يعتقد معظم الناس أن الماكينات بنظام التحكم الرقمي ذات 3 محاور كافية. ولكن عندما تحتاج إلى ثقوب بزاوية، أو أسطح معقدة، أو وصول أفضل إلى ميزات صعبة، فإن 3 محاور لا تكفي. وهنا يأتي دور الماكينات ذات المحاور 3+2 بنظام التحكم الرقمي. تسمح هذه الطريقة بالتشغيل الآلي الدقيق في زوايا ثابتة، مما يقلل من الإعدادات ويعزز الدقة.
إنه يحل العديد من المشاكل الشائعة - تركيبات أقل، وإعدادات أقل، ودقة أكبر. والآن لنرى كيف يعمل.
ما هي الماكينات بنظام التحكم الرقمي ذات 3+2 محور 3+2؟
يعني التصنيع الآلي 3+2 أو التصنيع الآلي الموضعي خماسي المحاور أن الجزء يتم تدويره إلى موضع محدد باستخدام محورين دورانيين. بمجرد التثبيت، تقوم الأداة بإجراء القطع باستخدام حركة ثلاثية المحاور. لا تتحرك المحاور الدوارة أثناء القطع الفعلي. فهي تتحرك فقط قبل بدء القطع لتحديد موضع الجزء.
يتيح ذلك للأداة الوصول إلى الملامح من الزاوية الصحيحة، وتجنب الإعدادات المحرجة أو التركيبات الخاصة. إنها مفيدة للثقوب على الأوجه ذات الزوايا والجيوب العميقة والخطوط المعقدة.
شرح المحاور الدورانية (المحوران A و B)
يدور المحور A حول المحور X. ويدور المحور B حول المحور Y. تميل هذه الحركات الجزء إلى الأمام أو الخلف أو من جانب إلى آخر.
يسمح الجمع بين A وB للماكينة بإصلاح الجزء بأي زاوية تقريبًا. يساعد ذلك في الوصول إلى الأسطح التي قد تكون مسدودة في إعداد مسطح.
تضبط الطاولة الدوارة أو الرأس الدوارة الموضع وتبقى مقفلة أثناء القطع. وهذا يجعل الإعداد أكثر استقرارًا من الطحن الكامل خماسي المحاور.
التموضع الثابت بزاوية ثابتة مقابل الحركة المستمرة
في التصنيع الآلي 3+2، تقوم المحاور الدوارة بتحريك الجزء إلى زاوية محددة، ثم تتوقف. تقطع الماكينة بينما يظل الجزء ثابتًا. وهذا ما يسمى بالتشغيل الآلي الموضعي أو المفهرس.
في المحاور الخماسية الكاملة، تتحرك المحاور الدوارة أثناء قطع الأداة. هذه هي الماكينات المستمرة. يسمح بتشطيبات سطحية أكثر سلاسة وأشكال أكثر تعقيدًا.
ولكن التموضع الثابت أكثر استقرارًا. كما أنها تقلل من الاهتزاز وانحراف الأداة، مما يساعد على إطالة عمر الأداة وتحسين الدقة. إنها مثالية عندما لا تحتاج إلى أسطح منحنية ولكنك لا تزال بحاجة إلى الوصول إلى الزوايا الصعبة.
كيف تختلف 3+2 عن 3+2 عن 3 محاور و5 محاور？
في ماكينة 3 محاورتتحرك الأداة في الاتجاهات X و Y و Z. لا يمكنها الوصول إلى الأسطح المائلة ما لم يتم تغيير موضع الجزء يدويًا. وهذا يحد من الوصول والدقة.
يستخدم التصنيع الآلي الكامل خماسي المحاور جميع المحاور الخمسة - X وY وZ وA وB - في وقت واحد. يمكن أن تتحرك الأداة والجزء معًا أثناء القطع. يؤدي ذلك إلى إنشاء أشكال معقدة في مسار واحد. ومع ذلك، فإنه يكلف أكثر ويتطلب معرفة برمجة أكثر عمقًا.
3+2 في المنتصف. لا تقطع بجميع المحاور الخمسة في وقت واحد. فهي تستخدم المحورين الدوّارين فقط لضبط القطعة بزاوية، ثم تقوم بالطحن بثلاثة محاور. وهذا يقلل من التكلفة والتعقيد مع توفير وصول أفضل من 3 محاور.
كيف تعمل الماكينات بنظام التحكم الرقمي ذات 3+2 محور 3+2؟
تدور الماكينات بنظام التحكم الرقمي ذات 3+2 المحاور حول إمالة الجزء وتثبيته في مكانه ثم تشغيله آليًا مثل مهمة قياسية ثلاثية المحاور. فهي تمنحك مدى ومرونة الإعدادات خماسية المحاور، ولكن مع برمجة أبسط ومخاطر أقل.
عملية التصنيع الآلي للجزء خطوة بخطوة
- تصميم الجزء في CAD، بما في ذلك أي ميزات بزاوية أو يصعب الوصول إليها.
- استيراد النموذج إلى برنامج CAM. اضبط اتجاه الأداة لكل سطح أو ميزة.
- اختر الزاوية للمحاور الدوارة (A و B) لتوجيه الجزء بشكل صحيح.
- قفل الجزء عند موضع الإمالة الثابت هذا. تقوم الماكينة بذلك باستخدام الطاولة الدوارة أو الرأس.
- تشغيل دورة التشغيل الآلي باستخدام حركة قياسية ثلاثية المحاور. تتحرك الأداة في اتجاهات X و Y و Z لقطع الميزة.
- إعادة الوضع إذا لزم الأمر. في حالة وجود أسطح متعددة الزوايا، تقوم الماكينة بتدوير الجزء مرة أخرى وتكرار العملية.
دور برنامج CAM في توليد مسار الأدوات
يلعب برنامج CAM دورًا رئيسيًا. فهو يحدد زوايا المحاور الدوارة وينشئ مسارات الأدوات للحركة ثلاثية المحاور. يتعامل البرنامج مع العمليات الحسابية لمحاذاة الأداة بشكل صحيح مع كل سطح.
تدعم أنظمة CAM الحديثة استراتيجيات 3+2. يمكنك إعداد اتجاهات متعددة في برنامج واحد. يحصل كل اتجاه على مسار أدوات خاص به. تقوم الماكينة بتشغيلها واحدًا تلو الآخر.
يقلل ذلك من وقت البرمجة ويحسن الاتساق. كما أنه يساعد على تجنب التصادمات من خلال محاكاة مواضع الأداة والجزء قبل القطع.
إعداد الماكينة ومتطلبات قطع العمل
يحتاج إعداد الماكينات بنظام التحكم الرقمي ذات 3+2 محاور إلى تركيبات ثابتة. يجب تثبيت الجزء بإحكام أثناء الإمالة والقطع. أي حركة يمكن أن تتسبب في حدوث أخطاء أو تلف.
تستخدم معظم الماكينات طاولة دوارة مائلة أو رأس دوّار. يجب أن يسمح الإعداد بالوصول الكامل إلى الجزء دون تداخل. يجب أن تكون التَرْكِيبات مضغوطة وتجنب إعاقة مسار العِدَّة.
استخدم الفكوك اللينة أو التَرْكِيبات المخصصة إذا لزم الأمر. تعتمد الدقة على الماكينة ومدى إمساك الجزء أثناء الدوران.
فوائد الماكينات بنظام التحكم الرقمي ذات 3+2 محاور
تمنحك الماكينات 3+2 وصولاً أفضل وإعدادات أقل ونتائج أكثر سلاسة. إنه خيار حكيم عندما تحتاج إلى ميزات بزاوية ولكنك لا تريد تكلفة أو تعقيد الأنظمة الكاملة ذات المحاور الخمسة.
الأجزاء الأكثر تعقيداً أصبحت بسيطة
تصل الماكينات 3+2 إلى زوايا لا تستطيع الماكينات ثلاثية المحاور الوصول إليها. تقطع الأشكال المعقدة في إعداد واحد. لا مزيد من المعاناة مع مواضع القِطع المحرجة أو التَرْكِيبات المتعددة.
دقة أفضل، تشطيبات أكثر نعومة
يعني النهج ذو الزاوية الثابتة اهتزازًا أقل وقطعًا أكثر اتساقًا. تخرج الأجزاء بدقة أكبر مع أسطح أنظف. ستقضي وقتًا أقل في أعمال التشطيب الثانوية.
إنتاج أسرع مع إعدادات أقل
انسَ إعادة وضع القِطع باستمرار. تتعامل ماكينات 3+2 مع ميزات متعددة الزوايا في إعداد واحد. وهذا يقلل من وقت الإنتاج بشكل كبير مقارنةً بالماكينات ثلاثية المحاور.
بديل ملائم للميزانية لـ 5 محاور
احصل على قدرات ذات 5 محاور بدون ثمن باهظ. ماكينات 3+2 أقل تكلفة في الشراء والتشغيل. إنها مثالية عندما تحتاج إلى قطع بزاوية ولكنك لا تحتاج إلى حركة خماسية المحاور في نفس الوقت.
القيود والتحديات
في حين أن التصنيع الآلي 3+2 يوفر العديد من المزايا، إلا أنه ليس مناسبًا تمامًا لكل مهمة. لا تزال بعض القِطع أو الميزات تتطلب حركة كاملة خماسية المحاور. قد تحد الأداة أو الماكينة أو الإعداد من البعض الآخر.
غير مثالي للتشغيل الآلي الكنتوري المستمر
تستخدم الماكينات 3+2 تحديد المواقع الثابتة. تقوم المحاور الدوارة بإمالة الجزء، ثم تثبيته في مكانه. يظل مسار العِدَّة في حركة قياسية ثلاثية المحاور. يعمل هذا بشكل جيد مع الأسطح المستوية أو الزوايا البسيطة. ولكن لا يمكن أن تتبع باستمرار المنحنيات الملساء أو الخطوط المعقدة التي تغير اتجاهها.
الوصول إلى الأدوات ومخاطر التصادم
قد تتطلب إمالة الجزء للوصول إلى وجه مائل أداة أطول. يمكن للأدوات الأطول أن تنحني أو تهتز، مما يؤثر على الدقة وصقل السطح. كما أن بعض الزوايا تخلق مسارات أدوات غير ملائمة. يرتفع خطر الاصطدام بالمشابك أو التَرْكِيبات أو الطاولة.
معايرة الماكينة وتعقيد الصيانة
تستخدم ماكينات 3+2 طاولات دوارة أو رؤوس دوارة. تحتاج هذه إلى معايرة منتظمة للحفاظ على محاذاة المحاور الرئيسية. إذا فقدت المحاور الدوارة دقتها، فإن ذلك يؤثر على الإعداد بأكمله. حتى الخطأ البسيط في زاوية الميل يمكن أن يفسد القطع.
التطبيقات المشتركة
يناسب التصنيع الآلي 3+2 محور 3+2 الصناعات التي تكون فيها الدقة والميزات ذات الزوايا مهمة. وهو يعمل بشكل جيد في المهام التي تتطلب هندسة معقدة ولكن ليس حركة كاملة خماسية المحاور. فيما يلي بعض حالات الاستخدام الرئيسية.
مكونات الفضاء الجوي
تُنشئ الماكينات 3+2 ماكينات معقدة اقواسوالحوامل، و المرفقات للفضاء الجوي. فهي تتعامل مع الزوايا الدقيقة اللازمة لمكونات الأجنحة وأجزاء المحرك. تضمن هذه العملية تفاوتات دقيقة لأجهزة الطيران الحرجة.
تصنيع الأجهزة الطبية
تستخدم الشركات المصنِّعة للأدوات الطبية 3+2 للبراغي العظمية الدقيقة وأدوات توجيه الغرسات وأدوات التشخيص. تنتج قدرات التشغيل الآلي بزاوية الحواف النظيفة والأسطح المعقمة المطلوبة للأجهزة الطبية.
النماذج الأولية للسيارات
يعتمد مهندسو السيارات على 3+2 لنماذج أولية لحالات ناقل الحركة ومكونات نظام التعليق. فهي تنتج نماذج أولية وظيفية بسرعة مع ميزات بزاوية مناسبة للاختبار.
الأدوات والقوالب الدقيقة
يستفيد صانعو القوالب من قدرة 3+2 على تصنيع التجاويف العميقة وزوايا السحب المعقدة. فهي تصنع قوالب الحقن والأدوات المصبوبة بدقة عالية، مما يقلل من وقت الصقل.
تصميم للتشغيل الآلي باستخدام الحاسب الآلي ذو 3+2 محاور
التصميم الجيد للجزء يجعل التصنيع الآلي أسرع وأسهل وأكثر دقة. عند التصميم لإعدادات 3+2 محور، يجب أن تفكر في كيفية إمالة الجزء، وكيفية وصول الأدوات إلى الأسطح، وكيفية تجنب الميزات الخطرة.
إرشادات التصميم الرئيسية للمهندسين
ابدأ بتحديد الميزات التي ستحتاج إلى وصول بزاوية. قم بتجميعها بحيث يمكن تشكيلها آليًا من نفس الوضع المائل.
حافظ على الأسطح الحرجة ضمن زوايا يمكن الوصول إليها. صمم أسطحًا مسطحة يمكن محاذاة أسطحها بسهولة مع إمالة دوارة. تجنب التصميمات التي تتطلب تغييرات ثابتة في الزوايا.
خطط حول أطوال الأدوات القياسية. لا تضع الميزات الرئيسية بعمق كبير داخل الجزء، أو بعيدًا عن قاعدة التَرْكِيبات.
تقليل الزوايا الداخلية الحادة. استخدم أنصاف أقطار تتطابق مع أحجام ماكينة التفريز الطرفية القياسية لتقليل تآكل الأداة ووقت التشغيل الآلي.
تجنب الشقوق السفلية وتداخل الأدوات
تجنب الميزات الموجودة خلف الجدران أو تحت الأسطح إلا إذا كانت لديك أدوات خاصة. لا يمكن لماكينات التفريز الطرفية القياسية الوصول إلى القطع السفلية إلا إذا كنت تخطط لإمالة الجزء.
عند إمالتها، تحقق من وجود تصادمات محتملة بين الأداة وعمود الدوران والجزء. استخدم برنامج CAM لمحاكاة مسارات الأداة من كل زاوية.
تصميم التَرْكِيبات لتبقى بعيدة عن منطقة القطع. تساعد المشابك النحيفة والمدمجة والفكوك الناعمة المخصصة على تقليل التداخل عند إمالة الجزء.
التسامح وتخطيط الأبعاد
معرفة الميزات التي سيتم تشكيلها آليًا في نفس الاتجاه. قم بتجميع هذه الملامح تحت نفس منطقة التفاوت.
تجنب تطبيق التفاوتات الضيقة عبر الأوجه المختلفة الزوايا. يمكن أن تؤدي التغييرات في إمالة الجزء إلى حدوث تحولات في المحاذاة. من الصعب الحفاظ على تفاوتات متقاربة عبر مواضع متعددة.
استخدم GD&T (قياس الأبعاد الهندسية والتفاوت المسموح به) للتحكم في كيفية قياس الجزء. تأكد من تطابق التفاوتات المسموح بها مع ما هو واقعي في إعدادات 3+2.
خاتمة
تجمع الماكينات بنظام التحكم الرقمي ذات 3+2 المحاور بين بساطة القطع ثلاثي المحاور والمرونة المضافة لمحورين دوّارين بزاوية ثابتة. يسمح بإمالة القِطع وتشكيلها من زوايا متعددة في إعداد واحد. إنه حل فعال من حيث التكلفة وعملي للمهام المعقدة التي لا تتطلب حركة كاملة خماسية المحاور.
هل تحتاج إلى قطع ذات ثقوب بزاوية، أو شطب، أو ميزات متعددة الأوجه؟ اتصل بنا الآن للحصول على حلول تصنيع آلي سريعة ودقيقة مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات مشروعك.
مهلا، أنا كيفن لي
على مدى السنوات العشر الماضية، كنت منغمسًا في أشكال مختلفة من تصنيع الصفائح المعدنية، وشاركت رؤى رائعة هنا من تجاربي عبر ورش العمل المتنوعة.
ابقى على تواصل
كيفن لي
لدي أكثر من عشر سنوات من الخبرة المهنية في تصنيع الصفائح المعدنية، وتخصصت في القطع بالليزر، والثني، واللحام، وتقنيات معالجة الأسطح. كمدير فني في شنغن، أنا ملتزم بحل تحديات التصنيع المعقدة ودفع الابتكار والجودة في كل مشروع.
