آیا ماشینکاری CNC برای اشکال پیچیده ارزانتر است راهنمای نهایی 2022

در این مقاله، بر اساس اصول ماشینکاری، به معرفی نکاتی از قطعات ماشینکاری مقرون به صرفه می پردازیم که طراحان مکانیک مبتدی تمایل دارند در آن قرار بگیرند.

پانچ فرز CNC

اجازه دهید در مورد بخشی به شما بگویم که در آن می توانید کارها را با برش ارزان تر انجام دهید.وقتی به ماشین کاری فکر می کنید، ممکن است تصویری از تمام قطعات زبر و غیر آلی محصولات صنعتی داشته باشید، اما در واقع می توانید اشکال مختلفی مانند پیچاندن سطوح منحنی ایجاد کنید.

قطعات ماشینکاری CNC

این بار به معرفی "اشکال شگفت انگیز" مختلف می پردازیم و در عین حال فرآیند تحقق اشکال پیچیده با برش با کنترل رایانه فعلی را معرفی می کنیم.

پردازش NC چیست؟

اگرچه بارها به آن اشاره شده است، برش فرآیندی است که در آن یک تیغه دوار بر روی یک ماده در امتداد یک مسیر مشخص فشار داده می شود تا آن را خراش داده و قطعات غیر ضروری را جدا کند.

　بنابراین "در امتداد یک مسیر تعیین شده" به چه معناست؟

من تا به حال این عبارت را مبهم گذاشته ام، اما بخش بسیار مهمی از برش است، بنابراین آن را با جزئیات بیشتر توضیح خواهم داد.

بیایید فعلاً ماشین‌آلات همه‌منظوره‌ای را که به صورت دستی کار می‌کنند، مانند فرزهای همه‌منظوره، کنار بگذاریم و در مورد ماشین‌ابزارهای NC به اصطلاح «خودکار» مانند فرزهای NC و مراکز ماشینکاری صحبت کنیم.

در این گونه ماشین ها، تیغه هایی که مواد را برش می دهند توسط زبان فرمان به ماشین منتقل می شوند.هنگامی که فرمان "انتقال آسیاب انتهایی به این موقعیت" را در دستگاه وارد می کنید، دستگاه به طور خودکار طبق دستور حرکت می کند.موقعیت آسیاب انتهایی با هر مقدار عددی X، Y و Z بیان می شود. ماشینکاری با جابجایی این مقادیر ادامه می یابد.استطبق برنامه

فرز NC چیست؟

انواع مختلف فرز NC

"NC" در فرز NC مخفف "کنترل عددی" است."X" "جهت افقی"، "Y" "جهت عقب و جلو" و "Z" "جهت عمودی" است.با وارد کردن مداوم "موقعیت بعدی برای حرکت"، می توان آسیاب انتهایی را با رسم منحنی های صاف و مسیرهای پیچیده حرکت داد.

برعکس، دستگاه فقط طبق دستورالعمل های ورودی کار می کند.شکل نهایی به برنامه NC ورودی بستگی دارد.قبل از توسعه رایانه ها، به نظر می رسد که برنامه های NC روی نوارهای کاغذی خاصی مهر می شد و برای خواندن آنها از دستگاه عبور می کرد.به نظر می رسد این دلیلی است که صنعتگران کهنه کار از برنامه های NC به عنوان "نوار" یاد می کنند.

برنامه های NC روی نوارهای کاغذی خاص

در حال حاضر، ما برنامه های NC را به عنوان داده های رایانه ای مدیریت می کنیم.برنامه NC به عنوان داده در حافظه دستگاه ذخیره می شود و در حین خواندن خط به خط آن به عنوان دستورالعمل، مطابق با محتویات دستورالعمل عمل می کند.

پیکربندی برنامه NC

یک برنامه NC اساساً یک پیکربندی مشترک برای هر ابزار ماشینی دارد.«قسمتی که حرکت ماشین را کنترل می‌کند» مانند «کد G» یا «کد M» که دوک را می‌چرخاند یا سرعت حرکت را تغییر می‌دهد و «موقعیت نوک آسیاب انتهایی» به‌عنوان مختصات X، Y، Z آن را ارزش‌گذاری می‌کند. شامل ترکیبی از قسمتی است که مقدار فرمان را می دهد.

برش مدرن با استفاده از کامپیوتر: CAD/CAM

برنامه های ساده NC مانند «فقط سوراخ کنید» یا «فقط تیغه را در یک خط مستقیم حرکت دهید» را می توان به راحتی ایجاد کرد، اما برنامه های پیچیده NC مانند «برش یک سطح منحنی» به مغز مهندس نیاز دارد.از سطح تفکر و تایپ دستی فراتر می رود.

سیستم به اصطلاح CAD/CAM در چنین شرایطی وارد عمل می شود.”CAD/CAM"طراحی به کمک رایانه" و "تولید به کمک رایانه" است، بنابراین در اصل یک اصطلاح کلی برای "طراحی و ساخت با استفاده از رایانه" است.

در حال حاضر، در معنای محدود، CAD به نرم‌افزاری اطلاق می‌شود که نقشه‌ها و مدل‌های سه‌بعدی را بر روی رایانه ایجاد می‌کند و CAM به نرم‌افزاری اطلاق می‌شود که ایجاد می‌کند.برنامه های NCبا استفاده از داده های CADحتی ایجاد برنامه های پیچیده NC نیاز به کمک کامپیوتری دارد.برخی از نرم افزارها دارای عملکردهای CAD و CAM هستند و همچنین نرم افزارهایی با عملکرد مستقل وجود دارند.

فرآیند مناسب برای ماشینکاری را تعیین کنید

CAD به طور مفصل در سایت های مختلف پوشش داده شده است، بنابراین در اینجا من کمی بیشتر در مورد CAM توضیح خواهم داد، که طراحان اغلب از آن آگاه نیستند.در فرآیند ایجاد برنامه NC با استفاده از CAM، لازم است فرآیند مناسب، نوع آسیاب انتهایی و شرایط ماشینکاری بر اساس مواد و شکل قطعه کار تعیین و به عنوان اطلاعات وارد شود.

بسته به جنس و شکل مواد، ترتیب نصب و غیره گزینه های بی شماری وجود دارد که می توان آنها را انتخاب کرد. اینکه چه نوع تنظیماتی باید انجام شود تا حد زیادی به تجربه و حس مهندس بستگی دارد.

به عنوان مثال، راه های زیادی برای تعمیر مواد وجود دارد.می توان آن را با یک گیره مکانیکی دقیق بست، مستقیماً با جک ثابت کرد، با یک پیچ ثابت کرد و غیره. بسته به شکل و فرآیند گزینه های مختلفی وجود دارد.باید مطابق با تمام تنظیمات و انواع آسیاب های انتهایی تنظیم شود و به برنامه های NC تبدیل شود.

کاربرد آسیاب انتهایی در برش سطوح منحنی

آسیاب های انتهایی انواع مختلفی دارند، مانند آسیاب های گلوله ای که برای برش سطوح منحنی با انتهای گرد مناسب هستند، آسیاب های انتهایی صاف که برای برش سطوح صاف مستقیم مناسب هستند و مته هایی برای سوراخ کردن سوراخ ها.

انواع مختلف آسیاب انتهایی

هر نوع به اشکال مختلفی مانند قطر، تعداد تیغه ها و طول موثر تیغه تقسیم می شود.تعیین کنید چه نوع روش ماشینکاری و چه نوعماشینکاریشرایط استفاده برای هر آسیاب انتهایی

حتی آسیاب های انتهایی برای یک راه اندازی به یک نوع محدود نمی شوند.بلکه استفاده از ده ها نوع غیر معمول نیست.سپس پارامترهای تنظیم شده بزرگ می شوند.

شرایط ماشینکاری برای ساخت قطعات پیچیده ارزانتر چیست؟

شرایط ماشینکاری شامل تعداد چرخش دوک، سرعت حرکت و مقدار ماده ای است که باید برداشته شود.بسته به شکل آسیاب انتهایی، مواد و جنس مواد، یک ترکیب بهینه وجود دارد.سوال این است که چگونه می توان ترکیب بهینه را بدست آورد، از سایش آسیاب انتهایی جلوگیری کرد و زمان ماشینکاری را کوتاه کرد.

یک مهندس پردازش NC عالی، یک برنامه NC را در کوتاه ترین زمان ممکن تحت شرایط برش که باعث ایجاد پچ پچ می شود، ایجاد می کند.ضمن در نظر گرفتن شرایط توصیه شده سازنده تیغه و تجربه گذشته خود، تصویر حالت پردازش را در ذهن خود تنظیم کردم.

با تصور صداها و ارتعاشات حکاکی در سرم، چیزهایی مانند "این وضعیت خیلی سریع است" یا "می‌دانم می‌توانم کمی عمیق‌تر برش دهم" را تصور می‌کنم.این دقیقاً بخشی از حرفه ای بودن است.این ترکیب از فرآیندها و برنامه های NC می تواند زمان ماشینکاری را به نصف یا حتی یک چهارم کاهش دهد.

حال، بیایید نگاهی به نمونه هایی بیندازیم که چگونه می توان از CAD/CAM برای ایجاد برنامه های NC استفاده کرد که در غیر این صورت غیرممکن بود و برای ایجاد اشکالی پیچیده تر از آنچه تصور می کنید.

نماینده ماشینکاری 5 محوره: پروانه

یک نمونه معمولی از قطعه‌ای که تنها با ماشینکاری به اصطلاح همزمان 5 محوره قابل دستیابی است، پروانه‌ای است که در توربوشارژرهای خودرو استفاده می‌شود.

بدون CAD/CAM، برنامه NC برای برش قطعات پیچیده این پروانه امکان پذیر نخواهد بود.به این دلیل است که به شکل یک توده از آندرکات است.

ماشینکاری 5 محوره همزمان تنها با حرکات پیچیده سطح میز (محور A، محور B) که مواد روی آن قرار می گیرد و آسیاب های انتهایی (X، Y، Z) به هم متصل می شوند، حاصل می شود.

مجسمه سازی معاصر: مدل سازی سه بعدی

تا زمانی که یک مدل سه بعدی دارید، می توانید داده های NC را به صورت نیمه خودکار برای برش شکل با CAM تولید کنید.بنابراین می توان تمامی اشکال سه بعدی از جمله مجسمه هایی مانند مجسمه ها و فیگورها را تحقق بخشید.البته باید گوشه R و آندرکاتی که تا الان معرفی کردم را در نظر گرفت.

شکل را می توان به طور صادقانه به مدل سه بعدی بازتولید کرد.برخی از مشتریان ما به این فکر می کنند که شخصیت های معروف را با ماشین کاری برش دهند و آنها را به عنوان اشیاء فوق لوکس بفروشند.

کار برش را بیشتر آشنا کنید!

قطعات ماشینکاری شده بسته به کاربرد اشکال مختلفی دارند، اما مهم نیست که شکل آن چقدر پیچیده باشد، تا زمانی که گوشه R و آندرکات دقت شود، می توان آن را ماشین کاری کرد.

ممکن است فکر کنید که ریخته گری بهترین راه برای تولید انبوه شکل پیچیده تر است، اما ماشینکاری مزایای زیادی دارد.می توان از تخلخل، که در ریخته گری مشکل ساز است، اجتناب کرد و از آنجایی که نیازی به ساخت قالب نیست، می توان هزینه های اولیه را کاهش داد و تحویل را کوتاه کرد.

خلاصه

خوشحال می شوم اگر بتوانید استفاده از برش را حتی برای قطعات فرآوری شده تولید انبوه در نظر داشته باشید.هزینه کل به طرز شگفت انگیزی کم است، و همچنین این مزیت وجود دارد که بتوان به طور انعطاف پذیر به تغییرات طراحی پاسخ داد.

امیدواریم این مقاله به شما کمک کند تا با ماشینکاری بیشتر آشنا شوید و افق طراحی خود را گسترش دهید.