الدليل الكامل لتصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي 5-المحوري

 

 

جدول المحتويات

 1.ما هي 5-آلة CNC ذات المحور؟
 2.أنواع 5-آلات المحور CNC
 3.5-التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المحوري مقابل 3+2 التصنيع الآلي مقابل 4+1 التصنيع الآلي
 4. خيارات التكوين لـ 5-مراكز تصنيع المحاور
 5. لماذا تختار 5-التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المحوري؟
 6. برمجة 5-ماكينات CNC للمحاور
 7. الخطوات الأساسية في 5-التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للمحور
 8. أدوات القطع للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي
 9. خدمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للمحور 5- المخصصة

 

 

1. ما هي آلة CNC ذات خمسة محاور؟

إن آلة CNC ذات خمسة محاور عبارة عن جهاز عالي الدقة يمكنه تنفيذ عمليات الأداة في وقت واحد من خلال خمسة محاور، وهو مناسب لتصنيع الأجزاء ذات الأشكال المعقدة والتشطيبات السطحية الدقيقة. بالمقارنة مع الآلات التقليدية ثلاثية المحاور، توفر الآلات ذات المحاور الخمسة درجات أعلى من الحرية ويمكنها المعالجة في اتجاهات متعددة في وقت واحد، مما يحسن كفاءة المعالجة ودقتها.
بالإضافة إلى المحاور X وY وZ، تشتمل الآلات ذات المحاور الخمسة أيضًا على المحاور A أو B أو C. هذه المحاور الإضافية تتحكم في دوران وإمالة طاولة العمل، مما يسمح بقطع قطعة العمل بزوايا متعددة. وهذا يسمح بمعالجة الأشكال الهندسية المعقدة، وخاصة القطع الجانبي الدقيق عند الدوران 360 درجة. يمكن للأداة أن تتأرجح على قطعة العمل الثابتة، أو يمكن إمالة طاولة العمل إلى الزاوية المطلوبة لتلبية مجموعة متنوعة من احتياجات المعالجة المعقدة. يختلف نوع وطريقة معالجة الأدوات الآلية ذات المحاور الخمسة وفقًا لمتطلبات التكوين والتطبيق المحددة.

 

2. أنواع أدوات آلة CNC ذات المحاور الخمسة

لتلبية احتياجات السوق المختلفة، قام مصنعو معدات CNC بتصميم مجموعة متنوعة من أدوات آلة CNC ذات خمسة محاور. وتتميز بشكل أساسي بتدوير طاولة العمل أو حركة الأداة في اتجاهات مختلفة. فيما يلي خمسة أنواع شائعة من أدوات آلة CNC ذات المحاور الخمسة:

 

(1) نوع رأس المغزل ثنائي المحور

هذا النوع من الأدوات الآلية يتحكم بشكل مباشر في اتجاه محور الأداة من خلال إحداثيتين دوارتين، مما يوفر إمكانات معالجة متعددة الزوايا عالية الدقة.
 

(2) نوع رأس التأرجح

في هذا النوع، يقع محورا الإحداثيات فوق الأداة، لكن محور الدوران ليس متعامدًا مع المحور الخطي، وهو مناسب لمعالجة الأشكال المعقدة.
 

(3) نوع القرص الدوار المزدوج

تتحكم أداة الآلة ذات القرص الدوار المزدوج في دوران الفضاء من خلال إحداثيتين دوارتين، ويمكنها إجراء قطع دقيق في محاور متعددة في نفس الوقت.
 

(4) نوع جدول الملعب

هذا النوع من الأدوات الآلية يضع محورين إحداثيين على طاولة العمل، ومحور الدوران ليس متعامدًا مع المحور الخطي، وهو مناسب للمعالجة الهندسية المعقدة ومتعددة الزوايا.
 

(5) طاولة دوارة + نوع رأس المغزل الدوار

تطبق هذه الآلة إحداثيتين دوارتين على الأداة وقطعة العمل على التوالي، مما يوفر مرونة ودقة أعلى، ويمكن أن يحقق معالجة معقدة ثلاثية الأبعاد.

 

3.5-التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المحوري مقابل التصنيع الآلي 3+2 مقابل التصنيع الآلي 4+1

 

معالجة خماسية المحاور=معالجة خماسية الجوانب؟
تعد المعالجة بخمسة محاور والمعالجة بخمسة جوانب طريقتين مختلفتين للتصنيع. تتضمن المعالجة خماسية المحاور خمسة محاور تتحرك في وقت واحد وهي مناسبة لمعالجة الأجزاء الأكثر تعقيدًا، بينما تعتمد المعالجة خماسية الجوانب (3+2) على ثلاثة محاور وتضيف محاور الدوران والإمالة للآلة ذات الوجوه الخمسة في إعداد واحد .

3+2-التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للمحور
3+2 تستخدم المعالجة الآلية، أو المعالجة خماسية الجوانب، ثلاثة محاور خطية، بالإضافة إلى محور دوران واحد ومحور إمالة واحد. يمكن لهذه الطريقة معالجة خمسة جوانب من جزء ما في إعداد واحد، باستخدام المحورين الإضافيين لتغيير موضع قطعة العمل.

4+1-التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للمحور
4+1 تستخدم المعالجة الآلية أداة آلية ذات خمسة محاور، ولكنها تعمل على إصلاح محور دوران أو إمالة واحد. تعمل أربعة محاور في وقت واحد، وعادةً ما يتم استخدام محور واحد فقط لتحديد المواقع. إنها أقوى من معالجة 3+2، ولكنها لا تزال غير مكافئة تمامًا لمعالجة المحور 5-.

تصنيع كامل للمحور 5-CNC
معالجة المحاور 5- الكاملة عبارة عن خمسة محاور تعمل في وقت واحد، بما في ذلك ثلاثة محاور خطية ومحورين دوارين، والتي يمكنها تنفيذ أشكال أكثر تعقيدًا وتصنيع آلي دقيق. مناسبة للأجزاء التي تتطلب دقة عالية وهندسة معقدة، مثل سطح الخطاف والشكل الخاص والتصنيع المجوف.

تعتبر المعالجة خماسية المحاور مناسبة لمهام المعالجة المعقدة والدقيقة، في حين أن المعالجة خماسية الجوانب هي أكثر توسعًا على أساس ثلاثة محاور. تعد برمجة الأدوات الآلية ذات المحاور الخمسة أكثر تعقيدًا من البرمجة ذات المحاور الثلاثة، كما أن التصميم الهندسي للأداة أكثر تعقيدًا.

 

4.أنواع تكوين 5-مراكز تصنيع المحاور

تشتمل أنواع تكوينات ماكينات CNC ذات المحاور 5- الشائعة على طاولة الطاولة، وطاولة الرأس، وطاولة الرأس، ومجموعات أخرى.
تكوين الجدول الجدول
غالبًا ما يشار إلى هذا التكوين على أنه آلة طاولة مرتكز الدوران، ويتميز بمحورين دوارين مدمجين في الطاولة، بينما يظل رأس الآلة ثابتًا. يتم وضع قطعة العمل عن طريق تدوير الطاولة. يعتمد هذا التكوين على آلة CNC تقليدية ثلاثية المحاور تستخدم محورين دوارين لضبط اتجاه قطعة العمل. يوفر تكوين مرتكز الدوران إمكانات تقطيع ممتازة، ومساحة عمل أكبر، وسرعة ومتانة أعلى للتصنيع عالي الدقة وواسع النطاق.
تكوين الجدول الرئيسي
في هذا التكوين، يقوم رأس الآلة بجميع الحركات الدورانية، بينما تظل الطاولة ثابتة. يمكن تدوير الرأس أو إمالته بزوايا متعددة لإكمال مهام المعالجة المعقدة. يعد هذا التكوين فعالًا للغاية في تصنيع قطع العمل ذات الأشكال المعقدة والمساحات الضيقة، خاصة بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب تصنيعًا عالي الدقة.
تكوين رأس الرأس
آلة الرأس هي تكوين أكثر تعقيدًا حيث يمكن تدوير رأسي الماكينة. توفر هذه الآلة درجات حرية أكبر من التكوينات الأخرى، مما يتيح عمليات تصنيع أكثر تعقيدًا. مناسبة لمهام التصنيع التي تتطلب القطع بزوايا متعددة في وقت واحد. إن تكوين الرأس مناسب بشكل خاص لتصنيع الأجزاء الدقيقة والأشكال الهندسية المعقدة، ويوفر قدرًا أكبر من الاستقرار والدقة.

 

5. لماذا نستخدم 5-التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للمحور؟

5-تتمتع أدوات ماكينات CNC ذات المحور بمزايا كبيرة في العديد من الصناعات، خاصة في المجالات الطبية والفضائية والسيارات، فهي قادرة على معالجة الأشكال المعقدة والدقة العالية والأسطح الملساء.
على عكس أدوات آلة المحور 3- التقليدية، يمكن لآلة CNC للمحور 5- إكمال القطع والحفر والنقر متعدد الأوجه في وقت واحد في إعداد واحد، مما يوفر الوقت بشكل كبير ويحسن الكفاءة. يمكنها التعامل مع الأشكال الهندسية المعقدة التي لا تستطيع الأدوات الآلية التقليدية إكمالها، مما يقلل الحاجة إلى إعادة تحديد موضع قطع العمل، وبالتالي تحسين دقة المعالجة وجودة السطح. الدقة العالية والثبات لماكينات CNC ذات المحاور 5- تجعلها مثالية للإنتاج الضخم والتصنيع عالي المستوى، خاصة في الصناعات التي تتطلب تفاوتات عالية وخطوط دقيقة. من خلال تقليل التدخل البشري، 5- تعمل الآلات المحورية على تحسين كفاءة الإنتاج وجودة المعالجة وتعد أداة لا غنى عنها للتصنيع الحديث.
مزايا 5-التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للمحور
 تقصير وقت التسليم وتحسين كفاءة الإنتاج
 تحسين دقة وجودة التصنيع
 تمكين تصنيع الأشكال الهندسية المعقدة والتفاصيل
 تعزيز القدرة الإنتاجية
 استبدال معدات التصنيع المتعددة
 تقليل الأخطاء المحتملة في عملية التصنيع
 يمكنك إطالة عمر أداة القطع من خلال الاختيار التلقائي للأداة وسرعة القطع المحسنة
 تقليل الاهتزاز وتحقيق تشطيب أعلى للسطح

 

6. برمجة 5-محاور ماكينات CNC
تبدأ برمجة G-code لآلات CNC ذات المحور 5- بنموذج مصمم ببرنامج CAD، والذي يتم تحويله بعد ذلك إلى خوارزمية تتضمن سرعة المغزل ومعدل التغذية وحركة الأداة. بالمقارنة مع آلات المحور 3- التقليدية، تتطلب معالجة المحاور 5- التحكم في زوايا مختلفة للأداة ومسار إمالة الطاولة.

طرق البرمجة
في برمجة المحاور 5-، هناك طريقتان للتحكم في الحركة الدورانية: استخدام زوايا الدوران أو متجهات الأداة. تحدد متجهات الأدوات زوايا التدوير أو الإمالة من خلال أوامر المحاور X وY وZ، والتي تتسم بالمرونة وتسمح بمشاركة البرمجة بين أجهزة مختلفة دون الحاجة إلى تعليقات توضيحية محددة للمحاور (المحاور A وB وC). تشمل البرامج شائعة الاستخدام Autodesk وMastercam وSiemens NX وPowerMill وEdgecam.

5-نقاط التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المحورية
معدل القطع: تأكد من أن أداة الآلة يمكنها التحكم بشكل فعال في مسار القطع.
وظيفة التطلع إلى الأمام: تحسين كفاءة الحساب وضمان المعالجة السلسة.
نظام حامل الأدوات: اختر حامل الأدوات المناسب لتجنب اهتزاز الأداة أثناء المعالجة.
معدل التغذية: التحكم بشكل معقول في سرعة التغذية والأداة لإطالة عمر الأداة.
سائل التبريد: استخدم سائل التبريد ومواد التشحيم المناسبة، وتجنب ارتفاع درجة الحرارة، وقم بإزالة النفايات.
محاكاة مسار الأداة: قم بإجراء محاكاة مسار الأداة قبل المعالجة لضمان المعالجة الدقيقة.

 

7. الخطوات الأساسية عند تنفيذ 5-التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للمحور

تأكد من مطابقة معدل المعالجة
تأكد من أن ماكينة CNC لديها معدل معالجة كافٍ للتحكم بشكل فعال في مسار أداة القطع المشار إليها بواسطة رمز G وتجنب أي تأخير أو أخطاء أثناء عملية التصنيع.

تمكين التطلع إلى الأمام
يساعد تمكين وظيفة التطلع إلى الأمام آلة CNC على حساب المسار مسبقًا للحصول على عملية تصنيع أكثر سلاسة وكفاءة.

اختر نظام حامل الأدوات المناسب
يعد اختيار نظام حامل الأدوات المستقر أمرًا بالغ الأهمية لضمان عدم اهتزاز الأداة أثناء عملية المعالجة، وبالتالي ضمان جودة ودقة المعالجة.

التحكم في معدل التغذية وسرعة الأداة
يمكن أن يؤدي التحكم الدقيق في معدل التغذية إلى زيادة عمر الأداة. يمكن أن يساعد ضبط سرعة الأداة بشكل صحيح لتناسب احتياجات المعالجة للمواد المختلفة في إطالة عمر الأداة.

استخدم المبرد المناسب
استخدم المبرد المناسب (مثل نظام التشحيم أو نفث الماء) لتقليل حرارة المغزل، وتجنب ارتفاع درجة حرارة الأداة، وضمان الاستقرار أثناء عملية القطع، وتنظيف المواد المفقودة في منطقة القطع.

محاكاة مسار الأداة
قبل المعالجة الفعلية، استخدم برنامج محاكاة للتحقق من مسار الأداة للتأكد من تخطيط جميع المسارات بشكل صحيح والتحقق من النتائج لتقليل الأخطاء والخسائر غير الضرورية.

 

8. أدوات القطع للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي
5-تستخدم ماكينات CNC للمحور مواد أدوات القطع المشابهة لآلات المحور 3-، ولكنها تتمتع بمحطات حفظ الأدوات وقدرات تغيير الأدوات بشكل ملحوظ. تم تجهيز أداة آلة المحور 5- بنظام أوتوماتيكي لتغيير قطعة العمل أو منصة التحميل، مما يقلل من التدخل اليدوي ويحسن كفاءة الإنتاج المتعدد الأصناف والدفعات الصغيرة. تحتوي مجلات تغيير الأدوات التلقائية عادةً على 60 إلى 120 محطة أدوات وهي مناسبة للتصميمات المعقدة.

اختيار المواد لأداة القطع
يعتمد اختيار مادة الأداة المناسبة على القوة والتوصيل الحراري ومعامل الاحتكاك. بشكل عام، يجب أن تكون قوة مادة الأداة أعلى بنسبة 40% إلى 60% من مادة المعالجة. تشمل مواد الأدوات الشائعة ما يلي:

الصلب الكربوني:منخفض التكلفة، متاح بسهولة، يستخدم على نطاق واسع للمعالجة الروتينية، يحتوي على 0.6% إلى 1.5% كربون.
الفولاذ عالي السرعة:تتميز بمقاومة تآكل قوية وغالبًا ما تستخدم للمعالجة المعقدة. أنه يحتوي على التنغستن والكروم والموليبدينوم والكربون الصلب.
كربيد:مناسبة للقطع فائق السرعة، وتتميز بمقاومة عالية للحرارة ويمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة. ويشمل تركيبها التنغستن والتيتانيوم والتنتالوم.
السيراميك:لديه استقرار كيميائي ممتاز وسرعة عالية، ومقاومة للتآكل، ويتكون بشكل رئيسي من نيتريد السيليكون وأكسيد الألومنيوم.
مواد أخرى:مثل الأطراف الماسية أو نيتريد البورون الكربوني أو السيرميت، المناسبة لظروف العمل الخاصة

9. خدمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للمحور 5- المخصصة

نظرًا لأن 5-التصنيع باستخدام الحاسب الآلي على المحور أصبح مفيدًا بشكل متزايد من حيث الدقة والسلاسة والإنتاجية، فإن الطلب العالمي على تكنولوجيا التصنيع هذه مستمر في التزايد. ومع ذلك، بالنسبة للإنتاج بكميات صغيرة، قد يكون شراء ماكينة CNC ذات محور 5-باهظة التكلفة بشكل كامل، وقد لا يتم استخدام هذه الأجهزة بشكل كامل عندما يكون الطلب نادرًا. لذلك، تقدم العديد من الشركات الكبرى والشركات المصنعة خدمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي على مدار الساعة.
تختلف رسوم 5-خدمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي على المحور وفقًا لنوع أداة الآلة واحتياجات التصنيع. عادةً ما تتراوح الرسوم بالساعة من 50 دولارًا إلى 200 دولار. ومن خلال هذه الخدمات، يمكن للعملاء تخصيص الحلول والحصول على تصنيع أجزاء مخصصة عالية الدقة دون تكبد تكاليف عالية للمعدات. سيوفر مقدمو الخدمة خيارات تصنيع مرنة بناءً على الاحتياجات وخطط الإنتاج المحددة.

 

احصل على عرض أسعار الآن