شرح أنواع أدوات القطع باستخدام الحاسب الآلي: ما هي أحجام الأدوات المستخدمة في عمليات التصنيع المختلفة

في معالجة CNC ، تعد أداة القطع واحدة من أهم العوامل التي تؤثر على جودة المعالجة وسرعة الإنتاج والتشطيب السطحي ودقة الأبعاد.الكثير من الناس يعتقدون أن دقة CNC تعتمد بشكل رئيسي على الآلة نفسها، ولكن في التصنيع الحقيقي، أداة القطع غالبا ما تحدد ما إذا كان يمكن معالجة الجزء بكفاءة ومتسقة.

المواد المختلفة والهندسة والعمليات المعالجة تتطلب أنواع أدوات وأحجام أدوات مختلفة تمامًا. قد يسبب استخدام الأداة الخاطئة اهتزازًا ، وتشطيب السطح السيئ ، والحفر المفرطة ،عدم استقرار الأبعادهذا هو السبب في أن محلات CNC المهنية تقضي وقتًا كبيرًا في تحسين استراتيجيات الأدوات قبل بدء الإنتاج.

واحدة من أكثر الأدوات استخدامًا في طحن CNC هي طاحونة الطرف المسطح. تستخدم طحونات الطرف المسطح في المقام الأول لعمليات الخام والطحونة الجيبية وقطع الفتحات ومعالجة الأسطح المسطحة.في معالجة الألومنيوم، مصانع نهاية الكربيد ذات 2 أو 3 نوافذ شائعة للغاية لأن الألومنيوم ينتج رقائق كبيرة تتطلب مساحة إخلاء جيدة.يساعد الوادي الكبير للنار على منع حزم الشريحة وتقليل تراكم الحرارة أثناء التصنيع عالي السرعة.

للآلومنيوم الخام ، تستخدم المتاجر عادة:

• طواحين نهاية 6 ملم
• طواحين نهاية 8 ملم
• طواحين نهاية 10 ملم
• طواحين نهاية 12 ملم

توفر هذه الأحجام توازنًا جيدًا بين الصلابة وكفاءة إزالة المواد. الأدوات الكبيرة تزيل المواد بشكل أسرع لأنها يمكن أن تتعامل مع معدلات تغذية أعلى وممرات قطع أعمق. ومع ذلك ، فإن الأدوات الكبيرة يمكن أن تتمكن من إزالة المواد بشكل أسرع.هم أيضاً يتطلبون المزيد من صلابة الآلة وقوة الغزل.

على سبيل المثال، عند معالجة غطاء كبير من الألومنيوم 6061،ويمكن استخدام طاحونة كربيد مسطحة من 12 ملم لتنظيف الجيب الخام لأنه يزيل المواد بسرعة مع الحفاظ على ظروف قطع مستقرةاستخدام أداة أصغر من 3 ملم لنفس العملية الخامة سيزيد بشكل كبير من وقت التصنيع ويقلل من الكفاءة.

ومع ذلك، الأدوات الكبيرة لا تستطيع معالجة التفاصيل الصغيرة. هذا هو المكان الذي تصبح فيه أدوات ذات قطر أصغر ضرورية.

بالنسبة للميزات الدقيقة والثقوب الضيقة والزوايا الداخلية والهندسة التفصيلية ، يستخدم المصنعون عادةً:

• طواحين نهاية 1 ملم
• طواحين نهاية 2 ملم
• طواحين نهاية 3 ملم

هذه الأدوات الصغيرة تستخدم عادة في:

• أغطية إلكترونية
• معدات الكاميرا
• أجزاء طبية
• مكونات الطيران
• الحفر الدقيق

الأدوات الصغيرة تسمح بمحيطات زاوية أضيق ومعالجة تفاصيل أكثر دقة ، لكنها أضعف بكثير من الأدوات الكبيرة. أداة الكربيد 1 ملم يمكن أن تكسر بسهولة كبيرة إذا كانت معدلات التغذية ، سرعة الغزل ،أو عدم السيطرة على الجهاز بشكل صحيح.

هذا هو أحد الأسباب التي تجعل التجاويف العميقة والضيقة تعتبر صعبة في معالجة CNC. الأدوات الطويلة والرقيقة تنحني بشكل طبيعي أثناء القطع ، مما يقلل من دقة الأبعاد ويزيد من خطر الاهتزاز.

طواحين نهاية الأنف الكروي هي فئة أداة رئيسية أخرى. على عكس طواحين نهاية مسطحة ، فإن أدوات الأنف الكروي لديها أطراف قطع مستديرة وتستخدم أساسًا ل:

• معالجة المحاور ثلاثية الأبعاد
• الأسطح المنحنية
• معالجة العفن
• معالجة ذات 5 محاور
• التشطيب السطحي

تتضمن أحجام أنف الكرة النموذجية:

• 2 ملم
• 4 ملم
• 6 ملم
• 8 ملم

تستخدم أدوات أنف الكرات الأصغر عندما تكون هناك حاجة إلى تفاصيل سطحية دقيقة للغاية. على سبيل المثال في معدات الكاميرات أو أجزاء الفضاء الجوي ذات المحاور المعقدة ،أداة أنف الكرة 2 ملم أو 4 ملم يمكن أن تؤدي عمليات التشطيب الدقيقة مع قيم التمرير الصغيرة للغاية لخلق انتقالات سطحية سلسة.

ومع ذلك ، فإن أدوات الأنف الكروي أبطأ للخام لأن منطقة اتصال القطع أصغر مقارنة بمطحنات الطرف المسطح.

يتم استخدام طواحين نهاية نصف قطر الزاوية على نطاق واسع في التصنيع والطيران لأنها تجمع بين مزايا طواحين نهاية مسطحة مع قوة حافة محسنة.هذه الأدوات تستخدم نصف قطرها الصغير في حافة القطع للحد من تركيز الإجهاد وتحسين عمر الأداة.

الأحجام الشائعة تشمل:

• (آر 0)5
• R1
• أدوات نصف قطر الزاوية R2

هذه مفيدة بشكل خاص عند معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ أو التيتانيوم لأن الزوايا الحادة في طواحين النهاية القياسية تميل إلى التقطيع تحت حمولة القطع الثقيلة.

يتم أيضًا اختيار أحجام الحفر بعناية بناءً على التطبيق. في إنتاج CNC ، يعتمد اختيار الحفر على:

• قطر الثقب
• عمق الحفرة
• نوع المواد
• متطلبات التسامح

في حالة الألومنيوم:

• 3 ملم إلى 10 ملم حفر الكربيد شائعة للغاية

للثقوب العميقة:

• يتم تفضيل الحفر عبر المبرد

من الفولاذ المقاوم للصدأ:

• يتم استخدام حفر الكربيد المغطاة بـ TiAlN عادة لأنها تقاوم الحرارة بشكل أفضل

غالبًا ما لا يتم حفر الثقوب الكبيرة مباشرة باستخدام المثقابات الكبيرة. بدلاً من ذلك ، قد يقوم الميكانيكيون:

1. التدريب الطيار
2. حفرة خطوة
3. أنهي بالملل أو الإدراج

هذا يقلل من قوة القطع ويحسن دقة الثقب.

أدوات الشامفر هي نوع أداة أساسي آخر في معالجة CNC. تشمل زوايا الشامفر الشائعة:

• 45 درجة
• 60 درجة
• 90 درجة

أدوات تشامفر إزالة الحواف الحادة، وتحسين تركيب التجميع، وإعداد الثقوب للنقر. في المنتجات الراقية مثل مكونات الروبوتات أو معدات الكاميرا،تتأثر اتساق الشامفر أيضاً بجودة مستحضرات التجميل بشكل كبير.

يتم استخدام طواحين الخيوط والنابضات لإنشاء الخيوط. الخيوط الأصغر مثل:

• M2
• M3
• M4

عادةً ما يتطلبون أدوات حساسة جداً لأن الصنابير الصغيرة هشة ومتعرضة للكسر

بالنسبة للمواد الأصعب مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو التيتانيوم، يفضل العديد من المتاجر طحن الخيوط لأنه يقلل من خطر الكسر ويوفر سيطرة أفضل على الخيوط.

طول الأداة مهم بقدر قطر الأداة. الأدوات الطويلة تقلل من الصلابة وتزيد من الانحناء أثناء القطع. لذلك يحاول مهندسو CNC المحترفون دائمًا استخدام:

• أقصر أداة ممكنة
• أكبر قطر صلب ممكن

مع الوصول إلى الهندسة المطلوبة

على سبيل المثال

• أداة قطرها 6 ملم مع 50 ملم من الارتفاع أقل استقرارا بكثير من نفس الأداة مع 20 ملم من الارتفاع.

هذا يؤثر بشكل مباشر:

• التشطيب السطحي
• اهتزاز
• دقة الأبعاد
• عمر الأداة

عامل رئيسي آخر هو عدد الناي. المواد المختلفة تتطلب تصاميم مختلفة للناي.

تشمل التكوينات النموذجية:

في حالة الألومنيوم:

• 2 نغمات
• 3-الفلوت

للصلب:

• أربعة نوافير
• 5 نوافير

بالنسبة للتيتانيوم:

• هندسة المزمار المتغيرة لتقليل الاهتزازات

عادةً ما تحسن المزيد من الأقراص الصلبة والصفاء السطحي ولكنها تقلل من مساحة إخلاء الشريحة.

وتعتبر الطلاءات ذات أهمية كبيرة. تشمل الطلاءات الشائعة:

• تين
• تيلين
• ألتيسين
• طلاءات DLC

في معالجة الألومنيوم ، غالبا ما يفضل الأدوات غير المطلية الملمعة لأنها تقلل من تماسك الشريحة. بالنسبة للصلب المقاوم للصدأ والتيتانيوم ، فإن الطلاء المقاوم للحرارة أمر بالغ الأهمية للحفاظ على عمر الأداة.

في نهاية المطاف ، لا تتعلق معالجة CNC المهنية ببساطة بقطع المعدن.

• الدقة
• سرعة التصنيع
• جودة السطح
• ارتداء الأدوات
• الاستقرار
• تكلفة الإنتاج
• التكرار

لا يختار مهندسو CNC ذوي الخبرة الأدوات بناءً على الحجم فقط. إنهم يقيّمون:

• السلوك المادي
• قوة القطع
• صلابة الأداة
• توليد الحرارة
• إخلاء الشريحة
• قدرة الجهاز
• متطلبات التشطيب السطحي

الأداة الصحيحة ليست بالضرورة أكبر أو أسرع خيار.إنها الأداة التي تخلق عملية التصنيع الأكثر استقراراً وتكراراً مع الحفاظ على الدقة وكفاءة الإنتاج بمرور الوقت