دليل أنواع الآلات باستخدام الحاسب الآلي: الأنواع والتعاريف والتطبيقات ووصف التكلفة

التصنيع باستخدام الحاسب الآلي هو عملية تنطوي على برمجة حركة معدات وأدوات الإنتاج باستخدام برامج الكمبيوتر. تستخدم هذه الطريقة بشكل شائع لتشغيل الآلات المعقدة مثل آلات الطحن ، والمخارط ، وآلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي ، والمطاحن. من خلال التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، يمكن استخدام مجموعة من التعليمات لإنجاز مهام القطع ثلاثية الأبعاد.

يوجد حاليًا أنواع مختلفة من أدوات ماكينات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في السوق ، تختلف كل منها في أساليبها التشغيلية وأدواتها وموادها وعدد المحاور التي يمكن قطعها في وقت واحد. تهدف هذه المقالة إلى تقديم إرشادات حول أنواع مختلفة من أدوات ماكينات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي بناءً على تصنيفات مختلفة وتشرح كيفية اختيار أداة الماكينة CNC التي تناسب احتياجاتك.

جدول المحتويات

ل 13 أنواع من أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مصنفة حسب الوظيفة

ل أنواع أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي على أساس عدد المحاور

ل أنواع أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي على أساس أنظمة الحركة

ل أنواع أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي على أساس أنظمة المؤازرة

ل كيفية اختيار النوع الصحيح من أداة آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ؟

ل الاستنتاج

13 نوعًا من أدوات الآلات باستخدام الحاسب الآلي مصنفة حسب الوظيفة

يمكن تصنيف أدوات الآلات باستخدام الحاسب الآلي بطرق مختلفة ، ويعتمد أحدها على تصميمها ووظيفتها. في هذا القسم ، بناءً على هذا التصنيف ، سنستكشف أنواعًا مختلفة من أدوات آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، واستخداماتها الخاصة ، وقيود كل نوع.

آلة طحن بالتحكم الرقمي للحاسوب

آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي هي آلات تشبه آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي. ومع ذلك ، فهي تستخدم عادة لمعالجة المواد اللينة ، وقد تكون دقتها أقل قليلاً مقارنة بآلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي.

تتكون ماكينة الطحن النموذجية باستخدام الحاسب الآلي من قاعدة ميكانيكية ، ومصدر طاقة ، ومغزل ، وسائق السائر ، ومحرك السائر ، ووحدة تحكم. مقارنة بطرق المعالجة التقليدية ، توفر ماكينات الطحن باستخدام الحاسب الآلي مزايا مثل زيادة الإنتاجية ، وتحسين الدقة ، وتقليل نفايات المواد ، مما يسمح بإنتاج أسرع للمنتجات.

على غرار آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي ، يمكن لآلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي أن تقدم تكوينات محاور مختلفة ، تتراوح من ثلاثة محاور إلى ستة محاور. آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي على مستوى الدخول عادة ما تستخدم نظام 3 محاور لنحت قطعة العمل في الشكل المطلوب. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن شراء ملحقات الأدوات الدوارة (4 محاور) بشكل منفصل لقطع العمل المنحنية الآلية.

تتفوق ماكينات الطحن باستخدام الحاسب الآلي في استخدام التحكم الرقمي بالكمبيوتر لطحن المغزل ومسارات الماكينة ، مما يتيح تصنيع مواد مختلفة مثل الألومنيوم والصلب والبلاستيك والخشب والمواد المركبة ، والرغوة لتحقيق التصميم والشكل النهائي المطلوب.

التطبيقات

آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي هي آلات متعددة الاستخدامات للغاية مناسبة لقطع الأشكال المعقدة ، وتستخدم على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة ، بما في ذلك:

ل نحت الخشب للأثاث

ل القوالب الزخرفية

ل الديكور الداخلي والخارجي

ل نحت الباب

لافتات ل

ل الآلات الموسيقية

ل القيود

ومع ذلك ، من الضروري أن تكون على دراية ببعض القيود المفروضة على آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي ، مثل:

ل مستويات ضوضاء عالية: بسبب مكونات مثل المغزل ، ونظام العادم ، ونظام الفراغ ، آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي تولد ضوضاء كبيرة أثناء التشغيل.

ل الغبار المتبقي: العمل مع ماكينات الطحن باستخدام الحاسب الآلي ينتج عادة كمية كبيرة من الغبار الخشبي أو المعدني ، مما يشكل تحديات محتملة متعلقة بالغبار في بيئة العمل.

التكلفة

فيما يتعلق بتكلفة ماكينات الطحن ، تتراوح أسعارها الأولية عادة من $ ، إلى $ CNC. سعر الساعة لأعمال الطحن باستخدام الحاسب الآلي يشبه سعر الساعة لآلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي.

آلة حفر بالتحكم الرقمي للحاسوب

آلة الحفر باستخدام الحاسب الآلي هي أداة حفر أوتوماتيكية قادرة على إنشاء ثقوب دقيقة ومعقدة على قطع العمل. مجهزة برؤوس حفر دوارة ميكانيكياً ، تخترق هذه الآلات شعاعيًا قطعة العمل لتشكيل ثقوب أسطوانية. يسمح تصميم رأس الحفر لمادة النفايات ، المعروفة باسم الرقائق ، أن تسقط قطعة العمل. تتوفر أنواع مختلفة من رؤوس الحفر لتطبيقات مختلفة ، بما في ذلك رؤوس الحفر اللولبية ، ورؤوس الحفر العميقة ، ورؤوس الحفر المركزية ، وأدوات الشطب.

آلات الحفر باستخدام الحاسب الآلي التحكم تلقائيا المعلمات مثل spee المغزلد ، معدل التغذية ، سرعة القطع ، وعمق القطع بناءً على التعليمات المقدمة من مبرمجي CNC. بالمقارنة مع تقنيات الحفر اليدوية التقليدية ، يمكن لهذه الآلات معالجة المواد بسرعات أعلى. تأتي مجهزة بتقنيات ذكية لتبادل الأدوات وتحديد المواقع ، مما يساهم في زيادة الإنتاجية.

التطبيقات

آلات الحفر باستخدام الحاسب الآلي تجد التطبيقات في مختلف الصناعات ، بما في ذلك:

ل تصنيع السيارات

ل بناء السفن

ل الفضاء

ل آلات البناء

ل صنع قالب

ل إنتاج النجارة والأثاث

ل القيود

بينما توفر ماكينات الحفر باستخدام الحاسب الآلي تطبيقات متعددة الاستخدامات ، تحتاج بعض القيود إلى النظر فيها:

حجم الثقب: هناك قيود في أحجام الثقوب التي يمكن أن يخلقها الحفر باستخدام الحاسب الآلي. قد لا تكون مناسبة لإنشاء ثقوب كبيرة أو عميقة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك حاجة إلى أحجام مثقاب محددة لأقطار ثقب مختلفة.

التكلفة

متوسط تكلفة ماكينة الحفر باستخدام الحاسب الآلي هو حوالي $ a.

مخرطة باستخدام الحاسب الآلي

تستخدم مخارط CNC أداة قطع أحادية النقطة لإزالة المواد من قطعة عمل دوارة وتشكيلها وفقًا للأبعاد المحددة. بالمقارنة مع المخارط اليدوية ، تعمل مخارط CNC على تحسين سرعة ودقة تصنيع المنتجات النهائية.

هذه الآلات مناسبة تمامًا لمختلف العمليات ، بما في ذلك القطع والحفر والدوران والطحن والمواجهة والتخرش. في الدوران باستخدام الحاسب الآلي ، تتحرك الأدوات غير الدوارة خطياً على طول قطعة العمل الدوارة لإنشاء مسارات قطع حلزونية أو حلزونية. تشمل أنواع مختلفة من مخارط CNC المتاحة في السوق مخارط برجية ومخارط للأغراض العامة ومخارط متخصصة مصممة لأغراض محددة.

التطبيقات

مخارط التصنيع باستخدام الحاسب الآلي تجد تطبيقات واسعة النطاق في مختلف الصناعات التحويلية. بعض الأمثلة الشائعة تشمل:

ل أعمدة الكامات

ل مكونات السيارات

ل بندقية برميل

ل أعمدة كرنك

ل مضارب بيسبول

ل الآلات الموسيقية

ل أرجل الطاولة

ل مكونات الأثاث

ل القيود

مخارط CNC لها قيود معينة يجب مراعاتها ، مثل:

التماثل: عادة ما تكون هذه الآلات مناسبة لإنشاء مكونات متماثلة ولكنها قد لا تكون مثالية لإنتاج أشكال مخصصة غير متماثلة.

التكلفة

يمكن أن تبدأ التكلفة الأولية لمخارط التصنيع باستخدام الحاسب الآلي من حوالي دولار ، مع زيادة الأسعار بناءً على مواصفات الماكينة. عادة ما يكون سعر الساعة لاستخدام مخارط CNC حوالي 40 دولارًا في الساعة.

آلة طحن بالتحكم الرقمي للحاسوب

تستخدم ماكينات الطحن باستخدام الحاسب الآلي أدوات القطع متعددة النقاط الدوارة عالية السرعة لإزالة المواد بدقة من قطعة العمل ، وعادة ما تكون ثابتة في مكانها ، لتحقيق الشكل المطلوب.

آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي مجهزة بأدوات القطع المختلفة ، كل يخدم أغراض محددة. تشمل الأمثلة الشائعة لأدوات القطع المستخدمة في الطحن باستخدام الحاسب الآلي لقم الثقب ، وطواحين الوجه ، والمطاحن النهائية ، وقواطع الطحن ، والحنفيات. يمكن استخدام هذه الآلات في التكوينات العمودية والأفقية ، حيث يمكن توجيه قواطع الطحن إما رأسيًا أو أفقيًا.

التطبيقات

آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي لديها مجموعة متنوعة من التطبيقات ويمكن استخدامها للمهام في مختلف الصناعات ، مثل:

ل صنع مجلس الوزراء

ل إنتاج الأثاث

ل النمذجة النموذج

ل صنع علامات

ل تصنيع الآلات الموسيقية

ل القيود

في حين أن الطحن باستخدام الحاسب الآلي هو تقنية فعالة قادرة على تصنيع الآلات عالية الدقة ، هناك أيضًا بعض القيود التي يجب مراعاتها ، بما في ذلك:

قيود حجم l: كل آلة طحن CNC لديها القدرة القصوى لمعالجة أحجام الأجزاء ، اعتمادا على مسافة السفر أداة وأبعاد السكن الجهاز.

مهارات المشغل: مطلوب من المشغلين المهرة تشغيل آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي بدقة ، لأن أخطاء المشغل يمكن أن تؤدي إلى انحرافات الدقة وقضية التصميمس.

ل التكلفة: قد يرى بعض المستخدمين التكلفة الأولية لآلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي كحد. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن مزايا الآلات الدقيقة تجعلها استثمارًا مفيدًا مقارنة بالطرق الأخرى.

التكلفة

يمكن أن تختلف تكلفة آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي بشكل كبير. تتوفر خيارات أكثر بأسعار معقولة ، تبدأ من حوالي دولار أمريكي للاستخدام المنزلي. من ناحية أخرى ، يمكن أن ينطوي شراء آلات الطحن لورش الإنتاج على استثمار بقيمة دولار أمريكي أو أكثر.

تعتمد تكلفة الطحن باستخدام الحاسب الآلي بالساعة على محاور الماكينة. بالنسبة لآلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ثلاثية المحاور ، يبلغ متوسط التكلفة حوالي 40 دولارًا في الساعة ، في حين أن الآلات ذات المحاور العليا يمكن أن تصل إلى دولار أمريكي في الساعة.

آلة قطع البلازما بالتحكم الرقمي للحاسوب

آلات قطع البلازما باستخدام الحاسب الآلي قادرة على توفير تخفيضات دقيقة باستخدام قوس كهربائي ، على غرار شعلة البلازما. إنه يتأين الهواء ويذوب المادة عند نقطة الاتصال بالقوس. ومع ذلك ، فإن عملية قطع البلازما مناسبة فقط للمواد الموصلة ، والمواد الشائعة المستخدمة في قطع البلازما تشمل الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ والنحاس الأصفر.

التطبيقات

آلات قطع البلازما باستخدام الحاسب الآلي تستخدم عادة في:

ل تصنيع السيارات

ل إصلاح السيارات

ل ورش التصنيع

ل الإنقاذ والخردة

ل القيود

تشمل الاعتبارات عند استخدام آلات قطع البلازما باستخدام الحاسب الآلي ما يلي:

مادة لتر: قطع البلازما مناسب فقط لقطع المعادن والسبائك الموصلة ، مما يحد من استخدامها على المواد غير المعدنية مثل الخشب والبلاستيك.

المنطقة المصابة بالحرارة (حاز): يولد قطع البلازما الحرارة لإذابة المواد ، مما يؤدي إلى منطقة مرئية متأثرة بالحرارة (حاز) في منطقة القطع.

التكلفة

يمكن أن تتراوح التكلفة الأولية لآلة القطع بالبلازما باستخدام الحاسب الآلي من $ من من من من من من $ إلى $ ، اعتمادًا على النموذج ومواصفاته. يبلغ متوسط التكلفة في الساعة لاستخدام آلات قطع البلازما CNC حوالي 20 دولارًا في الساعة.

آلة قطع بالليزر بالتحكم الرقمي للحاسوب

تشترك ماكينات القطع بالليزر CNC في القدرة على قطع المواد الصعبة باستخدام آلات قطع البلازما CNC. ومع ذلك ، على عكس آلات قطع البلازما التي تستخدم الغاز المؤين ، تستخدم آلات القطع بالليزر CNC شعاع ليزر شديد التركيز.

نظرًا لنقطة الاتصال الأصغر والانتشار الحراري للليزر ، غالبًا ما توفر ماكينات القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي دقة أعلى ونعومة سطح ممتازة مقارنة بآلات قطع البلازما باستخدام الحاسب الآلي. ومع ذلك ، فإن آلات القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي عادة ما تكون أكثر تكلفة من آلات قطع البلازما باستخدام الحاسب الآلي مع وظائف مماثلة (مثل الدقة وعمق القطع).

توفر ماكينات القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي مرونة أكبر في المواد وتستخدم عادة لقطع مواد مختلفة ، بما في ذلك البلاستيك والورق والنسيج والمعادن والخشب الصلب. يمكن تعديل كثافة الليزر بناءً على كثافة المواد وقوتها ، مما يتيح القطع الفعال.

تشتهر آلات القطع هذه بتعدد وظائفها في إنتاج تصميمات مختلفة ، وتمييزها عن آلات القطع الأخرى. غالبًا ما تكون القطع والحواف التي تنتجها آلات القطع بالليزر دقيقة للغاية ونظيفة ، ولا تتطلب عمليات تشطيب إضافية. لذلك ، آلات القطع بالليزر CNC وآلات الحفر مفضلة لتصنيع قطع غيار الآلات ومعداتها ، وكذلك لمهام الحفر ، خاصة في مجالات مثل النقش الزجاجي وصناعة اللافتات وفن الأعمال الخشبية.

تأتي آلات القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي في أنواع مختلفة ، مصنفة على أساس نوع وسط الليزر المستخدم. وتشمل هذه الفئات ليزر الغاز ، ليزر السائل ، ليزر الحالة الصلبة. يعتمد التمييز على ما إذا كان وسط الليزر النشط في حالة غاز أو سائل أو صلب ، وتكوين وسط الليزر النشط (e. ز. ، CO2 ، ND: ياغ ، وما إلى ذلك). من بين هذه الأنواع ، نوعان رئيسيان من الليزر المستخدم عادة في آلات القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي هما ليزر ثاني أكسيد الكربون (CO2) وليزر الحالة الصلبة.

التطبيقات

آلات القطع بالليزر CNC لديها مجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك:

ل تصنيع أجزاء الفضاء الجوي

ل قطع إطارات السيارات

ل إنتاج المعدات الطبية

ل النقش فاريمواد غير رسمية

ل القيود

تشمل الاعتبارات عند استخدام آلات القطع بالليزر CNC ما يلي:

لسمك محدود: آلات القطع بالليزر لها حد أقصى لسمك المواد التي يمكن قصها بفعالية.

ل الخبرة التقنية: تتطلب ماكينات القطع بالليزر العاملة مشغلين ذوي مهارات عالية. بسبب المخاطر المحتملة لأشعة الليزر ، يجب على المشغلين امتلاك الخبرة اللازمة للتحكم في الماكينة أثناء تحرك شعاع الليزر فوق قطعة العمل.

التكلفة

يمكن أن تتراوح تكلفة شراء آلة القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي من دولار إلى دولار ، اعتمادًا على مواصفات الجهاز ووظائفه. يبلغ متوسط التكلفة بالساعة لاستخدام آلات القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي حوالي 20 دولارًا في الساعة.

آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي التفريغ الكهربائي (EDM)

تستخدم ماكينات التفريغ الكهربائي باستخدام الحاسب الآلي (EDM) ، المعروفة باسم آلة إشعال CNC ، الشرر الكهربائي لمعالجة وتشكيل المواد. يُشار أيضًا إلى عملية تشكيل الشرارة الكهربائية هذه باسم EDM السلكي ، أو غرق القالب ، أو تشكيل الإشعال ، أو تآكل الشرارة.

تولد ماكينات EDM شرارات أو تصريفات يتم التحكم فيها مع درجات حرارة تصل إلى أعلى درجة فهرنهايت لتبخير المواد وتحقيق الشكل المطلوب. يتم وضع قطعة العمل بين قطبين كهربائيين: القطب العلوي والقطب السفلي.

باستخدام رموز G المقدمة ، يقوم الكمبيوتر بإرشاد القطب الكهربائي على الكمية المطلوبة من التفريغ. هذا يولد شرارات ، يزيل المواد تدريجيًا من قطعة العمل وفقًا للتصميم المحدد. لتسهيل هذه العملية ، يتم استخدام السائل العازل لطرد أو غسل المواد التي يستهلكها الشرر ، واستكمال عملية المعالجة.

تبرز EDM لقدرتها على إنشاء فتحات معقدة ، وثقوب صغيرة ، بالإضافة إلى ميزات مائلة أو مدببة ، والتي قد تكون صعبة مع أساليب التصنيع باستخدام الحاسب الآلي التقليدية. إنها عملية تصنيع لا تلامس لأنها تستخدم الشرر بدلاً من أدوات القطع مثل التدريبات أو المطاحن الطرفية. هذه الطبيعة غير الملامسة تجعل عملية التفريغ الكهربائي مناسبة لمعالجة قطع العمل الرقيقة بتصميمات معقدة وعالية الدقة قد تنحرف تحت قوى القطع.

التطبيقات

تصنيع التفريغ الكهربائي (EDM) له تطبيقات مختلفة ، بما في ذلك:

ل تصنيع قوالب الحقن

ل يموت الصب

مجموعات لكمة ويموت للختم

ل النماذج

ل القيود

تشمل الاعتبارات عند استخدام آلات تصنيع التفريغ الكهربائي باستخدام الحاسب الآلي ما يلي:

ل قيود المواد: يمكن لآلات EDM معالجة المواد الموصلة فقط وليست مناسبة لمعالجة البلاستيك أو السيراميك أو الخشب أو غيرها من المواد غير الموصلة.

سرعة القطع البطيئة l: سرعة القطع لآلات EDM بطيئة نسبيًا عند تصنيع الزوايا والمنحنيات. ويرجع ذلك إلى ارتفاع معدل التآكل الكهربائي الناتج عن عمليات التفريغ المتكررة ، مما يؤدي إلى انخفاض عام في سرعة الإنتاج وزيادة التكاليف.

التكلفة

تبدأ تكلفة ماكينة معالجة التفريغ الكهربائي الجديدة باستخدام الحاسب الآلي عادة من $. تبلغ التكلفة بالساعة لتشغيل هذه الآلات حوالي 25 دولارًا في الساعة ، مع كون تكلفة الأسلاك الكهربائية مكونًا مهمًا من التكلفة الإجمالية.

آلة طحن بالتحكم الرقمي للحاسوب

آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي تستخدم المواد الكاشطة لتحقيق أسطح ناعمة ودقيقة في المنتجات المصنعة. تستخدم عادة لمكونات مثل أعمدة القيادة ، وأعمدة الكامات ، والبراغي الكروية ، وقطع العمل الأخرى التي تتطلب الدقة والأسطح المصقولة. العديد من الأجزاء المنتجة باستخدام آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي أسطواني الشكل. عادة ، تبدأ قطعة العمل من سطح خشن ، تتشكل في البداية باستخدام آلات الطحن أو المخارط باستخدام الحاسب الآلي ، ثم تنتقل إلى آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي لعمليات الطحن النهائية لتحقيق السلاسة المطلوبة.

هناك أنواع مختلفة من آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي ، بما في ذلك المطاحن الأسطوانية الخارجية ، مطاحن السطح ، مطاحن اللف ، إلخ. هناك أيضًا العديد من أنواع المواد الكاشطة المستخدمة في الطحن ، مثل أكسيد الألومنيوم ، نيتريد البورون المكعب أو السيراميك المطلي ، عجلات طحن السيراميك المركبة ، عجلات طحن الماس ، وأكثر من ذلك.

التطبيقات

ماك طحن باستخدام الحاسب الآليلدى hines مجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك:

ل تصنيع تروس عالية الدقة

ل إنتاج مكونات السيارات

ل خلق مكونات للأجهزة الطبية

ل تصنيع أجزاء الفضاء الجوي

ل العفن وتصنيع الآلات الدقيقة

ل القيود

تشمل الاعتبارات عند استخدام آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي ما يلي:

ل عملية التشغيل البطيئة: في حين أن آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي يمكن أن توفر إزالة دقيقة للمواد ، فإن سرعة تشغيلها تكون أبطأ بشكل عام. وهذا يجعلها غير مناسبة للتطبيقات التي تتطلب تشكيل المواد ، لأنها تستخدم في المقام الأول لإنهاء وتنعيم الأسطح.

التكلفة

بالمقارنة مع أدوات الآلات الأخرى باستخدام الحاسب الآلي ، فإن آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي غالبا ما تكون غير مكلفة نسبيا. تبدأ تكلفة طحن الأسطح أو طحن اللفافة أو الطحن الأسطوانية الخارجية عادة من $. تبلغ تكلفة تشغيل هذه الآلات حوالي 20 دولارًا في الساعة.

آلة قطع المياه بالتحكم الرقمي للحاسوب

آلات قطع المياه النفاثة باستخدام الحاسب الآلي ، كما يوحي الاسم ، تستخدم نفاثات المياه عالية الضغط ، وأحيانًا مع مواد كاشطة إضافية ، لقطع المواد المختلفة بشكل فعال. يمكن لآلات قطع المياه النفاثة هذه التعامل مع كل من القطع 2D و 3D والتفوق في مواد القطع ذات السماكة الكبيرة.

يتم اختيار قطع المياه باستخدام الحاسب الآلي عند التعامل مع المواد التي تكون عرضة لدرجات الحرارة المرتفعة وقد تذوب ، مثل البلاستيك والألومنيوم. في حين يمكن استخدام الماء وحده للقطع ، فإن إضافة مواد كاشطة مثل العقيق أو أكسيد الألومنيوم إلى الماء يعزز كفاءة القطع.

من حيث التكلفة ، آلات قطع المياه باستخدام الحاسب الآلي عادة ما تكون أكثر تكلفة من آلات قطع البلازما بمواصفات مماثلة. ومع ذلك ، بالمقارنة مع آلات القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي مع مواصفات مماثلة ، فهي أكثر بأسعار معقولة نسبيا.

التطبيقات

قطع المياه باستخدام الحاسب الآلي يجد التطبيقات في مختلف الصناعات والمواد ، بما في ذلك:

ل قطع الرغوة والورق والحجر والسيراميك والزجاج والصفائح المعدنية

التعدين ل

L قطاع الطيران

ل صناعة السيارات

ل التصنيع العام

ل القيود

تشمل الاعتبارات عند استخدام قطع الماء باستخدام الحاسب الآلي ما يلي:

ل وقت القطع: آلات قطع المياه باستخدام الحاسب الآلي غالبا ما يكون لها سرعة قطع أبطأ مقارنة بآلات قطع البلازما باستخدام الحاسب الآلي وآلات القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي ، وخاصة عند التعامل مع قطع الزاوية والمنحنى.

ل فشل المكونات: بسبب استخدام الطائرات النفاثة ذات الضغط العالي للقطع ، هناك خطر تلف المكونات في آلات قطع المياه النفاثة ، خاصة عند استخدام أنظمة نفاثة المياه منخفضة الجودة.

التكلفة

تختلف تكلفة ماكينات قطع المياه باستخدام الحاسب الآلي بشكل كبير ، حيث تتراوح من حوالي دولار إلى دولار. تتراوح تكلفة تشغيل هذه الآلات عادةً بين 15 دولارًا و 30 دولارًا في الساعة ، حيث تشكل التكاليف الكاشطة جزءًا كبيرًا من إجمالي تكلفة الساعة.

روبوتات اختيار ومكان التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

في الصناعة التحويلية ، اكتسبت الروبوتات انتقاء ووضع شعبية واسعة بسبب تصميمها المتخصص للمهام المتكررة. تقضي أدوات الآلات CNC هذه على الحاجة إلى التعامل اليدوي مع قطع العمل ، مما يقلل من التدخل البشري والمخاطر المرتبطة به.

عادة ، تتكون روبوتات الانتقاء والمكان من محركات أو مشغلات تستخدم للتحكم في حركة أذرعها الميكانيكية وبرامج لإمساك قطعة العمل بأمان. يعتمد نوع آلية الإمساك المستخدمة على طبيعة قطعة العمل: تركيبات تثبيت مناسبة لقطع العمل الصلبة والثقيلة مثل هيكل السيارة ، في حين أن أكواب الشفط الفراغية أكثر ملاءمة لقطع العمل الحساسة مثل الألواح الزجاجية.

تستخدم روبوتات الالتقاط والمكان على نطاق واسع في إنتاج أجهزة الكمبيوتر والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية. عند اختيار روبوت اختيار ومكان لتطبيقك ، يجب مراعاة عوامل مثل قدرة الرفع ونوع آلية الإمساك ونطاق العمل لضمان أفضل تطابق لمتطلباتك المحددة.

ماكينة طباعة ثلاثية الأبعاد

تُستخدم أدوات ماكينات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، المعروفة باسم الطابعات ثلاثية الأبعاد ، لإنشاء أشياء ثلاثية الأبعاد عن طريق طبقات المواد القائمة على digitaل التصاميم أو النماذج. لإعداد تصميم ثلاثي الأبعاد ، يستخدم المشغلون برنامج CAD ، والذي يتم بعد ذلك تقطيعه إلى طبقات ثنائية الأبعاد بواسطة برنامج CAM لتوليد الأوامر اللازمة للتحكم في عملية الطباعة.

تختلف الطابعات ثلاثية الأبعاد ، التي يشار إليها أيضًا باسم التصنيع الإضافي ، عن طرق التصنيع الطرح التقليدية لأنها تتضمن إضافة مادة بدلاً من إزالتها. عادة ، يتم تسخين المواد وطرفها من خلال فوهة في رأس الطباعة ، والتي تتحرك بدقة لإيداع المواد في منطقة العمل ، وتشكيل الجزء المطلوب.

تُستخدم أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للطباعة ثلاثية الأبعاد في المقام الأول في النماذج الأولية ، مما يقلل من نفايات المواد حيث لا توجد حاجة إلى الآلات الزائدة أو إزالة المواد.

ماكينة آلية لتغيير الأدوات بالتحكم الرقمي للحاسوب

تغيير الأدوات التلقائي (ATC) هو اختلاف في أنواع مختلفة من أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. تسمح هذه الميزة بالتبادل السريع والفعال لأدوات القطع داخل آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. إنه يتيح الانتقال السلس بين أنواع مختلفة من أدوات القطع أو استبدال الأدوات التالفة أو البالية. يمكن لقدرة عمليات تغيير الأدوات الآلية تحسين سرعة الإنتاج وتقليل وقت تعطل الماكينة بشكل كبير.

تمثل آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المجهزة بجهاز تغيير الأدوات التلقائي خطوة حاسمة نحو تحقيق التشغيل الآلي الكامل. غالبًا ما تكون تغييرات الأدوات بمثابة عنق زجاجة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، ولكن مع ATC ، يمكن تحسين قدرة حمل الأداة وإنتاجية الماكينة بشكل كبير. كما أنه يعزز قدرة الجهاز على استخدام مجموعة متنوعة من الأدوات.

الفرامل الصحافة CNC

تتكون فرامل الضغط باستخدام الحاسب الآلي من مكبس ويموت يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر ، مع تطبيق القوة اللازمة لثني قطعة العمل إلى الشكل المطلوب. تستخدم هذه الآلات في المقام الأول في صناعة الصفائح المعدنية لثني أو طي الصفائح المعدنية بدقة إلى زوايا مبرمجة مسبقًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام مكابح الضغط باستخدام الحاسب الآلي لثني القضبان المعدنية والأنابيب.

بالمقارنة مع مكابح الضغط التقليدية ، تتميز مكابح الضغط باستخدام الحاسب الآلي بدقة استثنائية في عمليات الثني. فهي قادرة على تصنيع قطع الغيار ذات الأبعاد الدقيقة والنتائج المتسقة ، مما يجعلها تحظى بشعبية كبيرة في مختلف الصناعات واسعة النطاق مثل تصنيع المعادن والبناء والسيارات والفضاء.

تصنيف أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي على أساس عدد المحاور

بمجرد تحديد نوع أداة آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، يعتمد التصنيف الإضافي على عدد المحاور المستخدمة. المعالجة متعددة المحاور هي شكل خاص من الآلات باستخدام الحاسب الآلي التي تنطوي على حركات متعددة المحاور لتحقيق أشكال الهندسية المعقدة والتفاوتات الدقيقة.

على سبيل المثال ، يمكن تصنيف آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي إلى نماذج ثلاثية المحاور أو 4 محاور أو 5 محاور ، كل منها يقدم وظائف وأسعار مختلفة. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة من أدوات الآلات CNC:

آلة CNC ذات محورين

تعتبر آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ثنائية المحور أبسط شكل لنظام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. يتكون من محورين للحركة: المحور السيني (عمودي) والمحور الصادي (أفقي).

تستخدم هذه الآلات بشكل أساسي لأداء مهام بسيطة ، مثل قطع الخط المستقيم أو الحفر على لوح. عادة ما تكون مناسبة لمعالجة سطح واحد من قطعة العمل دون الحاجة إلى إعادة تحديد موضعها. تظل قطعة العمل ثابتة أثناء عملية المعالجة على ماكينة CNC ثنائية المحور.

آلة CNC 3 محاور

آلات CNC ثلاثية المحاور هي النوع الأكثر استخدامًا على نطاق واسع لأداة الماكينة CNC. وهي تشمل ثلاثة محاور حركة: المحور السيني ، والمحور الصادي ، والمحور Z (محور العمق) ، مما يتيح لهم معالجة الأجزاء الأساسية 2.5D.

يمكن أن تعمل هذه الآلات على جميع الأسطح الستة من كتل المواد المربعة أو المستطيلة ، ولكن قد يكون من الضروري إعادة تموضع المواد. ومع ذلك ، تظل قطعة العمل نفسها ثابتة أثناء عملية المعالجة على آلة CNC ثلاثية المحاور.

ماكينة CNC بأربعة محاور

آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي 4 محاور قابلة للمقارنة مع جهاز 3 محاور ولكنها تتضمن محور إضافي. بالإضافة إلى محاور X و Y و Z ، تحتوي الماكينة 4 محاور أيضًا على محور دوراني يعرف باسم المحور a.

يسمح المحور A لأداة القطع بالتدويرE على طول المحور X. بدلا من ذلك ، يمكن أن تتحرك قطعة العمل على طول المحور نفسه. هذه الآلات مفيدة بشكل خاص لإنشاء الأخاديد وإجراء عمليات القطع على طول الأقواس.

ماكينة CNC ذات 5 محاور

في الآلات ذات 5 محاور ، يتم إدخال حركة محورية إضافية ، مما يسمح لأداة القطع أو المنضدة بالتحرك على طول المحور الصادي. يشار إلى المحور المحوري والمحور الدوراني باسم المحور C.

تشتهر هذه الآلات بقدرتها على العمل على جميع الأسطح الخمسة لقطعة العمل دون الحاجة إلى إعادة تحديد موضعها ، مما يجعلها فعالة لتصنيع الأجزاء المعقدة والدقيقة ، قيمة خاصة في إنتاج المعدات الطبية والفضائية.

ماكينة CNC ذات 7 محاور

تتضمن ماكينة CNC ذات 7 محاور ثلاثة محاور قياسية لتحريك أداة القطع ، وثلاثة محاور لتدوير قطعة العمل ، ومحور سابع إضافي يسمى المحور الإلكتروني ، تستخدم لتدوير ذراع أداة القطع الثابتة.

تستخدم هذه الآلات بشكل شائع في الصناعات العسكرية والفضائية والطبية بسبب قدرتها على إنتاج أجزاء معقدة للغاية. تتيح محاور الحركة الإضافية التي يوفرها التكوين 7 محاور عمليات المعالجة المتقدمة وتصميمات الأجزاء المعقدة.

تغيير الأدوات التلقائي على أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مع مغيرات الأدوات التلقائية تعزز الكفاءة من خلال السماح بتغييرات سريعة وسلسة للأدوات داخل الجهاز. تزيد هذه القدرة من سرعة الإنتاج وتقلل من وقت تعطل الماكينة ، حيث يمكن نقل أنواع مختلفة من أدوات القطع بسلاسة أو استبدالها بسبب التلف أو التآكل.

ماكينة CNC ذات 9 محاور

آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي 9 محاور هي مزيج فريد من آلة طحن 5 محاور ومخرطة 4 محاور. يسمح جانب الطحن بتصنيع الأسطح الخارجية لقطعة العمل لتحقيق الانتهاء من السطح المطلوب ، بينما تتولى المخرطة إكمال الميزات الداخلية.

يتيح هذا التكوين للآلات ذات 9 محاور تصنيع قطع الغيار مع كل من الميزات الداخلية والخارجية. هذه الآلات مناسبة تمامًا لإنتاج زراعة الأسنان والأدوات الجراحية ومعدات الفضاء المعقدة. القدرة على إجراء عمليات الطحن والمخرطة في إعداد واحد يعزز تعدد الوظائف وكفاءة عملية التصنيع.

ماكينة CNC 12 محور

تتميز ماكينة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذات 12 محور بأكثر الخصائص تعقيدًا في الصناعة ، وهي مجهزة برأسين قطع قادرين على الحركة على طول المحاور الستة-X ، Y ، Z ، A ، B ، أو ج.

من خلال استخدام رؤوس القطع المزدوجة واستخدام جميع المحاور الستة الممكنة ، يمكن لهذه الآلات تحسين الدقة بشكل كبير. لديهم القدرة على مضاعفة سرعة الإنتاج وتحقيق مستويات أعلى من الإنتاجية.

ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن استخدام آلات CNC ذات 12 محور عادة ما يتم حجزه للتطبيقات المتخصصة التي تتطلب دقة وكفاءة عالية للغاية. بالنسبة لمعظم التطبيقات القياسية ، قد يفوق تعقيد هذه الآلات وتكلفتها فوائدها.

الخلاصة:

بعد تحديد نوع أداة آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، يوفر التصنيف الإضافي بناءً على عدد المحاور فهمًا مفصلاً لقدراتها. يعتمد اختيار آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي على المتطلبات المحددة للتطبيق ، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل التعقيد والدقة والتكلفة.

على أساس أنظمة الحركة: أنواع أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

المفهوم الأساسي وراء أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي هو تحقيق الحركة النسبية بين أداة القطع والشغل. إعادة وضع الأداة باستمرار وتوجهها إلى مواقع محددة سلفًا ، باستخدام أساليب مختلفة لإعادة تحديد موقع الأداة. وقد أدى ذلك إلى تطوير ثلاثة أنواع متميزة من أدوات الآلات CNC:

نظام تحديد المواقع من نقطة إلى نقطة:

النوع الأساسي من نظام التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) هو وحدة التحكم من نقطة إلى نقطة (PTP). في نظام التحكم هذا ، يتم توجيه أداة القطع إلى نقاط محددة سلفًا ، وتدور عملية المعالجة حول نقطة القطع المحددة هذه.

أنظمة PTP فعالة من حيث التكلفة نسبيا وتستخدم عادة لعمليات مثل الحفر والتنصت واللحام البقعي والشطب ، حيث لا تكون هناك حاجة لتحديد المواقع في وقت واحد والتشغيل الآلي.

نظام تحديد المواقع الخطي:

يسمح نظام التحكم في تحديد المواقع الخطي بإعادة التموضع المتزامن لأداة القطع وتشكيل قطعة العمل. ومع ذلك ، في أي وقت معين ، تقتصر الحركة على محور واحد. يتم تنفيذ عمليات إعادة التموضع والتشغيل بمعدلات خاضعة للرقابة. تم تسمية نظام التحكم هذا بسبب طبيعتهالآلات الخطية ، مع التركيز على القطع المستقيم وغير مناسبة للقطع المنحني.

مسار كفاف نظام CNC:

نظام CNC للمسار الكفاف ، المعروف أيضًا باسم نظام CNC للمسار المستمر ، هو الأغلى بين أنظمة التحكم في تحديد المواقع الثلاثة ، لأنه يمكن أن يخلق أجزاء معقدة للغاية. يمكن لهذا النظام تنفيذ كل من نقطة إلى نقطة (PTP) وتحديد المواقع الخطية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنه التحكم في وضع أداة القطع في نفس الوقت على طول محاور متعددة.

تسمح هذه الوظائف المتعددة بإنشاء أسطح (يشار إليها عادة باسم الملامح) على قطعة العمل. آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مثل آلات الطحن والمخارط والمطاحن تستخدم هذه الطريقة للعمليات.

أنواع أدوات الآلات باستخدام الحاسب الآلي على أساس أنظمة المؤازرة

تحت فئة أنظمة المؤازرة ، توجد أنواع مختلفة من أنظمة أدوات الآلات CNC:

نظام التحكم في الحلقة المفتوحة:

في نظام التحكم ذو الحلقة المفتوحة ، لا يوجد جهاز كشف أو تعليقات. تعمل دائرة القيادة على تضخيم الطاقة ونقل التعليمات بشكل أحادي الاتجاه من جهاز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لقيادة محرك السائر الذي يحرك طاولة الماكينة.

واحدة من مزايا هذا النظام هو القدرة على تحمل التكاليف ، لأنها غير مكلفة نسبيا. ومع ذلك ، فإن ثباته ودقته أقل ، مما يؤدي إلى انخفاض جودة العمل.

نظام التحكم في الحلقة شبه المغلقة:

في نظام التحكم في الحلقة شبه المغلقة ، يتم تحديد الإزاحة الفعلية لطاولة العمل بواسطة جهاز كشف الإزاحة الموجود مباشرة عند محور محرك سيرفو أو نهاية المسمار الكروي.

جهاز الكشف هذا يقارن القيمة المحسوبة مع قيمة إزاحة التعليمات الأصلية لطاولة العمل ويقوم بإجراء التعديلات المقابلة بناءً على الفرق. نظام التحكم هذا بسعر معتدل ولكنه يوفر دقة عالية وثباتًا.

نظام التحكم في الحلقة المغلقة:

في نظام تحكم ذو حلقة مغلقة ، يتم استخدام جهاز كشف إزاحة خطي ، يتم تثبيته عادة على الأجزاء المتحركة أو سطح الطاولة لأداة الماكينة. يتلقى المقارن لجهاز CNC الإزاحة الفعلية المكتشفة ويقارنها بقيمة التعليمات المبرمجة.

يمكن أن يكون ضمان الاستقرار في آلات التحكم باستخدام الحاسب الآلي ذات الحلقة المغلقة أمرًا صعبًا. ومع ذلك ، فإن الآلات من هذا النوع تظهر دقة عالية.

كيفية اختيار النوع الصحيح من أداة آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ؟

عند اتخاذ قرار بشأن أداة آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الأكثر ملاءمة لشركتك أو مشروعك ، ينبغي النظر في عدة عوامل. يعتمد اختيار أداة آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي التي تناسب متطلباتك على طبيعة عملك ، والمنتجات التي تصنعها ، وحجم الإنتاج ، وعوامل أخرى. إليك بعض الاعتبارات التي يجب مراعاتها عند اختيار أداة آلة CNC:

الاعتبارات المادية:

عند اختيار أداة آلة CNC ، من الضروري مراعاة نوع المادة التي تتم معالجتها. يجب أن تكون الماكينة قوية ومتينة بما يكفي لطحن المكونات المعقدة المصنوعة من السبائك الصلبة بدقة. قد تكون الآلات الدقيقة التي تحافظ على التحمل المطلوب مناسبة للمواد اللينة مثل الفولاذ منخفض الكربون.

نوع العمل:

ستحدد طبيعة عملك الخيارات المتاحة لك. على سبيل المثال ، إذا قمت بتشغيل ورشة عمل صغيرة لتصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي ، فقد تتم تلبية احتياجاتك مع بعض آلات الطحن باستخدام الحاسب الآلي. ومع ذلك ، إذا كنت تدير شركة تصنيع كبيرة ، فقد تحتاج إلى آلات أكبر وأكثر تنوعًا.

متطلبات التعقيد:

يعتمد نوع أداة آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المطلوبة إلى حد كبير على طبيعة العمل الذي يتم تنفيذه. للعناصر الأبسط ، قد تكفي مخارط CNC أو آلات الطحن ثلاثية المحاور. ومع ذلك ، مع زيادة التعقيد ، تصبح الآلات القادرة على تصنيع مكونات متعددة في إعداد واحد أكثر فعالية من حيث التكلفة. الآلات الأكثر ملاءمة لهذه المهام هي آلات CNC ذات خمسة محاور.

المنتجات المتخصصة:

قد تتطلب بعض فئات المنتجات معدات متخصصة باستخدام الحاسب الآلي. على سبيل المثال ، تعتبر المخارط السويسرية المخصصة مثالية لتصنيع الآلاف من الأجزاء الأسطوانية المعقدة.

توفر قطع الغيار:

مثل أي آلة أخرى ، قد تواجه أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ارتداء أو أخطاء مع مرور الوقت. لتقليل وقت التوقف المحتمل ، يعد اختيار علامة تجارية أو طراز مع قطع غيار متاحة بسهولة ويمكن استبدالها بسهولة أمرًا بالغ الأهمية. يؤثر توافر قطع الغيار بشكل مباشر على الوقت الذي يستغرقه استئناف الإنتاج.

قدرة الطاقة:

هذه الآلات لديها متطلبات طاقة عالية وتعتمد عادة على طاقة ثلاثية الطور للتشغيل الأمثل. من الضروري التأكد من أن المبنى لديه قدرة طاقة كافية لاستيعاب المعدات الجديدة. من المستحسن أيضًا تقييم استهلاك الطاقة الحالي. في حين أن الآلات الموجودة قد تعمل حاليًا ضمن مصدر الطاقة المتاح ، فإن إضافة آلات جديدة باستخدام الحاسب الآلي قد تتجاوز السعة وتؤدي إلى نقص الطاقة.

الخلاصة:

ناقشت هذه المقالة أنواعًا مختلفة من أدوات ماكينات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي بناءً على تصنيفات مختلفة ، موضحة وظائفها وتطبيقاتها وقيودها وكيفية استخدامها في التصنيع. كما تطرق إلى كيفية اختيار أداة آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الأكثر ملاءمة بناءً على متطلبات محددة. من الواضح أن هناك خيارات مختلفة عندما يتعلق الأمر بأدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. بالنظر إلى المجموعة الواسعة من أنواع الآلات المتاحة ، يمكن أن يكون اختيار الماكينة المثالية لاحتياجاتك المحددة مهمة شاقة. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما تكون أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي استثمارًا كبيرًا ، مما يجعل التكلفة الأولية اعتبارًا حاسمًا.