سؤالات متداول - فلز دقیق

ماشینکاری دقیق فرآیندی برای حذف مواد از قطعه کار در هنگام انجام تحمل نزدیک است. دستگاه دقیق انواع مختلفی از جمله فرز ، چرخش و ماشینکاری تخلیه الکتریکی دارد. امروزه یک دستگاه دقیق به طور کلی با استفاده از کنترل های عددی رایانه (CNC) کنترل می شود.

تقریباً تمام محصولات فلزی مانند بسیاری از مواد دیگر مانند پلاستیک و چوب از ماشینکاری دقیق استفاده می کنند. این دستگاه ها توسط ماشین های تخصصی و آموزش دیده اداره می شوند. برای اینکه ابزار برش کار خود را انجام دهد ، باید در جهت مشخص شده برای برش صحیح جابجا شود. این حرکت اصلی "سرعت برش" نامیده می شود. قطعه کار نیز می تواند منتقل شود ، که به عنوان حرکت ثانویه "خوراک" شناخته می شود. با هم ، این حرکات و وضوح ابزار برش به دستگاه دقیق اجازه می دهد تا کار کند.

ماشینکاری با کیفیت با کیفیت نیاز به توانایی دنبال کردن طرح های بسیار خاص ساخته شده توسط CAD (طراحی رایانه ای) یا برنامه های CAM (تولید رایانه) مانند اتوکد و توربوکاد دارد. این نرم افزار می تواند به تولید نمودارهای پیچیده و 3 بعدی یا طرح های مورد نیاز برای تولید کننده یک ابزار ، ماشین یا شی کمک کند. این طرح ها باید با جزئیات بسیار زیادی رعایت شوند تا اطمینان حاصل شود که یک محصول یکپارچگی خود را حفظ می کند. در حالی که بیشتر شرکت های ماشینکاری دقیق با نوعی برنامه CAD/CAM کار می کنند ، اما هنوز هم در مراحل اولیه یک طرح با طرح های دستی کار می کنند.

ماشینکاری دقیق در تعدادی از مواد از جمله فولاد ، برنز ، گرافیت ، شیشه و پلاستیک استفاده می شود تا چند مورد نامگذاری شود. بسته به اندازه پروژه و موادی که مورد استفاده قرار می گیرد ، از ابزارهای مختلف ماشینکاری دقیق استفاده می شود. از هر ترکیبی از لت ها ، دستگاه های فرز ، مطبوعات مته ، اره و چرخ و حتی روباتیک پر سرعت استفاده می شود. صنعت هوافضا ممکن است از ماشینکاری با سرعت بالا استفاده کند ، در حالی که یک صنعت ساخت چوب چوب ممکن است از فرآیندهای اچ و شیمیایی عکس و فرز استفاده کند. خفه کردن از یک اجرا یا مقدار خاصی از هر مورد خاص می تواند در هزاران نفر باشد ، یا فقط چند مورد باشد. ماشینکاری دقیق اغلب به برنامه نویسی دستگاه های CNC نیاز دارد و این بدان معنی است که آنها از نظر عددی کنترل می شوند. دستگاه CNC اجازه می دهد تا ابعاد دقیقی در طول اجرای یک محصول دنبال شود.

فرز فرآیند ماشینکاری استفاده از برش های دوار برای حذف مواد از قطعه کار با پیشبرد (یا تغذیه) برش به قطعه کار در یک جهت خاص است. برش همچنین ممکن است در یک زاویه نسبت به محور ابزار نگه داشته شود. فرز ، طیف گسترده ای از عملیات و ماشین آلات مختلف را در مقیاس هایی از قطعات کوچک کوچک گرفته تا عملیات آسیاب بزرگ و سنگین باند پوشش می دهد. این یکی از رایج ترین فرآیندهای مورد استفاده برای ماشینکاری قطعات سفارشی برای تحمل دقیق است.

فرز را می توان با طیف گسترده ای از ابزارهای دستگاه انجام داد. کلاس اصلی ابزارهای دستگاه برای فرز ، دستگاه فرز (که اغلب به آن آسیاب گفته می شود) بود. پس از ظهور کنترل عددی رایانه (CNC) ، دستگاه های فرز در مراکز ماشینکاری تکامل یافتند: ماشین های فرز تقویت شده توسط تعویض ابزار اتوماتیک ، مجلات ابزار یا چرخ فلک ، توانایی CNC ، سیستم های خنک کننده و محوطه. مراکز فرز به طور کلی به عنوان مراکز ماشینکاری عمودی (VMC) یا مراکز ماشینکاری افقی (HMC) طبقه بندی می شوند.

ادغام آسیاب به محیط های چرخشی و برعکس ، با ابزار زنده برای لت ها و استفاده گاه به گاه از آسیاب ها برای انجام عملیات آغاز شد. این منجر به کلاس جدیدی از ابزارهای ماشین آلات ، ماشین های چند وظیفه ای (MTMS) شد که برای تسهیل فرز و چرخاندن در همان پاکت کاری ساخته شده اند.

برای مهندسین طراحی ، تیم های تحقیق و توسعه و تولید کنندگان که به منابع بخشی بستگی دارند ، ماشینکاری CNC دقیق امکان ایجاد قطعات پیچیده را بدون پردازش اضافی فراهم می کند. در حقیقت ، ماشینکاری دقیق CNC اغلب امکان ساخت قطعات تمام شده در یک دستگاه واحد را فراهم می کند.
فرآیند ماشینکاری مواد را از بین می برد و از طیف گسترده ای از ابزارهای برش برای ایجاد طراحی نهایی و اغلب بسیار پیچیده از یک قسمت استفاده می کند. سطح دقت با استفاده از کنترل عددی رایانه (CNC) افزایش می یابد ، که برای خودکارسازی کنترل ابزارهای ماشینکاری استفاده می شود.

نقش "CNC" در ماشینکاری دقیق
با استفاده از دستورالعمل های برنامه نویسی کدگذاری شده ، ماشینکاری دقیق CNC اجازه می دهد تا یک قطعه کار بدون مداخله دستی توسط یک اپراتور دستگاه بریده شود و شکل بگیرد.
با استفاده از یک مدل طراحی کمک به رایانه (CAD) که توسط یک مشتری ارائه شده است ، یک ماشینکار متخصص از نرم افزار تولید رایانه (CAM) برای ایجاد دستورالعمل برای ماشینکاری قسمت استفاده می کند. بر اساس مدل CAD ، این نرم افزار تعیین می کند که مسیرهای ابزار مورد نیاز است و کد برنامه نویسی را که به دستگاه می گوید تولید می کند:
■ RPMS و نرخ خوراک صحیح چیست
■ چه موقع و کجا می توان ابزار و/یا قطعه کار را جابجا کرد
■ چقدر عمیق برای برش
■ چه موقع مایع خنک کننده را اعمال کنید
■ هر عوامل دیگری مربوط به سرعت ، نرخ خوراک و هماهنگی
سپس یک کنترلر CNC از کد برنامه نویسی برای کنترل ، خودکار سازی و نظارت بر حرکات دستگاه استفاده می کند.
امروزه ، CNC ویژگی داخلی طیف گسترده ای از تجهیزات است ، از لت ها ، آسیاب ها و روترها گرفته تا سیم EDM (ماشینکاری تخلیه الکتریکی) ، لیزر و دستگاه های برش پلاسما. علاوه بر اتوماسیون فرآیند ماشینکاری و افزایش دقت ، CNC وظایف دستی را از بین می برد و ماشینهای را برای نظارت بر چندین دستگاه که در همان زمان کار می کنند ، آزاد می کند.
علاوه بر این ، هنگامی که یک مسیر ابزار طراحی شده و یک دستگاه برنامه ریزی شده است ، می تواند هر تعداد بار بخشی را اجرا کند. این سطح بالایی از دقت و تکرارپذیری را فراهم می کند ، که به نوبه خود این روند را بسیار مقرون به صرفه و مقیاس پذیر می کند.

موادی که ماشینکاری شده اند
برخی از فلزات که معمولاً ماشینکاری می شوند شامل آلومینیوم ، برنج ، برنز ، مس ، فولاد ، تیتانیوم و روی هستند. علاوه بر این ، چوب ، کف ، فایبرگلاس و پلاستیک مانند پلی پروپیلن نیز می تواند ماشینکاری شود.
در حقیقت ، تقریباً در مورد هر ماده می توان با ماشینکاری دقیق CNC استفاده کرد - البته بسته به کاربرد و نیازهای آن.

برخی از مزایای ماشینکاری دقیق CNC
برای بسیاری از قطعات و مؤلفه های کوچک که در طیف گسترده ای از محصولات تولیدی استفاده می شود ، ماشینکاری دقیق CNC اغلب روش ساخت انتخاب است.
همانطور که تقریباً در مورد تمام روشهای برش و ماشینکاری صادق است ، مواد مختلف متفاوت رفتار می کنند ، و اندازه و شکل یک مؤلفه نیز تأثیر زیادی در فرآیند دارد. با این حال ، به طور کلی فرایند ماشینکاری دقیق CNC مزایایی نسبت به سایر روشهای ماشینکاری ارائه می دهد.
دلیل این امر این است که ماشینکاری CNC قادر به ارائه است:
■ درجه بالایی از پیچیدگی بخشی
. تحمل محکم ، به طور معمول از 0.0002 پوند "(0.00508 mm) تا 0.0005” (0.0127 میلی متر))
finish پایان سطح فوق العاده صاف ، از جمله پایان های سفارشی
■ تکرارپذیری ، حتی در حجم زیاد
در حالی که یک ماشینکار ماهر می تواند از یک چاشنی دستی برای ایجاد یک بخش با کیفیت در مقادیر 10 یا 100 استفاده کند ، چه اتفاقی می افتد که به 1000 قسمت نیاز دارید؟ 10،000 قسمت؟ 100000 یا یک میلیون قسمت؟
با ماشینکاری دقیق CNC ، می توانید مقیاس پذیری و سرعت مورد نیاز برای این نوع تولید با حجم بالا را بدست آورید. علاوه بر این ، تکرارپذیری بالای ماشینکاری دقیق CNC قطعاتی را به شما می دهد که از ابتدا تا انتها یکسان هستند ، مهم نیست که چند قسمت تولید می کنید.

برخی از روشهای بسیار تخصصی ماشینکاری CNC ، از جمله سیم EDM (ماشینکاری تخلیه الکتریکی) ، ماشینکاری افزودنی و چاپ لیزر سه بعدی وجود دارد. به عنوان مثال ، سیم EDM از مواد رسانا استفاده می کند -به طور معمول فلزات -و تخلیه های الکتریکی برای از بین بردن قطعه کار به شکل های پیچیده.
با این حال ، در اینجا ما روی فرآیندهای فرز و چرخش تمرکز خواهیم کرد - دو روش تفریحی که به طور گسترده در دسترس هستند و اغلب برای ماشینکاری CNC دقیق استفاده می شوند.

فرز در مقابل چرخش
فرز یک فرآیند ماشینکاری است که از یک ابزار برش استوانه ای چرخانده و برای از بین بردن مواد و ایجاد اشکال استفاده می کند. تجهیزات فرز ، معروف به آسیاب یا یک مرکز ماشینکاری ، جهانی از هندسه های قسمت پیچیده را در برخی از بزرگترین فلزات ماشینکاری شده به دست می آورد.
ویژگی مهم فرز این است که در حالی که ابزار برش می چرخد ​​، قطعه کار ثابت می ماند. به عبارت دیگر ، روی یک آسیاب ، ابزار برش چرخان در اطراف قطعه کار حرکت می کند ، که در جای خود روی یک تخت ثابت است.
چرخش فرآیند برش یا شکل دادن به قطعه کار بر روی تجهیزات به نام تراش است. به طور معمول ، چاشنی قطعه کار را در یک محور عمودی یا افقی می چرخاند در حالی که یک ابزار برش ثابت (که ممکن است در حال چرخش باشد) در امتداد محور برنامه ریزی شده حرکت می کند.
ابزار نمی تواند از نظر جسمی به اطراف قسمت برود. این ماده می چرخد ​​و به ابزار اجازه می دهد تا عملیات برنامه ریزی شده را انجام دهد. (زیر مجموعه ای از لات ها وجود دارد که در آن ابزارها در اطراف سیم قرقره می چرخند ، اما در اینجا پوشانده نشده است.)
در چرخش ، برخلاف فرز ، قطعه کار می چرخد. سهام قسمت اسپیندل تراش را روشن می کند و ابزار برش با قطعه کار در تماس است.

دستی در مقابل ماشینکاری CNC
در حالی که هر دو آسیاب و لیت در مدل های دستی موجود هستند ، ماشین های CNC برای اهداف تولید قطعات کوچک مناسب تر هستند - مقیاس پذیری و تکرارپذیری را برای برنامه های کاربردی که نیاز به تولید حجم بالایی از قطعات تحمل محکم دارند ارائه می دهد.
علاوه بر ارائه ماشینهای ساده 2 محور که در آن ابزار در محورهای X و Z حرکت می کند ، تجهیزات CNC دقیق شامل مدل های چند محوری است که در آن قطعه کار نیز می تواند حرکت کند. این برخلاف تراش است که در آن قطعه کار محدود به چرخش است و ابزارها برای ایجاد هندسه مورد نظر حرکت می کنند.
این تنظیمات چند محوره امکان تولید هندسه های پیچیده تر را در یک عملیات واحد فراهم می کند ، بدون اینکه نیاز به کار اضافی توسط اپراتور دستگاه داشته باشد. این نه تنها تولید قطعات پیچیده را آسان تر می کند بلکه احتمال خطای اپراتور را نیز کاهش یا از بین می برد.
علاوه بر این ، استفاده از مایع خنک کننده با فشار بالا با ماشینکاری CNC دقیق ، تضمین می کند که تراشه ها حتی در هنگام استفاده از دستگاهی با دوک نخود جهت گیری ، وارد کار نمی شوند.

کارخانه CNC
دستگاه های فرز مختلف در اندازه های آنها ، تنظیمات محور ، نرخ خوراک ، سرعت برش ، جهت خوراک فرز و سایر خصوصیات متفاوت است.
با این حال ، به طور کلی ، آسیاب های CNC همه از یک دوک دوار برای از بین بردن مواد ناخواسته استفاده می کنند. از آنها برای برش فلزات سخت مانند فولاد و تیتانیوم استفاده می شود اما می تواند با موادی مانند پلاستیک و آلومینیوم نیز مورد استفاده قرار گیرد.
کارخانه های CNC برای تکرارپذیری ساخته شده اند و می توانند برای همه چیز از نمونه سازی تا تولید با حجم بالا استفاده شوند. آسیاب های CNC با دقت بالا اغلب برای کارهای تحمل محکم مانند فرز و قالب های ریز و درشت استفاده می شوند.
در حالی که آسیاب CNC می تواند چرخش سریع را ارائه دهد ، به پایان می رسد که به پایان می رسد قطعاتی با علائم ابزار قابل مشاهده ایجاد می کند. همچنین ممکن است قطعاتی را با برخی از لبه های تیز و برس تولید کند ، بنابراین اگر لبه ها و برس ها برای این ویژگی ها غیرقابل قبول باشند ، ممکن است فرایندهای اضافی لازم باشد.
البته ، ابزارهای Deburring برنامه ریزی شده به دنباله ، Deburr خواهد بود ، اگرچه معمولاً حداکثر 90 ٪ از نیازهای نهایی را به دست می آورد و برخی از ویژگی ها را برای پایان دادن به دست نهایی می گذارد.
در مورد سطح سطح ، ابزارهایی وجود دارند که نه تنها سطح قابل قبول سطح را تولید می کنند ، بلکه یک آینه مانند در بخش هایی از محصول کار نیز وجود دارد.

انواع آسیاب های CNC
دو نوع اصلی دستگاه فرز به عنوان مراکز ماشینکاری عمودی و مراکز ماشینکاری افقی شناخته می شوند ، جایی که تفاوت اصلی در جهت گیری دوک دوک است.
یک مرکز ماشینکاری عمودی یک آسیاب است که در آن محور دوک نخ ریسی در جهت محور z قرار می گیرد. این دستگاه های عمودی را می توان بیشتر به دو نوع تقسیم کرد:
■ آسیاب های تختخواب ، که در آن دوک نخ ریسی به موازات محور خود حرکت می کند در حالی که جدول عمود بر محور دوک نخ ریسی حرکت می کند
mill کارخانه های برجک ، که در آن دوک نخ ریسی ثابت است و جدول به گونه ای جابجا می شود که همیشه عمود و موازی با محور دوک نخ در حین عمل برش باشد
در یک مرکز ماشینکاری افقی ، محور اسپیندل آسیاب در جهت محور y تراز شده است. ساختار افقی به این معنی است که این کارخانه ها تمایل دارند فضای بیشتری را در کف مغازه ماشین بکشند. آنها همچنین به طور کلی از نظر وزن سنگین تر و قدرتمندتر از ماشین های عمودی هستند.
از آسیاب افقی اغلب در صورت نیاز به سطح بهتر سطح استفاده می شود. دلیل این امر این است که جهت گیری دوک نخ ریسی به این معنی است که تراشه های برش به طور طبیعی از بین می روند و به راحتی از بین می روند. (به عنوان یک مزیت اضافی ، حذف تراشه کارآمد به افزایش عمر ابزار کمک می کند.)
به طور کلی ، مراکز ماشینکاری عمودی شیوع بیشتری دارند زیرا می توانند به اندازه مراکز ماشینکاری افقی قدرتمند باشند و می توانند قطعات بسیار کمی را اداره کنند. علاوه بر این ، مراکز عمودی دارای ردپای کوچکتر از مراکز ماشینکاری افقی هستند.

کارخانه های چند محوری CNC
مراکز دقیق کارخانه CNC با چندین محور در دسترس هستند. یک آسیاب 3 محوره از محورهای X ، Y و Z برای طیف گسترده ای از کار استفاده می کند. با داشتن یک آسیاب 4 محوره ، دستگاه می تواند روی یک محور عمودی و افقی بچرخد و قطعه کار را جابجا کند تا ماشینکاری مداوم تری امکان پذیر باشد.
یک آسیاب 5 محوره دارای سه محور سنتی و دو محور دوار اضافی است که باعث می شود با حرکت سر دوک نخ ریسی در اطراف آن ، قطعه کار چرخانده شود. این امکان را فراهم می کند که پنج طرف یک قطعه کار بدون برداشتن قطعه کار و تنظیم مجدد دستگاه ، ماشینکاری شود.

CNC Lathes
تراش - که به عنوان مرکز چرخش نیز نامیده می شود - دارای یک یا چند اسپیندل و محورهای X و Z است. این دستگاه برای چرخش یک قطعه کار در محور خود برای انجام عملیات مختلف برش و شکل دهی استفاده می شود و طیف گسترده ای از ابزارها را برای قطعه کار به کار می برد.
Lathes CNC ، که به آنها Late Live Tooling Lathes نیز گفته می شود ، برای ایجاد قطعات استوانه ای متقارن یا کروی ایده آل هستند. مانند آسیاب های CNC ، Lathes CNC می تواند عملیات کوچکتر از این نوع نمونه سازی را انجام دهد ، اما همچنین می تواند برای تکرار بالا تنظیم شود و از تولید حجم بالا پشتیبانی می کند.
Lathes CNC همچنین می تواند برای تولید نسبتاً هندزفری تنظیم شود ، که باعث می شود آنها در صنایع خودرو ، الکترونیک ، هوافضا ، روباتیک و دستگاه های پزشکی مورد استفاده گسترده قرار گیرند.

چگونه یک تراش CNC کار می کند
با یک تراش CNC ، یک نوار خالی از مواد موجود در چاک اسپیندل تراش بارگیری می شود. این چاک هنگام چرخش دوک ، قطعه کار را در جای خود نگه می دارد. هنگامی که اسپیندل به سرعت مورد نیاز می رسد ، یک ابزار برش ثابت برای حذف مواد و دستیابی به هندسه صحیح با قطعه کار در تماس است.
یک تراش CNC می تواند تعدادی عملیات مانند حفاری ، نخ ، کسل کننده ، تغییر مجدد ، رو به رو و چرخش را انجام دهد. عملیات مختلف نیاز به تغییر ابزار دارد و می تواند هزینه و زمان تنظیم را افزایش دهد.
پس از اتمام تمام عملیات ماشینکاری مورد نیاز ، در صورت لزوم ، قسمت برای پردازش بیشتر از سهام بریده می شود. سپس تراش CNC آماده تکرار عملیات است ، با کمترین زمان یا زمان تنظیم اضافی که معمولاً در بین آنها لازم است.
Lathes CNC همچنین می تواند انواع فیدرهای اتوماتیک نوار را در خود جای دهد ، که باعث کاهش میزان دست زدن به مواد اولیه دستی شده و مزایایی مانند موارد زیر را ارائه می دهد:
■ زمان و تلاش مورد نیاز اپراتور دستگاه را کاهش دهید
■ از Barstock پشتیبانی کنید تا ارتعاشاتی را کاهش دهد که می تواند بر دقت تأثیر بگذارد
■ به ابزار ماشین اجازه دهید با سرعت بهینه دوک نخ ریسی کار کند
times زمان تغییر را به حداقل برسانید
■ ضایعات مواد را کاهش دهید

انواع لاتین CNC
تعدادی از انواع مختلف لت وجود دارد ، اما شایع ترین آنها 2 محور CNC Lathes و Lathes Automatic Automatic به سبک چین است.
بیشتر چاههای CNC چین از یک یا دو اسپیندل اصلی به علاوه یک یا دو اسپیندل پشت (یا ثانویه) استفاده می کنند ، با انتقال روتاری مسئول سابق است. دوک اصلی با کمک یک بوش راهنما ، عملیات ماشینکاری اولیه را انجام می دهد.
علاوه بر این ، برخی از لات های به سبک چین مجهز به یک سر ابزار دوم هستند که به عنوان آسیاب CNC فعالیت می کنند.
با داشتن یک تراش اتوماتیک به سبک CNC ، مواد سهام از طریق یک اسپیندل سر کشویی به سمت یک بوش راهنما تغذیه می شوند. این امر به این ابزار اجازه می دهد تا مواد را به جایی که از مواد پشتیبانی می شود ، نزدیک کند و دستگاه چین را به ویژه برای قطعات طولانی و باریک و باریک و برای ریزگردها مفید کند.
مراکز چرخشی چند محوره CNC و Lathes به سبک چین می توانند با استفاده از یک دستگاه واحد ، چندین عملیات ماشینکاری را انجام دهند. این امر آنها را به یک گزینه مقرون به صرفه برای هندسه های پیچیده تبدیل می کند که در غیر این صورت نیاز به چندین ماشین یا تغییر ابزار با استفاده از تجهیزات مانند آسیاب سنتی CNC دارد.