البحث عن أفضل الطرق وأكثرها فعالية من حيث التكلفة لتصنيع الأجزاء.

فوائد الخراطة باستخدام الحاسب الآلي

هناك العديد من المزايا للتحول باستخدام الحاسب الآلي، مثل ما يلي:

دقة

باستخدام ملفات CAD أو CAM، تتيح مخارط CNC إجراء قياسات دقيقة لتجنب الأخطاء البشرية. سواءً كان الأمر يتعلق بصنع نموذج أولي أو دورة إنتاج كاملة، يمكن للخبراء استخدام آلات متطورة لتحقيق مستويات دقة عالية للغاية. كل قطع دقيق لأن الآلة مصممة لذلك. بمعنى آخر، القطعة الأخيرة المقطوعة مطابقة للأولى.

المرونة

تتوفر مراكز الخراطة بأحجام مختلفة، مما يجعلها مناسبة لمختلف المهام. تم إعداد العمل على هذه الآلة مسبقًا، ما يسهل تعديلها. كل ما على المشغل فعله هو إجراء التعديلات اللازمة على برمجة برنامج CAM لإكمال تشغيل القطعة أو تصنيع أجزاء أخرى. لذلك، إذا كنت بحاجة إلى عدد كبير من القطع المختلفة، يمكنك الاعتماد على نفس الشركة. شركة خدمات تصنيع الآلات الدقيقة باستخدام الحاسب الآلي.

أمان

لضمان سلامة الجميع، تلتزم الشركات المصنّعة بقواعد وقوانين سلامة صارمة. تُقلل المخرطة الأوتوماتيكية من العمل المطلوب، إذ تقتصر مهمة المُشغّل على مراقبة الآلة. وبالمثل، يتميز هيكل المخرطة بميزات أمان مُغلقة بالكامل أو جزئيًا تمنع تناثر الجزيئات من المواد التي تُعالَج، كما تمنع إصابات العمال.

سرعات أسرع

في مخارط CNC ومراكز الخراطة، تقل احتمالية حدوث أخطاء عند تنفيذ العمل وفقًا لبرنامج مُحدد. يسمح هذا النوع من الآلات بإنتاج أسرع دون التأثير على جودة المنتج النهائي. أخيرًا، يمكنك الحصول على القطع التي تحتاجها أسرع مقارنةً بالخيارات الأخرى.

كيف تعمل عملية الخراطة CNC؟

قد يصعب فهم آلية عمل الخراطة باستخدام الحاسب الآلي. لكننا سنبسط العملية ونشرحها خطوة بخطوة، من التخطيط إلى الإنتاج.

وهنا هي الخطوات الرئيسية للخراطة باستخدام الحاسب الآلي:

الخطوة 1: تحويل ملفات CAD إلى برامج CNC

الخطوة الأولى هي تحويل ملف CAD إلى لغة آلة CNC. لا يتطلب هذا أي برمجة معقدة. يجب أن يكون لديك بالفعل رسومات ثنائية الأبعاد لفكرتك. ستحتاج بعد ذلك إلى توثيق هذه الرسومات إلكترونيًا باستخدام برامج مثل AutoCAD أو SolidWorks.

من الممكن تحويل الرسومات الإلكترونية من صيغة ملفات CAD إلى صيغة CAM. كما يمكنك إرسال الرسومات بصيغة CAM باستخدام أدوات البرامج المذكورة سابقًا. بعد ذلك، يمكن لمهندس التصنيع استخدام هذه الأدوات للتحقق من إمكانية تصنيع القطعة.

الخطوة 2: تحضير آلة CNC

الخطوة التالية هي إعداد الآلة. مع أن معظم العمل يتم بواسطة أتمتة الآلة، إلا أن المشغل لا يزال مطلوبًا. لتجهيز مخرطة CNC، يجب عليك القيام بما يلي:

• تأكد من إيقاف تشغيل الطاقةقد يكون استخدام آلة CNC خطيرًا للغاية. لذا، يجب توخي الحذر الشديد وفحص مفتاح التشغيل قبل التشغيل.
• تأمين قطعة العمل على الكتلةبفضل المقبض، تبقى القطعة ثابتة في مكانها أثناء دوران الآلة. إذا لم تُحمّل بشكل صحيح، فقد تُشكّل خطرًا وقد لا يكون حجم القطعة مناسبًا.
• تحميل برج الأداةتُستخدم أدوات مختلفة عند الخراطة، لذا تأكد من اختيار الأداة المناسبة للتشطيب المطلوب. سيساعدك البرج على حمل أكبر عدد ممكن من الأدوات في نفس الوقت أثناء العمل.
• تأكد من المعايرة المناسبة. للقيام بالمهمة بشكل صحيح، يجب عليك إعداد الأداة وقطعة العمل بالطريقة الصحيحة.
• تحميل برنامج CNCإن إدخال رمز CNC في الماكينة هو آخر شيء يتعين عليك القيام به قبل بدء العمل.

في هذه المرحلة، عليك مراعاة عاملين أساسيين. الأول هو سرعة الدوران، وهي سرعة دوران القطعة. والثاني هو التغذية، وهي سرعة أداة القطع أثناء حركتها على طول قطعة العمل الدوارة.

يجب تحديد هذه الأرقام من قِبل متخصص في التصنيع، لأن التخمينات الخاطئة قد تؤثر على النتيجة النهائية. إضافةً إلى ذلك، قد تؤدي التقديرات الخاطئة لبعض المواد إلى أسطح غير مستوية أو تلف لا يمكن إصلاحه.

مع ذلك، للحصول على شكل خشن، يُمكنك الحفاظ على سرعات دوران منخفضة ومعدلات تغذية عالية. من ناحية أخرى، تُعدّ سرعات الدوران العالية ومعدلات التغذية المنخفضة الأنسب للقطع التي تتطلب تشطيبًا ناعمًا بتفاوتات دقيقة للغاية.

الخطوة 3: اصنع الجزء المحول باستخدام الحاسب الآلي

الخطوة الأخيرة هي صنع القطعة المطلوبة. يمكنك اختيار عمليات خراطة مختلفة حسب النتيجة المطلوبة. يعتمد عدد الدورات أيضًا على تعقيد القطعة. ستُظهر لك حاسبة دورة التشغيل المدة الإجمالية التي استغرقتها القطعة، وهو أمر مهم لحساب التكلفة.

في معظم الحالات، يتضمن وقت دورة التباين ما يلي:

• وقت التحميلهذا جزء من الإعداد، ولكن قد تتطلب الدورة طريقة مختلفة لوضع الجزء على الجهاز.
• وقت القطعهذا هو الوقت اللازم لقطع قطعة العمل. يتأثر وقت القطع بمعدل التغذية وعمق القطع.
• وقت الخمولأي عمل لا يتضمن القطع يُسمى عملاً خاملاً. على سبيل المثال، تغيير طريقة تحريك الأداة، أو طريقة ضبط مركز الدوران، إلخ.

يعتمد تأثير طريقة التصنيع على المادة الخام المستخدمة. تتميز الأجزاء المعدنية بسطح أكثر نعومةً وتعمل بشكل مختلف عن الأجزاء البلاستيكية.

أنواع آلات الخراطة باستخدام الحاسب الآلي

تستخدم ماكينات الخراطة CNC أنواعًا مختلفة من أدوات الخراطة. ونتيجةً لذلك، يُمكن إجراء عمليات متنوعة على قطعة عمل واحدة. هناك نوعان من هذه العمليات: داخلية وخارجية. تُغيّر العمليات الخارجية القطر الخارجي لقطعة العمل، بينما تُغيّر العمليات الداخلية العرض الداخلي.

كل عملية فريدة من نوعها، إذ تختلف أداة القطع ومسار إزالة المادة. لنلقِ نظرة على آلية عملها.

عمليات محددة للتحويل (خارجية)

 الدوران

في هذه الخطوة، تتحرك أداة خراطة أحادية النقطة على طول جانب قطعة العمل لإزالة المواد وتشكيل أشكال مختلفة. يمكن لهذه الأداة تشكيل أشكال مثل المخروطيات، والحواف المشطوفة، والدرجات، والخطوط الكنتورية. عادةً ما تُشغل هذه الأشكال بعمق قطع شعاعي صغير، وتُشغل عدة مرات للوصول إلى العرض النهائي.

من خلال تقليل أو زيادة عرض قطعة العمل الأسطوانية تدريجيًا، يمكن لعملية الخراطة المخروطية تشكيل سطح يشبه المخروط.

الخراطة الصلبة

يمكن خراطة المواد التي تزيد صلادتها على مقياس روكويل سي عن 45 بهذه الطريقة. من المهم إجراء المعالجة الحرارية لقطعة العمل قبل بدء هذه العملية. الغرض من الخراطة الصلبة هو تقليل الحاجة إلى الطحن أو الاستغناء عنها تمامًا. عند استخدامها لإزالة الفراغات، تكون بنفس فعالية الطحن الخشن. مع ذلك، قد لا تكون الخراطة الصلبة بنفس الفعالية في المهام التي يكون فيها الحجم والشكل حاسمين.

مواجهة

في هذه الخطوة، تُحرَّك أداة خراطة أحادية الطرف للخارج على طول طرف قطعة العمل. بهذه الطريقة، تُزال طبقات صغيرة من المادة، تاركةً سطحًا أملسًا ومستويًا. عادةً ما يكون عمق السطح صغيرًا جدًا، ويمكن إنجازه بتمريرة واحدة فقط.

الأخاديد

في هذه العملية، تتحرك أداة الخراطة أحادية النقطة شعاعيًا إلى جانب قطعة العمل. وبهذه الطريقة، تُنشئ أخدودًا بنفس عرض أداة القطع. كما يُمكن إجراء عدة قطع لإنشاء خط أعرض من الأداة. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم بعض المصنّعين أدوات فريدة لإنشاء أخاديد بأشكال مختلفة.

الانفصال

تقطع أداة القطع شعاعيًا في جانب قطعة العمل، تمامًا مثل الأخدود. أما الأداة أحادية الرأس فتقطع حتى مركز قطعة العمل أو حافتها الداخلية، ما يعني أنها تقطع قطعة من المادة الخام.

العمليات غير المحددة (الداخلية)

أدوات الحفر

تُدخل أدوات التثقيب داخل قطعة العمل التي تُشَغَّل، وتُقَطَّع على طول سطحها الداخلي لإنتاج أشكال مثل الدرجات والمنحنيات والمخروطيات والحواف المشطوفة. رأس التثقيب قابل للتعديل، ويمكنك ضبط الأداة على عرض القطع المطلوب.

بعد حفر ثقوب في قطعة العمل، قد يكون من المفيد القيام ببعض أعمال الحفر. سيساعد ذلك على الحصول على أبعاد أكثر دقة.

حفر

باستخدام مثقاب عادي، يُزال الجزء الداخلي من قطعة العمل بواسطة الحفر. يُثبّت برج أو ذيل المِخرطة في مركز الدوران هذه المثاقب في مكانها.

الخيوط

في هذه المهمة، تُستخدم أداة خيط أحادية الرأس بزاوية 60 درجة عند طرفها. تتحرك هذه الأداة محوريًا على طول جانب قطعة العمل وتقطع الخيوط من خارجها. يمكن للميكانيكي قطع الخيوط بطول محدد، ولكن قد تتطلب بعض الخيوط قطعًا متعددة.

التخديد

في هذه العملية، تُستخدم أداة تخديد خاصة لقطع تصميم مسنن على سطح قطعة العمل. يمكن استخدام هذا التصميم لتحسين المظهر أو كمقبض.

التوسيع

في عملية تحديد الحجم، تُزال كمية صغيرة من المعدن من ثقب مُثقب. قد يكون من المفيد عمل ثقوب داخلية بنفس الحجم. على سبيل المثال، من السهل قراءة الحجم الدقيق عند حفر ثقب بقطر 6 مم باستخدام مثقاب بقطر 5.98 مم.

أنواع مخرطات CNC

هناك أربعة أنواع رئيسية من مخرطات CNC التي يمكنك استخدامها في مشروعك. وهي تشمل:

مراكز الدوران الأفقية

هذه المجموعة من الآلات مُحكمة الغلق للحفر والطحن. في مراكز الخراطة، تُوضع أداة القطع فوق قطعة العمل الدوارة، بينما يكون المغزل أفقيًا. وكما هو الحال في التشغيل الآلي، تقطع أداة القطع المادة، فتسقط الرقائق على الأرض، ثم تغوص في سطحها لسهولة إزالتها.

مراكز الدوران الرأسي

مراكز الخراطة الأفقية وماكينات الطحن CNC جميعها جزء من مركز الخراطة الرأسي. بفضل تصميمها، يستقر ظرف الدوران بشكل مسطح على الأرض، مما يسمح بتشكيل قطع العمل الكبيرة بسرعة دوران أبطأ في الدقيقة. في هذه الحالة، يتم الوصول إلى قاذف الأدوات من الجانب. كما توجد مراكز خراطة رأسية مقلوبة، مما يعني أن المغزل وظرف الدوران ليسا في الوضع الصحيح.

مخرطة أفقية

المخارط الأفقية متطابقة تمامًا مع المخارط العادية. الفرق الوحيد هو أنها تُشغّل بواسطة برنامج حاسوبي. بالإضافة إلى ذلك، وظائفها الرئيسية هي الخراطة والتثقيب.

مخرطة عمودية

تُثبّت المخارط العمودية قطعة العمل من الأسفل قبل تدويرها، بينما تُثبّت المخارط الأفقية قطعة العمل من الأعلى. يُعدّ هذا خيارًا جيدًا لورش الآلات ذات المساحة المحدودة. كما تُعدّ المخارط العمودية الخيار الأمثل لتصنيع القطع الكبيرة.

هل تريد الأفضل في مجال CNC؟

أنت الآن تعرف ما هو الخراطة باستخدام الحاسب الآلي ومزاياها. ومع ذلك، لا يمكنك الحصول على هذه المزايا إلا إذا استأجرت شريك تصنيع موثوق به لآلات الخراطة CNCفي هذه الحالة، Yonglihao Machinery هو الخيار الأفضل لجميع احتياجاتك احتياجات الخراطة باستخدام الحاسب الآلي.

نمتلك أحدث أدوات الخراطة والتقنيات الحديثة لتحسين تجربة التصنيع حسب الطلب. كما نضمن حصولك على قطع غيار عالية الجودة تلبي احتياجاتك من خلال رقابة صارمة على الجودة وضمان الجودة، بالإضافة إلى معارف ومهارات خبرائنا.

للتلخيص

يُعدّ الخراطة باستخدام الحاسب الآلي جزءًا أساسيًا من التصنيع نظرًا لقدرتها على إنتاج العديد من القطع المختلفة بدقة. كما تضمن قدرتها على التكيف وإمكانياتها التصنيعية الحصول على نفس النتائج على نطاق واسع.

تتناول هذه المقالة جوانب عديدة من الخراطة باستخدام الحاسب الآلي، بما في ذلك مزاياها الفريدة. ستساعدك هذه المقالة على اتخاذ القرار الأمثل لعملك. ومع ذلك، إذا كنت ترغب في الحصول على مساعدة أكثر تخصصًا في عملية التصنيع هذه، فاتصل بـ Yonglihao Machinery اليوم.