هل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي أرخص للأشكال المعقدة الدليل النهائي 2022

في هذه المقالة ، استنادًا إلى أساسيات المعالجة الآلية ، سنقدم نقاط الأجزاء الآلية ذات التكلفة الفعالة التي يميل المصممون الميكانيكيون المبتدئون إلى الوقوع فيها.

الطحن باستخدام الحاسب الآلي اللكم

دعني أخبرك عن الجزء الذي يمكنك من خلاله القيام بأشياء أرخص بالقطع.عندما تفكر في التشغيل الآلي ، قد يكون لديك صورة لجميع الأجزاء الخشنة وغير العضوية للمنتجات الصناعية ، ولكن في الواقع ، يمكنك في الواقع إنشاء مجموعة متنوعة من الأشكال ، مثل التواء الأسطح المنحنية.

أجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

هذه المرة ، سوف نقدم العديد من "الأشكال الرائعة" أثناء تقديم عملية تحقيق الأشكال المعقدة عن طريق القطع باستخدام التحكم الحالي في الكمبيوتر.

ما هي معالجة NC؟

على الرغم من أنه تم ذكره عدة مرات ، فإن القطع عبارة عن عملية يتم فيها ضغط شفرة دوارة على مادة على طول مسار محدد لكشطها وإزالة الأجزاء غير الضرورية.

　إذن ماذا تعني عبارة "على طول مسار محدد"؟

لقد تركت التعبير غامضًا حتى الآن ، لكنه جزء مهم جدًا من القطع ، لذلك سأشرح ذلك بمزيد من التفصيل.

دعنا نضع جانباً أدوات الآلة ذات الأغراض العامة التي "يتم تشغيلها يدويًا" مثل قواطع الطحن للأغراض العامة في الوقت الحالي ، ونتحدث عن ما يسمى بأدوات آلة NC "التي تعمل تلقائيًا" مثل قواطع الطحن NC ومراكز التصنيع.

في مثل هذه الآلات ، يتم نقل الشفرات التي تقطع المادة إلى الآلة بواسطة لغة الأوامر.عند إدخال الأمر "نقل المطحنة النهائية إلى هذا الموضع" في الجهاز ، تتحرك الآلة تلقائيًا وفقًا للأمر.يتم التعبير عن موضع الطاحونة النهائية بكل قيمة عددية لـ X و Y و Z. وتستمر المعالجة بتحريك هذه القيم​​حسب البرنامج.

ما هو قطع الطحن NC؟

نوع مختلف من قطع الطحن NC

يرمز قاطع الطحن "NC" في NC إلى "التحكم العددي"."X" هو "الاتجاه الأفقي" ، و "Y" هو "الاتجاه الخلفي والأمامي" ، و "Z" هو "الاتجاه الرأسي".من خلال الإدخال المستمر "للوضع التالي للتحرك" ، من الممكن تحريك المطحنة النهائية عن طريق رسم منحنيات ناعمة ومسارات معقدة

على العكس من ذلك ، فإن الجهاز يعمل فقط وفقًا لتعليمات الإدخال.يعتمد الشكل النهائي على برنامج الإدخال NC.قبل تطوير أجهزة الكمبيوتر ، يبدو أن برامج NC تم ختمها على أشرطة ورقية خاصة وتمريرها عبر آلة لقراءتها.يبدو أن هذا هو السبب الذي جعل الحرفيين المخضرمين يشيرون إلى برامج NC على أنها "أشرطة".

برامج NC على شرائط ورقية خاصة

حاليًا ، نتعامل مع برامج NC كبيانات كمبيوتر.يتم تخزين برنامج NC كبيانات في ذاكرة الجهاز ، وأثناء قراءته سطرًا سطرًا كتعليمات ، فإنه يعمل وفقًا لمحتويات التعليمات.

تكوين برنامج NC

يحتوي برنامج NC بشكل أساسي على تكوين مشترك لأي أداة آلية."الجزء الذي يتحكم في حركة الماكينة" مثل "رمز G" أو "رمز M" الذي يدور المغزل أو يغير سرعة الحركة ، و "موضع طرف المطحنة النهائية" حيث قيم إحداثيات X و Y و Z يتكون من مجموعة من الجزء الذي يعطي قيمة الأمر.

القطع الحديث باستخدام الكمبيوتر: CAD / CAM

يمكن إنشاء برامج NC البسيطة مثل "حفر حفرة فقط" أو "تحريك الشفرة في خط مستقيم" بسهولة ، لكن برامج NC المعقدة مثل "قطع سطح منحني" تتطلب عقل المهندس.إنها تتجاوز مستوى التفكير والكتابة باليد.

يتم تشغيل ما يسمى بنظام CAD / CAM في مثل هذه المواقف."CAD / CAM"هو" التصميم بمساعدة الكمبيوتر "و" التصنيع بمساعدة الكمبيوتر "، لذلك فهو في الأساس مصطلح عام" للتصميم والتصنيع باستخدام أجهزة الكمبيوتر ".

حاليًا ، بالمعنى الضيق ، يشير CAD إلى البرنامج الذي ينشئ رسومات ونماذج ثلاثية الأبعاد على جهاز كمبيوتر ، ويشير CAM إلى البرنامج الذي ينشئبرامج NCباستخدام بيانات CAD.حتى إنشاء برامج NC معقدة يتطلب مساعدة الكمبيوتر.تحتوي بعض البرامج على وظائف CAD و CAM ، وهناك أيضًا برامج ذات وظائف مستقلة.

تحديد العملية المناسبة للآلة

تمت تغطية CAD بالتفصيل في مواقع مختلفة ، لذا سأشرح هنا بمزيد من التفاصيل حول CAM ، والتي لا يعرفها المصممون في كثير من الأحيان.في عملية إنشاء برنامج NC باستخدام CAM ، من الضروري تحديد العملية المناسبة ونوع المطحنة النهائية وظروف المعالجة بناءً على مادة وشكل قطعة العمل وإدخالها كمعلومات.

هناك عدد لا يحصى من الخيارات التي يمكن اتخاذها اعتمادًا على المادة وشكل المادة ، وترتيب الإعداد ، وما إلى ذلك. يعتمد نوع الإعدادات التي يجب إجراؤها إلى حد كبير على خبرة المهندس وإحساسه.

على سبيل المثال ، هناك طرق عديدة لإصلاح المواد.يمكن تثبيته بملزمة ميكانيكية دقيقة ، مثبتة مباشرة برقصة ، مثبتة بمسمار ، إلخ. هناك خيارات مختلفة حسب الشكل والعملية.يجب ضبطه وفقًا لجميع الإعدادات وأنواع المطاحن النهائية وتحويلها إلى برامج NC.

تطبيقات المطاحن النهائية في تقطيع الأسطح المنحنية

هناك أنواع مختلفة من المطاحن الطرفية ، مثل المطاحن الكروية المناسبة لقطع الأسطح المنحنية بنهايات مستديرة ، وطواحين نهاية مسطحة مناسبة لقطع الأسطح المستوية المستقيمة ، والمثاقب لحفر الثقوب.

أنواع مختلفة من المطاحن النهائية

ينقسم كل نوع إلى أشكال مختلفة مثل القطر وعدد الشفرات والطول الفعال للشفرة.حدد نوع طريقة المعالجة ونوعهابالقطعشروط الاستخدام لكل مطحنة نهاية.

لا تقتصر المطاحن النهائية حتى على نوع واحد لإعداد واحد.بدلاً من ذلك ، ليس من غير المألوف استخدام عشرات الأنواع.ثم تصبح المعلمات المراد تعيينها ضخمة.

ما هي شروط التصنيع لصنع قطع غيار معقدة أرخص؟

تشمل شروط المعالجة عدد دورات المغزل وسرعة الحركة وكمية المواد المراد إزالتها.هناك تركيبة مثالية تعتمد على شكل المطحنة النهائية ، والمادة ، ومادة المادة.السؤال هو كيفية اشتقاق التركيبة المثلى ، ومنع تآكل المطحنة النهائية ، وتقصير وقت المعالجة.

يقوم مهندس معالجة NC ممتاز بإنشاء برنامج NC في أقصر وقت ممكن في ظل ظروف القطع التي تسبب الثرثرة.مع مراعاة الشروط الموصى بها للشركة المصنعة للشفرة وتجربتي السابقة ، قمت بتعيين صورة حالة المعالجة في رأسي.

أتخيل أصوات وذبذبات النحت في رأسي ، أتخيل أشياء مثل ، "هذه الحالة سريعة جدًا" أو "أتساءل عما إذا كان بإمكاني إجراء المزيد من التفاصيل."إنه بالضبط جزء من الاحتراف.يمكن أن يؤدي هذا المزيج من العمليات وبرامج NC إلى تقليل وقت المعالجة إلى النصف أو حتى الربع.

الآن ، دعنا نلقي نظرة على بعض الأمثلة حول كيفية استخدام CAD / CAM لإنشاء برامج NC التي قد تكون مستحيلة بخلاف ذلك وإنشاء أشكال أكثر تعقيدًا مما قد تتخيله.

ممثل الآلات ذات 5 محاور: المكره

المثال النموذجي للجزء الذي لا يمكن تحقيقه إلا عن طريق ما يسمى بالآلات المتزامنة ذات 5 محاور هو "المكره" المستخدم في الشاحن التوربيني للسيارات.

بدون CAD / CAM ، لن يكون برنامج NC لقطع الأجزاء المعقدة من المكره ممكنًا.لأنه على شكل كتلة من أسفل.

لا يمكن تحقيق المعالجة المتزامنة ذات 5 محاور إلا من خلال الحركات المعقدة لسطح الطاولة (المحور A ، المحور B) التي توضع عليها المواد والمطاحن النهائية (X ، Y ، Z) مرتبطة ببعضها البعض.

النحت المعاصر: النمذجة ثلاثية الأبعاد

طالما لديك نموذج ثلاثي الأبعاد ، يمكنك إنشاء بيانات NC بشكل شبه تلقائي لقطع الشكل باستخدام CAM.لذلك ، من الممكن تحقيق جميع الأشكال ثلاثية الأبعاد ، بما في ذلك المنحوتات مثل التماثيل والأشكال.بالطبع ، من الضروري النظر في الزاوية R والتقويض الذي قدمته حتى الآن.

يمكن إعادة إنتاج الشكل بأمانة للنموذج ثلاثي الأبعاد.يفكر بعض عملائنا في الاستغناء عن الشخصيات الشهيرة من خلال تصنيعها وبيعها كأشياء فائقة الفخامة.

اجعل عمل القطع أكثر دراية!

تأتي الأجزاء المُشكلة في مجموعة متنوعة من الأشكال اعتمادًا على التطبيق ، ولكن بغض النظر عن مدى تعقيد الشكل ، يمكن تشكيلها طالما تم الاهتمام بالزاوية R والجزء السفلي.

قد تعتقد أن الصب هو أفضل طريقة لإنتاج شكل أكثر تعقيدًا بكميات كبيرة ، ولكن هناك العديد من المزايا للمعالجة.يمكن تجنب المسامية ، التي تميل إلى أن تكون مشكلة في الصب ، وحيث أنه لا توجد حاجة لتصنيع القوالب ، يمكن تقليل التكاليف الأولية ، ويمكن تقصير التسليم.

ملخص

سأكون سعيدًا إذا أمكنك مراعاة استخدام القطع حتى بالنسبة للأجزاء المعالجة ذات الإنتاج الضخم.التكلفة الإجمالية منخفضة بشكل مدهش ، وهناك أيضًا ميزة القدرة على الاستجابة بمرونة لتغييرات التصميم.

نأمل أن تساعدك هذه المقالة على الشعور بمزيد من الإلمام بالقطع وتوسيع آفاق التصميم الخاصة بك.