تمثل الآلات CNC ذات 5 محاور قمة الكفاءة والدقة في التصنيع الطرحي الحديث. سوف يرشدك Hansheng Automation من خلال فهم شامل لتقنية CNC ذات 5 محاور من أربعة جوانب: التعريف، والحركيات، والمزايا الأساسية، والتطبيقات الصناعية.
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذو 5 محاور
المعالجة بخمسة-محاور عبارة عن تقنية أدوات آلية CNC تستخدم ربط ثلاثة محاور خطية (X وY وZ) ومحورين دوارين للأسطح المنحنية المعقدة للآلة. يتم التحكم في مسار حركتها عن طريق الاستيفاء الخطي كما هو محدد في معايير ISO.
في الأساس، تعد المعالجة باستخدام الحاسب الآلي ذات المحاور الخمسة ({0}}) عبارة عن عملية تصنيع تستخدم نظام التحكم العددي بالكمبيوتر (CNC) للتحكم في أداة القطع أو قطعة العمل للتحرك في وقت واحد على طول خمسة محاور مختلفة.
على عكس الآلات الآلية التقليدية ذات المحاور الثلاثة- والتي تتحرك على طول المحاور الخطية X وY وZ، تقدم الآلات الآلية ذات المحاور الخمسة-محورين دوارين إضافيين. تتيح هذه الميزة للأداة الاقتراب من قطعة العمل من أي اتجاه تقريبًا، مما يتيح معالجة جميع الوجوه الخمسة للجزء بإعداد واحد.
تفكيك المحور: ما هي المحاور الخمسة؟
وفقًا للقاعدة-الصحيحة للمنظمة الدولية للمعايير (ISO)، يتم تعريف النظام الإحداثي للأداة الآلية ذات المحاور الخمسة على النحو التالي:
المحاور الخطية:
المحور X-: الحركة الأفقية (يسار/يمين).
المحور ص-: الحركة العمودية (للأمام/ للخلف).
المحور Z-: الحركة العمودية (لأعلى/لأسفل).
المحاور الدوارة: محوران دواران يدوران حول المحاور الخطية:
المحور -: يدور حول المحور X-.
المحور B-: يدور حول المحور Y-.
المحور C-: يدور حول المحور Z-.
ملاحظة: عادةً ما يكون التكوين المحدد للأداة الآلية ذات 5 محاور عبارة عن مجموعة من المحاور X وY وZ بالإضافة إلى محاور A/C أو B/C.
الربط ذو 5 محاور مقابل . 3+2 معالجة تحديد المواقع
تستخدم المعالجة المتزامنة لخمسة-المعالجة المتزامنة والمعالجة لتحديد المواقع 3+2 نفس بنية الأجهزة ويمكن تسمية كليهما بالمعالجة بخمسة-محاور، ولكن هناك اختلافات جوهرية.
المعالجة المتزامنة بخمسة محاور (5 محاور متزامنة)
هذه معالجة حقيقية لخمسة-محاور. تتحرك جميع المحاور الخمسة (X وY وZ ومحورين دوارين) في وقت واحد. أثناء القطع، يظل ناقل التشابك بين الأداة وسطح قطعة العمل ثابتًا ديناميكيًا. تطبيقه الأساسي هو تصنيع الأسطح المعقدة ذات الشكل الحر، والأشكال العضوية، والدفاعات، وشفرات التوربينات. وهو يعتمد على برنامج CAM المتقدم ووظيفة "التحكم في نقطة مركز أداة التدوير" (RTCP) لضمان الدقة المطلقة لمسار طرف الأداة.
3+2 معالجة تحديد المواقع (المحور 5 الموضعي / المحور 3+2)
يتم استخدام المحاور الدوارة فقط لوضع قطعة العمل بزاوية معينة ثم تثبيتها في مكانها. تقوم الأداة الآلية بعد ذلك بتنفيذ عمليات الطحن القياسية ثلاثية المحاور. أثناء عملية القطع الفعلية، لا تتحرك المحاور الدوارة. يتم استخدامه بشكل شائع للأجزاء المنشورية التي تحتاج إلى تشكيل على أسطح متعددة وتجويفات عميقة وحفر مائل.
وتتمثل ميزتها في أنه بالمقارنة مع المعالجة المستمرة، فإن برمجتها بسيطة نسبيًا، مع الحفاظ على الكفاءة العالية لـ "-التثبيت لمرة واحدة".
مقارنة بين الآلات ذات 3 محاور و4 محاور و5 محاور
3-محور بالقطع
تقتصر الحركة على محاور X/Y/Z. يمكن للأداة أن تقترب فقط من قطعة العمل من الأعلى. تتطلب معالجة الجوانب إيقاف قطعة العمل وتفكيكها وتقليبها وإعادة تركيبها يدويًا.
4-محور بالقطع
يضيف محورًا دوارًا (عادةً المحور A-). مناسبة للتشغيل المستمر للأسطح الأسطوانية أو الحفر المحيطي للأنابيب.
تصنيع 5 محاور
يتيح الوصول إلى جميع الأسطح الخمسة باستثناء الجزء السفلي دون تفكيك قطعة العمل. يعمل على حل المفاضلة-بين الكفاءة والتعقيد الهندسي.
خمس مزايا أساسية للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذو 5 محاور
كفاءة الإعداد الفردي
الميزة الأكبر هي قدرتها على إكمال تصنيع الأجزاء المعقدة في إعداد واحد. قد تتطلب العمليات التقليدية من 3 إلى 5 تركيبات وعمليات منفصلة. تعمل تقنية المحور . 5-على حل هذه المشكلة، مما يقلل بشكل كبير من المهل الزمنية.
دقة ودقة عالية
تضمن المعالجة ذات 5 محاور دقة عالية للغاية في تفاوتات موضع الميزات بين الأسطح المختلفة للجزء من خلال الحفاظ على نقطة صفر واحدة طوال عملية المعالجة، مما يؤدي إلى أخطاء تثبيت منخفضة للغاية.
عمر ممتد للأداة وتحسين جودة السطح
عند معالجة التجاويف العميقة في المعالجة ثلاثية المحاور، يجب استخدام أدوات طويلة لتجنب تداخل حامل الأدوات، مما يؤدي إلى نفاد الأداة واهتزازها.
تسمح الأدوات الآلية ذات 5 محاور باستخدام أدوات أقصر وأكثر صلابة عن طريق إمالة المغزل أو الطاولة. الصلابة العالية تعني معلمات قطع أعلى، واهتزاز أقل، وخشونة سطح فائقة (Ra) دون الحاجة إلى تلميع لاحق.
قدرة قوية على تصنيع الأشكال الهندسية المعقدة
يكاد يكون من المستحيل تحقيق القطع السفلية والجدران الجانبية شديدة الانحدار والأسطح الانسيابية الديناميكية الهوائية باستخدام أدوات آلية ذات 3 محاور. تعمل تقنية CNC ذات المحاور الخمسة على تمكين أداة القطع من تجنب مناطق التداخل والقطع بسلاسة على طول المسارات المعقدة.
البصمة الأمثل
يمكن للأداة الآلية ذات 5 محاور أن تحل محل مجموعة من المخرطة، وآلة الطحن العمودية، وآلة الطحن الأفقية، مما يوفر مساحة ورشة عمل قيمة. علاوة على ذلك، فإن إنتاجية الإنتاج السريعة تعمل على تسريع تحويل المواد الخام إلى منتجات تامة الصنع.
هيكل أداة الآلة: نوع المهد مقابل النوع الدوار
نوع المهد-(جدول-جدول)
طاولة العمل تميل وتدور. مناسب للأجزاء الصغيرة إلى المتوسطة-الحجم. وزن الجزء محدود لأن طاولة العمل يجب أن تدعم حركة قطعة العمل.
رأس دوار-(رأس-رأس)
يميل رأس المغزل ويدور، بينما تظل طاولة العمل ثابتة (أو تتحرك خطيًا فقط). مناسبة لتصنيع الأجزاء الثقيلة والكبيرة.
مطحنة-مركز المنعطف
يجمع بين وظائف الدوران والطحن خماسي المحاور، مما يسمح بالمعالجة الكاملة للأجزاء الدوارة المعقدة في دورة واحدة.
تطبيقات الصناعة الرئيسية
الفضاء الجوي
تصنيع الأقراص البيضاء المتكاملة (بليسكس) والدفاعات والإطارات الهيكلية لجسم الطائرة.
طبي
تصنيع ألواح العظام من التيتانيوم ومفاصل الورك الصناعية وزراعة العمود الفقري.
السيارات
مشعب سحب المحرك ومشعبات العادم ومكونات الشاحن التوربيني وقوالب الحقن المعقدة.
أداة ويموت
تصنيع قوالب التجويف العميق وحفر فتحات مياه التبريد ذات الزوايا المعقدة.
نهاية
تحل المعالجة باستخدام الحاسب الآلي ذات المحاور الخمسة - مشكلة عدم التوافق بين الوقت والتكلفة والجودة من خلال تمكين "التثبيت لمرة واحدة-، والتصنيع متعدد الأوجه،" مع توفير دقة أعلى وتسليم أسرع.
بالنسبة للمهندسين والمشترين الذين يبحثون عن شركاء تصنيع دقيق، يعد اختيار مزود خدمة يتمتع بقدرات تصنيع خماسي المحاور الناضجة أمرًا بالغ الأهمية لضمان سلامة التصميم وكفاءة سلسلة التوريد.
تعرف على المزيد حول شركة Hansheng Automationخدمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
مراجع
ISO 841:2001 - أنظمة الأتمتة الصناعية والتكامل - التحكم العددي للآلات - نظام الإحداثيات وتسميات الحركة.
سميد، بيتر. دليل برمجة CNC: دليل شامل لبرمجة CNC العملية. الصحافة الصناعية، الطبعة الثالثة.
وثائق Siemens SINUMERIK. 5-تكنولوجيا تصنيع المحاور والحركيات.
هايدنهاين الأدلة الفنية. ضوابط TNC لعمليات التصنيع ذات 5 محاور.
التعليمات
س: هل المعالجة ذات 5 محاور أكثر تكلفة من المعالجة ثلاثية المحاور؟
ج: نعم. ومع ذلك، وبالنظر إلى الكفاءة الإجمالية وتكاليف التصنيع، فإن المعالجة خماسية المحاور توفر فوائد اقتصادية أكبر.
س: الجزء الخاص بي مسطح؛ هل أحتاج إلى تصنيع 5 محاور؟
ج: إذا كانت القطعة تتطلب فقط قطعًا بسيطًا على مستوى واحد، فإن المعالجة ثلاثية المحاور تعد خيارًا أكثر اقتصادًا. ولكن إذا كان الجزء يحتاج إلى الحفر أو الشطب على جوانب متعددة، فإن استخدام وضع "3+2 تحديد المواقع" لأداة الآلة ذات 5 محاور يمكن أن يتجنب التقليب اليدوي، مما يحسن الكفاءة والدقة.
س: هل يمكن لجميع الآلات ذات المحاور الخمسة إجراء "التصنيع المتزامن"؟
ج: تتمتع الغالبية العظمى من الأدوات الآلية الحديثة ذات المحاور الخمسة- بقدرات تصنيع متزامنة. ومع ذلك، قد تدعم بعض الطرز القديمة أو بعض وحدات التحكم المنخفضة فقط معالجة تحديد المواقع "3+2".
س: ما هي المواد التي يمكن للتصنيع ذو 5 محاور التعامل معها؟
ج: التصنيع ذو 5 محاور مناسب لجميع المواد الصلبة تقريبًا، بما في ذلك سبائك الألومنيوم، والفولاذ المقاوم للصدأ، وسبائك التيتانيوم، وسبائك Inconel الفائقة، والبلاستيك الهندسي (PEEK)، وفولاذ الأدوات المتصلب.
س: ما هو RTCP (التحكم في نقطة مركز الأداة)؟
ج: إن RTCP (النقطة المركزية لأداة التدوير) هي وظيفة أساسية لأنظمة CNC عالية الجودة ذات 5 محاور. فهو يعوض تلقائيًا الأخطاء الهندسية الناجمة عن حركة المحاور الدوارة، مما يضمن بقاء طرف الأداة دائمًا بدقة على المسار المبرمج دون الحاجة إلى إعادة حساب طول البندول في برنامج CAM.