22 حقيقة أساسية يجب أن تعرفها عن معالجة آلة النقش CNC!
Jul 27, 2024
ترك رسالة
تتميز ماكينات النقش CNC بالكفاءة في التشغيل الدقيق باستخدام أدوات صغيرة، وقادرة على الطحن والطحن والحفر والنقر عالي السرعة. وهي تستخدم على نطاق واسع في صناعة 3C وصناعة القوالب والصناعة الطبية وغيرها من المجالات. تجمع هذه المقالة الأسئلة الشائعة حول معالجة النقش CNC.
1. ما هو الفرق الرئيسي بين النقش CNC والطحن CNC؟
يستخدم كل من النقش باستخدام الحاسب الآلي والطحن باستخدام الحاسب الآلي مبادئ الطحن. يكمن الاختلاف الرئيسي في قطر الأداة المستخدمة. يبلغ نطاق قطر الأداة النموذجي للطحن باستخدام الحاسب الآلي {{0}} مليمتر، بينما يبلغ في النقش باستخدام الحاسب الآلي 0.2-3 مليمتر.
2. هل الطحن باستخدام الحاسب الآلي مخصص للتصنيع الخشن فقط، والنقش باستخدام الحاسب الآلي مخصص للتصنيع الدقيق فقط؟
قبل الإجابة على هذا السؤال، دعونا نفهم مفهوم العملية. تتضمن المعالجة الخشنة إزالة كمية كبيرة من المواد، بينما تتضمن المعالجة الدقيقة كمية صغيرة. لذلك، يعتقد بعض الأشخاص عادةً أن المعالجة الخشنة هي "قطع ثقيل" والمعالجة الدقيقة هي "قطع خفيف". في الواقع، المعالجة الخشنة وشبه التشطيب والتشطيب هي مفاهيم عملية تمثل مراحل مختلفة من المعالجة. لذا، فإن الإجابة الصحيحة هي أن الطحن باستخدام الحاسب الآلي يمكن أن يؤدي كل من القطع الثقيل والخفيف، بينما لا يمكن للنقش باستخدام الحاسب الآلي أن يؤدي إلا القطع الخفيف.
3. هل يمكن لتقنية النقش باستخدام الحاسب الآلي إجراء عمليات تصنيع خشنة على المواد الفولاذية؟
لتحديد ما إذا كان النقش باستخدام الحاسب الآلي يمكنه معالجة مادة معينة، يجب مراعاة حجم الأداة. تحدد الأدوات المستخدمة في النقش باستخدام الحاسب الآلي أقصى قدرة على الإزالة. إذا كان شكل القالب يسمح باستخدام أدوات بقطر أكبر من 6 ملليمترات، فمن المستحسن بشدة استخدام الطحن باستخدام الحاسب الآلي أولاً ثم استخدام النقش لإزالة المادة المتبقية.
4. هل يمكن لمركز تصنيع CNC المزود بمكبر سرعة إجراء عملية النقش؟
لا، لا يمكن ذلك. ظهرت مثل هذه المنتجات في المعارض منذ عامين ولكنها لم تتمكن من إتمام عملية النقش. والسبب الرئيسي هو أن مراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مصممة مع مراعاة مجموعة أدواتها الخاصة، والهيكل العام غير مناسب للنقش. وينشأ هذا المفهوم الخاطئ من مساواة المغازل الكهربائية عالية السرعة بالميزة الوحيدة لآلات النقش.
5. هل يمكن أن يحل النقش CNC محل EDM (التصنيع بالتفريغ الكهربائي)؟
لا، لا يمكن ذلك. على الرغم من أن النقش يقلل من نطاق قطر الأداة المستخدمة في الطحن، مما يسمح بمعالجة بعض القوالب الصغيرة التي كانت تتطلب في السابق استخدام التفريغ الكهربائي باستخدام النقش، فإن نسبة الطول إلى القطر لأدوات النقش تكون عمومًا حوالي 5:1. عند استخدام أدوات ذات قطر صغير، لا يمكن تشغيل سوى التجاويف الضحلة، بينما يمكن للتفريغ الكهربائي إنتاج تجاويف بدون قوة قطع تقريبًا، طالما يمكن تصنيع الأقطاب الكهربائية.
6. ما هي العوامل الرئيسية المؤثرة على معالجة النقش؟
إن التصنيع هو عملية معقدة مع العديد من العوامل المؤثرة، بما في ذلك بشكل أساسي خصائص أداة الآلة، والأدوات، وأنظمة التحكم، وخصائص المواد، وتكنولوجيا المعالجة، والتجهيزات المساعدة، والبيئة المحيطة.
7. ما هي متطلبات نظام التحكم في معالجة النقش CNC؟
إن عملية النقش باستخدام الحاسب الآلي هي في الأساس عملية طحن، لذا يجب أن يتمتع نظام التحكم بقدرات الطحن. لمعالجة الأدوات الصغيرة، يجب أن يوفر وظيفة التغذية الأمامية، والتباطؤ قبل المسار، وتقليل تكرار كسر الأداة. وفي الوقت نفسه، يجب زيادة سرعة التغذية على أجزاء المسار الأكثر سلاسة لتحسين كفاءة النقش.
8. ما هي خصائص المواد التي تؤثر على المعالجة؟
العوامل الرئيسية التي تؤثر على أداء نقش المواد هي نوع المادة وصلابتها ومتانتها. تشمل أنواع المواد المواد المعدنية وغير المعدنية. بشكل عام، كلما زادت الصلابة، قلت قابلية التصنيع؛ وكلما زادت اللزوجة، قلت قابلية التصنيع. كما أن المزيد من الشوائب تقلل من قابلية التصنيع، وكلما زادت صلابة الجسيمات الداخلية، قلت قابلية التصنيع. المعيار التقريبي هو أن المحتوى الأعلى من الكربون يؤدي إلى ضعف قابلية التصنيع، ويؤدي المحتوى الأعلى من السبائك إلى ضعف قابلية التصنيع، ويؤدي المحتوى الأعلى من العناصر غير المعدنية إلى تحسين قابلية التصنيع (على الرغم من أن المحتوى غير المعدني في المواد يخضع لرقابة صارمة بشكل عام).
9. ما هي المواد المناسبة للنقش؟
تشمل المواد غير المعدنية المناسبة للنقش الأكريليك والراتينج والخشب. وتشمل المواد غير المعدنية غير المناسبة الرخام الطبيعي والزجاج. وتشمل المواد المعدنية المناسبة النحاس والألمنيوم والفولاذ اللين بدرجة صلابة أقل من HRC40. وتشمل المواد المعدنية غير المناسبة الفولاذ المقسى.
10. كيف تؤثر الأداة نفسها على المعالجة، وبأي طريقة؟
تشمل العوامل المؤثرة على أداء أداة النقش مادة الأداة والمعلمات الهندسية وتقنية الطحن. تصنع أدوات النقش من سبيكة صلبة وسبائك مسحوقة، ومؤشر الأداء الرئيسي هو متوسط قطر المسحوق. يعني القطر الأصغر مقاومة أكبر للتآكل ومتانة أطول للأداة. تؤثر حدة الأداة بشكل أساسي على قوة القطع. تؤدي الأدوات الأكثر حدة إلى قوة قطع أقل ومعالجة أكثر سلاسة وجودة سطح أفضل، ولكن متانة أقل للأداة. لذلك، يجب اختيار مستويات حدة مختلفة لمواد مختلفة. تتطلب المواد الأكثر ليونة ولزوجة أدوات أكثر حدة، بينما تتطلب المواد الأكثر صلابة حدة أقل لتحسين متانة الأداة. ومع ذلك، إذا كانت الأداة غير حادة للغاية، تزداد قوة القطع، مما يؤثر على المعالجة. العامل الرئيسي في طحن الأداة هو حجم حبيبات عجلة الطحن النهائية. ينتج عن حجم الحبيبات الأكبر حواف قطع أدق، مما يحسن متانة الأداة، ووجوه خلفية أكثر سلاسة للأداة، مما يعزز جودة السطح.
11. ما هي صيغة عمر الأداة؟
يشير عمر الأداة في المقام الأول إلى عمر الأداة أثناء عملية تصنيع المواد الفولاذية. الصيغة التجريبية هي: (T هي عمر الأداة، CT هي معلمة العمر، VC هي سرعة خط القطع، f هي التغذية لكل سن، P هو عمق القطع). ومن بين هذه العوامل، فإن سرعة خط القطع لها التأثير الأكثر أهمية على عمر الأداة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الانحراف الشعاعي للأداة وجودة الطحن ومادة الأداة والطلاء والمبرد تؤثر أيضًا على متانة الأداة.
12. كيفية حماية معدات آلة النقش أثناء المعالجة؟
1) حماية أداة ضبط الأدوات من التعرض المفرط للزيت.
2) التحكم في الرقائق الطائرة، والتي يمكن أن تلحق الضرر بالماكينة عن طريق التسبب في حدوث ماس كهربائي في الخزانة الكهربائية أو تقليل عمر البراغي والموجهات عند دخولها.
3) لا تسحب رأس المصباح عند تحريك ضوء العمل لتجنب إتلافه.
4) لا تراقب منطقة القطع عن كثب لتجنب إصابة العين بسبب الرقائق المتطايرة. تجنب إجراء أي عمليات على طاولة العمل أثناء دوران محرك المغزل.
5) لا تفتح أو تغلق باب الماكينة بالقوة، حيث أن التأثير أثناء المعالجة الدقيقة قد يسبب علامات الأداة على السطح.
6) تأكد من وصول المغزل إلى السرعة الكاملة قبل البدء في المعالجة لمنع توقف المحرك بسبب السرعة الأولية المنخفضة.
7) لا تضع أي أدوات أو قطع عمل على عوارض الماكينة.
8) لا تضع الأدوات المغناطيسية مثل المقابض وقواعد مقياس القياس على الخزانة الكهربائية لتجنب إتلاف الشاشة.
13. ما هي المعلمات التي تحتاج إلى تعديل عندما تواجه الأدوات الجديدة توقفًا وصعوبات في المعالجة؟
عندما تواجه أداة جديدة توقفًا أثناء التشغيل وتكون العملية صعبة، ما هي المعلمات التي تحتاج إلى تعديل؟ ترجع صعوبة التشغيل إلى عدم قدرة قوة المغزل وعزم الدوران على التعامل مع حمل القطع الحالي. الإجراء المناسب هو إعادة برمجة المسار وتقليل عمق القطع وعمق الفتحة وكمية القطع. إذا كان إجمالي وقت التشغيل أقل من 30 دقيقة، فيمكن أيضًا تحسين حالة القطع عن طريق ضبط معدل التغذية.
14. ما هي وظيفة سائل القطع؟
يجب الانتباه إلى إضافة سائل التبريد في معالجة المعادن. يتمثل دور نظام التبريد في إزالة حرارة القطع والرقائق وتوفير التشحيم أثناء المعالجة. يحمل سائل التبريد حرارة القطع بعيدًا، مما يقلل من الحرارة المنقولة إلى الأداة والمحرك، وبالتالي يطيل عمر خدمتهما. كما يزيل الرقائق، مما يمنع القطع الثانوي. يقلل التشحيم من قوة القطع، مما يجعل التشغيل أكثر استقرارًا. في معالجة النحاس، يمكن أن يؤدي استخدام سائل القطع القائم على الزيت إلى تحسين جودة السطح.
15. ما هي مراحل تآكل الأداة؟
ينقسم تآكل الأداة إلى ثلاث مراحل: التآكل الأولي والتآكل العادي والتآكل السريع. في مرحلة التآكل الأولي، يكون السبب الرئيسي لتآكل الأداة هو انخفاض درجة الحرارة، والتي لم تصل بعد إلى درجة حرارة القطع المثلى. في هذه المرحلة، يكون التآكل بشكل أساسي بسبب التآكل الكاشط، مما يؤثر بشكل كبير على الأداة ويمكن أن يؤدي بسهولة إلى كسر الأداة. هذه المرحلة خطيرة للغاية؛ يمكن أن يؤدي التعامل غير السليم إلى فشل الأداة. بمجرد أن تمر الأداة بمرحلة التآكل الأولي وتصل إلى درجة حرارة قطع معينة، يكون التآكل الرئيسي هو التآكل الانتشاري، والذي يتسبب في المقام الأول في التقشر الموضعي. هذا التآكل طفيف وبطيء نسبيًا. عندما يصل التآكل إلى حد معين، تفشل الأداة وتدخل مرحلة التآكل السريع.
16. لماذا يعد استخدام الأدوات ضروريًا، وكيف يتم ذلك؟
لماذا وكيف يجب تشغيل الأدوات؟ كما ذكرنا سابقًا، تكون الأدوات عرضة للكسر أثناء مرحلة التآكل الأولية. لتجنب ذلك، يجب تشغيل الأدوات لزيادة درجة حرارة القطع تدريجيًا إلى مستوى معقول. تُظهر التحقق التجريبي أنه في ظل نفس معلمات المعالجة، تتضاعف عمر الأداة أكثر من الضعف بعد التشغيل. تتمثل طريقة التشغيل في الحفاظ على سرعة مغزل معقولة مع تقليل معدل التغذية إلى النصف، مع وقت معالجة يبلغ حوالي 5-10 دقيقة. استخدم القيمة المنخفضة للمواد اللينة والقيمة الأعلى للمعادن الصلبة.
17. كيفية تحديد التآكل الشديد للأداة؟
يمكن التعرف على التآكل الشديد للأداة من خلال:
1) سماع ضوضاء حادة أثناء المعالجة.
2) ملاحظة توقف كبير في المغزل.
3) الشعور بزيادة الاهتزاز أثناء المعالجة واهتزاز المغزل الملحوظ.
4) ملاحظة علامات غير متناسقة للأداة على السطح الميكانيكي (إذا حدث هذا منذ البداية، فهذا يشير إلى عمق قطع مفرط).
18. متى يجب تغيير الأداة؟
يجب تغيير الأداة عندما تصل إلى حوالي ثلثي عمرها الافتراضي. على سبيل المثال، إذا أظهرت الأداة تآكلًا شديدًا بعد 60 دقيقة من الاستخدام، فيجب تغييرها بعد 40 دقيقة أثناء عملية التصنيع التالية. يعد تطوير عادة تغيير الأداة بشكل منتظم أمرًا ضروريًا.
19. هل يمكن الاستمرار في استخدام الأداة المهترئة بشدة؟
بعد التآكل الشديد، يمكن أن تزيد قوة القطع حتى ثلاثة أضعاف المستوى الطبيعي. تؤثر قوة القطع بشكل كبير على عمر محرك المغزل، حيث يتناسب عمر المحرك عكسياً مع مكعب القوة. على سبيل المثال، فإن التشغيل لمدة 10 دقائق مع زيادة قوة القطع ثلاث مرات يعادل استخدام المغزل لمدة 270 دقيقة في ظل الظروف العادية (10 * 3^3=270).
20. كيفية تحديد طول نتوء الأداة أثناء التشغيل الخشن؟
كلما كان طول نتوء الأداة أقصر، كان ذلك أفضل. ومع ذلك، إذا كان قصيرًا جدًا، فستكون هناك حاجة إلى تعديلات متكررة، مما يؤثر على الكفاءة. المبدأ التوجيهي هو: يمكن لقضيب الأداة بقطر φ3 أن يمتد بمقدار 5 مم، ويمكن لقضيب الأداة بقطر φ4 أن يمتد بمقدار 7 مم، ويمكن لقضيب الأداة بقطر φ6 أن يمتد بمقدار 10 مم للتشغيل العادي. عند ضبط الأداة، حاول البقاء ضمن هذه القيم. إذا تجاوز طول الأداة هذه القيم، فتحكم في عمق القطع أثناء تآكل الأداة. يتطلب هذا التدريب لإتقانه.
21. كيفية التعامل مع الكسر المفاجئ للأداة أثناء التشغيل؟
1) أوقف التشغيل وتحقق من رقم تسلسل التشغيل الحالي.
2) تحقق من نقطة الكسر لأي جسم أداة متبقي، وقم بإزالتها إذا كانت موجودة.
3) قم بتحليل سبب كسر الأداة، وهو أمر بالغ الأهمية. يحدث الكسر عادةً بسبب زيادة مفاجئة في قوة القطع، والتي قد تكون ناجمة عن مشكلة في المسار، أو اهتزاز مفرط للأداة، أو بقع صلبة في المادة، أو سرعة غير صحيحة للمغزل.
4) بعد التحليل، استبدل الأداة واستأنف التشغيل. إذا لم يتغير المسار، فابدأ التشغيل بتسلسل واحد مبكرًا، وقلل سرعة التغذية لأن نقطة الكسر أصبحت صلبة بشكل كبير، واسمح للأداة بالانكسار.
22. كيفية ضبط معلمات التصنيع عندما لا تسير عملية التصنيع الخشنة بشكل جيد؟
إذا لم يكن من الممكن ضمان عمر الأداة بسرعة مغزل معقولة، فاضبط المعلمات عن طريق تقليل عمق القطع أولاً، ثم سرعة التغذية، وأخيرًا كمية التغذية الجانبية. لاحظ أن تقليل عمق القطع له حدود - فالعمق الضحل للغاية يؤدي إلى طبقات زائدة، مما يحسن من كفاءة القطع نظريًا ولكنه قد يقلل من كفاءة التصنيع الفعلية بسبب عوامل أخرى. في مثل هذه الحالات، قد يكون التحول إلى أداة أصغر أكثر كفاءة، مع عمق قطع أدنى لا يقل عمومًا عن 0.1 مم.