أنواع مراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذات 5 محاور
يتم التحكم في آلة CNC القياسية على طول ثلاثة محاور: اليسار واليمين، للأمام والخلف، والأعلى والأسفل. يمكن لآلة عادية إنتاج أجزاء مسطحة، لكن آلات 3 محاور ليست مصممة لإنشاء أجزاء معقدة مع خطوط متعرجة وفراغات. مركز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذو 5 محاور هو واحد من أكثر الآلات تقدماً التي يمكن للمصنعين استخدامها لإنشاء أجزاء غير عادية وفنية للغاية. تتمتع آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذات خمسة محاور بمحورين دورانيين إضافيين، مما يمكّنها من تغيير اتجاه أدوات القطع بالإضافة إلى الاتجاهات الخطية الثلاثة. يتيح ذلك تشكيل أشكال معقدة بإعداد واحد، مما يحسن الدقة ويقلل من وقت الإنتاج.
بشكل عام، تُصنف آلات CNC ذات خمسة محاور إلى نموذجين رئيسيين: آلات CNC ذات 5 محاور مع زوايا A/B وآلات 5+2 محور.
- يشير النوع الأول إلى آلات ذات خمسة محاور حقيقية ذات زوايا A و B مستمرة. هذا يعني أنه بالإضافة إلى الحركات العادية للأعلى ولأسفل (الإمالة) والجانب إلى الجانب (الدوران) لأداة القطع، تمتلك الآلة أيضًا حركات دورانية حول محورين إضافيين (محور A ومحور B). هذه الميزة تجعل من الممكن القيام بمهام أكثر تعقيدًا، مثل التصنيع الدقيق للأشكال والخطوط المتعرجة المعقدة، وزيادة السرعة والكفاءة من خلال تقليل الحاجة إلى إعادة وضع قطعة العمل. يمكنها تحقيق دقة أعلى، وتعزيز الإنتاجية، والسماح بتشكيل هندسات أكثر تعقيدًا مقارنة بآلات التصنيع ذات 3 و 4 محاور. النوع الثاني يميز نفسه بوجود 5 محاور لبعض الأجزاء و 2 محاور للآخرين.
- آلة تصنيع CNC ذات 5 محاور من طاولة إلى طاولة: تستخدم هذه الأنواع من الآلات نظامًا ذو طاولة مزدوجة لتسهيل إنتاج قطع العمل بسرعة وكفاءة. من السمات المحددة لآلة تصنيع CNC ذات 5 محاور ذات طاولة مزدوجة أنها تمتلك طاولتين دوارتين متطابقتين، يتم تثبيت كل منهما على مجموعة مستقلة من محاور الحركة الخطية.
المواصفات والصيانة
تم تصميم آلات CNC ذات 5 محاور بميزات حاسمة متنوعة، مما يساعد على تحسين أدائها عند استخدامها في تطبيقات مختلفة. فيما يلي المواصفات الرئيسية لآلات CNC ذات 5 محاور:
- المحور: مع الدوران الإضافي المدمج في الآلة، يمكن للمشغل استخدام المحور الخامس للوصول إلى قطعة العمل من جوانب مختلفة. يعتبر الوصول إلى قطعة العمل من جوانب مختلفة دون الحاجة إلى المرور بإعدادات متنوعة أحد الأشياء التي تجعل آلة CNC ذات 5 محاور مميزة. عادةً ما يساعد ذلك على تحسين الدقة وتبسيط سير العمل وتقليل وقت الإنتاج.
- برنامج التحكم: تأتي آلة CNC ذات 5 محاور عادةً مع برنامج تحكم يحتوي على واجهة سهلة الاستخدام ومفسّر شفرة وخصائص محاكاة للإشراف على أنشطة الآلة والتحكم فيها. تعد وظائف إدارة المحاور والكشف عن التصادم في البرنامج مهمة لعمل المشغل الآمن والفعال للآلة. غالبًا ما يتم تضمين برنامج التحكم مع الآلة، ولكن يمكن أيضًا شراؤه بشكل منفصل من مصادر أخرى. في كلتا الحالتين، من الضروري دائمًا التأكد من أن البرنامج متوافق مع آلة CNC ذات 5 محاور قيد النظر.
- قوة المغزل والسرعة: تؤثر كمية الطاقة التي ينتجها المغزل بشكل مباشر على كمية عزم الدوران الذي يمكن أن ينتجه ومستوى كفاءته التشغيلية. بنفس الطريقة، يتم التأثير على مستوى الدقة وجودة قطعة العمل النهائية ومدة تشغيل جزء الآلة من خلال سرعة المغزل. يمكن لآلات CNC ذات 5 محاور ذات سرعات مغزل عالية إكمال المزيد من العمليات لكل وحدة زمنية. على سبيل المثال، في حين أن بعض آلات CNC ذات 5 محاور لديها سرعة مغزل تبلغ 10,000-15,000 دورة في الدقيقة، يمكن للبعض الآخر الوصول إلى سرعات تصل إلى 60,000 دورة في الدقيقة.
- حجم الآلة: يحدد حجمها المادي الحد الأقصى لوزن وأبعاد المواد التي يمكن للآلة التعامل معها بشكل صحيح. عادةً ما تتيح الهياكل الكبيرة لمنطقة العمل استيعاب أجزاء أكبر.
- نوع المغزل: المغزل هو مكون أساسي في آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، وهو مسؤول عن تدوير أداة القطع. يتم استخدام نوعين رئيسيين من المغزل وهما المغزل المزود بمحرك والمغزل مدفوع بالحزام. في حالة المغزل المزود بمحرك، يتم تركيب المحرك مباشرة على المغزل. يتيح ذلك تصميمًا أكثر إحكاما وخسائر ميكانيكية أقل. توفر المغزل المزود بمحرك سرعة ودقة عالية، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المطلوبة. من ناحية أخرى، يتم توصيل محرك المغزل مدفوع بالحزام بالمغزل من خلال نظام حزام. يتيح ذلك نقل عزم دوران أعلى، مما يناسب مهام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الأثقل.
- طاولة العمل: مجهزة بفتحات T أو أنظمة تثبيت عمل أخرى، تعمل طاولة عمل آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي كسطح دعم لقطعة العمل التي سيتم تشكيلها. يتم تثبيت قطعة العمل على الطاولة باستخدام المشابك والأجهزة الأخرى لتثبيت قطعة العمل في مكانها أثناء قيام آلة CNC بعملياتها.
- نظام التبريد: يُعرف جزء آلة CNC ذات 5 محاور المسؤول عن التحكم في تدفق سائل التبريد باسم نظام التبريد. مهمته الرئيسية هي خفض درجة حرارة أداة القطع وقطعة العمل مع المساعدة في إزالة الرقائق من منطقة التصنيع. بدون نظام تبريد يعمل بشكل صحيح، يكون خطر ارتفاع درجة الحرارة، والذي يمكن أن يؤدي إلى تلف كل من الأداة وقطعة العمل، مرتفعًا جدًا ويمكن أن يزداد.
نصائح الصيانة
مثل الآخرين، تحتاج آلة CNC ذات 5 محاور أيضًا إلى صيانة منتظمة حتى تتمكن من الاستمرار في العمل بشكل جيد. فيما يلي بعض النصائح المفيدة حول كيفية صيانة آلة CNC ذات 5 محاور بشكل صحيح:
- التنظيف وإزالة الحطام: من المهم دائمًا التخلص من أي حطام قد يكون قد تراكم بعد تشغيل آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. في الأساس، يشير الحطام إلى بقايا قطعة العمل، مثل الغبار والرقائق الناتجة عن عملية التصنيع. بالإضافة إلى ذلك، يجب على المشغلين أيضًا تنظيف أي سائل تبريد أو مادة تشحيم متبقية، حيث من المحتمل أن تسبب تراكمًا للرواسب بمرور الوقت. إذا سُمح له بالبقاء لفترة أطول، فمن المحتمل جدًا أن يتداخل ذلك مع عمل الآلة بشكل طبيعي بل وتلف مكوناتها.
- التشحيم: التشحيم أساسي ويساعد بشكل كبير على إطالة عمر آلة CNC ذات 5 محاور وتقليل البلى على الأجزاء المتحركة. يجب تطبيق التشحيم على قضبان التوجيه والرفوف وكتل الانزلاق لآلة CNC ذات 5 محاور كما هو محدد من قبل الشركة المصنعة وفي الفواصل الزمنية الموصى بها.
- التفتيش المنتظم: يجب فحص مكونات آلة CNC ذات 5 محاور المتحركة، مثل الأحزمة والسلاسل والوصلات، بانتظام لمعرفة ما إذا كانت هناك أي علامات على وجود رد فعل مرتفع وغير متساو. إن المشتبه بهم المعتادين في هذا السيناريو الرهيب هم سوء المحاذاة أو البلى أو الفك. يجب أيضًا الانتباه إلى الأصوات غير الطبيعية، لأنها قد تشير إلى أجزاء معطلة تحتاج إلى حل سريع. إذا أصبح أي جزء تالفًا أو بحاجة إلى إصلاح، فيجب معالجته في أسرع وقت ممكن لمنع المزيد من الضرر والحفاظ على أداء الآلة بشكل عام.
بعض تطبيقات مراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذات 5 محاور
آلة CNC ذات 5 محاور هي معدات ميكانيكية تقطع وتشكل المواد إلى أشكال وتصميمات مختلفة. تُستخدم هذه الآلات بشكل شائع في أعمال النجارة والجلود والنسيج.
- صناعة الأثاث: يمكن برمجة آلة CNC لقطع الطاولات والكراسي والأسِرّة وأنواع أخرى من الأثاث. يمكن نحت التصميمات التي تتضمن أعمدة وقضبان مستديرة وغرف كبيرة في الأثاث بشكل مثالي باستخدام هذه الآلة. يساعد هذا على تقليل الهدر وجعل الإنتاج أكثر كفاءة.
- صناعة الخزائن: غالبًا ما تكون الخزائن مصممة بشكل معقد، وسيفضل العملاء أن تكون الحواف والألواح مشكلة بدقة. يمكن لآلة CNC ذات 5 محاور نحت أبواب الخزائن والألواح والقوالب بدقة. يمكن أن يساعد أيضًا في تتبع وقص القنوات والأخاديد على تصميمات الخزائن. ستساعد الآلة على زيادة سرعة الإنتاج بشكل موحد.
- النجارة: يشمل ذلك إنشاء هياكل ذات نوافذ وأبواب. يمكن لآلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي قطع النوافذ والإطارات وإطارات الأبواب بدقة لجعل البناء أسهل. يمكن أيضًا استخدامها لطحن وتصميم مساحة لتركيب النظارات والأبواب في الجدران.
- قطع الفن الزخرفية: بمساعدة التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)، يمكن استخدام آلة CNC لنحت القطع الزخرفية بدقة مثل القوالب واللوحات. ستساعد هذه الآلات على زيادة الدقة وتقليل تكلفة صنع هذه العناصر الزخرفية في النهاية.
- صناعة اللافتات: يمكن لآلة CNC توجيه الحروف واللافتات على مواد مختلفة لعمل بصمات يمكن دهنها فوقها. ستجعل هذه الآلة من الأسهل تتبع وقص الحروف والتصميمات على مواد مثل الأكريليك و PVC.
توجد بعض المجالات الأخرى التي يمكن استخدام آلة CNC ذات 5 محاور فيها في صناعة التخزين، حيث تحتاج الصناديق إلى أن تُصنع بسرعة ودقة ؛ في صناعة الأدوات للإنتاج الضخم للأجزاء ؛ وصناعة الفضاء لتصنيع المكونات المعقدة والأجزاء الدقيقة.
كيفية اختيار مراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذات 5 محاور
عند اختيار آلة CNC ذات 5 محاور، هناك عدد كبير من الأشياء التي يجب مراعاتها، مثل النموذج والملحقات والبرمجيات وطاولة العمل والمزيد.
-
النموذج والحجم
من المناسب تحديد سعة المخزون أولاً قبل اختيار نموذج وحجم. هل يوجد في ورشة العمل الحالية مساحة كافية لاستيعاب إضافة جديدة؟ علاوة على ذلك، نظرًا لوزنها الهائل، عادةً ما تحتاج آلات CNC ذات 5 محاور إلى معدات مناولة خاصة لتركيبها في الموقع المقصود.
-
نظام التحكم
تتمتع آلة CNC ذات 5 محاور آلية بالكامل ببرنامج برامج فعال يتحكم في العملية بأكملها، بما في ذلك قطع وتصنيع وطحن المعادن والمواد المختلفة. عند اختيار آلة CNC ذات 5 محاور، ضع في اعتبارك أيضًا وحدة التحكم الخاصة بها، والتي تحكم البرنامج المصاحب وبالتالي العملية بأكملها. اختر البرنامج الثابت لآلة CNC سهل الاستخدام وبديهي حتى يجد الموظفون أنه سهل التشغيل والفهم، حيث أن التحكم الرقمي هو جانب أساسي من جوانب الآلة.
-
المغزل
يحدد مغزل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذو 5 محاور نوع القطع وحجمه وسعة قطع العمل. عند اختيار مغزل، يجب على المشترين الانتباه إلى سرعته وإنتاج الطاقة، وكذلك تصميمه وميزاته. سيضمن المغزل المختار بشكل مناسب ممارسات تصنيع CNC فعالة.
-
طاولة العمل
تُستخدم طاولة العمل كنظام دعم لآلات CNC ذات 5 محاور. تقوم بتأمين وحمل المواد التي يتم معالجتها، لذلك قد تأتي بأشكال وأحجام مختلفة. الطاولات والأجهزة، بالإضافة إلى أنظمة الفراغ والتشابك، كلها مكونات لمحطة العمل. بينما تحتاج المواد إلى أن تُمسك لأسفل بواسطة الأجهزة أو المشابك، يجب أيضًا محاذاتها بدقة بواسطة الأدلة حتى تتمكن فرق القطع والحفر من أداء وظائفها بكفاءة. ستسهل طاولة عمل تتمحور حول المشغل عمل ذلك الشخص وتجعل من الأسهل الوصول إلى الأدوات.
-
الاكسسوارات
تشمل الملحقات الشائعة مجلة أدوات، ومغير أدوات أوتوماتيكي، وطاولة دوارة، ونظام تثبيت العمل. تساعد هذه الملحقات لآلة CNC ذات 5 محاور على أتمتة العملية، وتقليل وقت التسليم وتعزيز الدقة.
-
أنواع آلات CNC ذات 5 محاور
تتضمن هذه عادةً طاولة مفتوحة، ونظام بوابة، وشكل الماس، والمزيد.
مركز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذو 5 محاور Q&A
س1. كم من الوقت يستغرق تدريب شخص لتشغيل آلة CNC ذات 5 محاور؟
ج1. مع المعرفة السابقة بآلات CNC، يمكن للمشغل تعلم كيفية العمل مع آلة جديدة ذات 5 محاور في ستة أسابيع إلى ثلاثة أشهر. بدون أي معرفة بآلات CNC، يمكن أن يستغرق التدريب ما يصل إلى عام.
س2. ما هي المواد التي يمكن لآلة CNC ذات 5 محاور تشكيلها؟
ج2. تعمل آلة 5 محاور نموذجية مع مواد متنوعة. بعضها مناسب للمعادن الخفيفة مثل الألومنيوم والتيتانيوم. فقط آلات 5 محاور الثقيلة جدًا ذات التحمل الثقيل يمكن أن تقوم بطحن المعادن الصلبة مثل الفولاذ. تحد عمر مادة الأداة المستخدمة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي أيضًا من المواد التي يمكن للآلة التعامل معها. إذا لم تكن المؤسسة متأكدة من الآلة التي ستعمل مع مادة معينة، فيمكنها الاتصال بالمورد للحصول على المشورة.
س3. كيف تعمل آلة CNC ذات 5 محاور؟
ج3. يقوم برنامج تحكم الآلة بتحميل تصميم المادة التي سيتم نحتها. غالبًا ما يكون تنسيق الملف STL، والذي يتضمن أبعاد وتفاصيل الجسم. تُفسر آلة CNC الملف الرقمي وتبدأ في قطع المادة.
س4. ما هي سعة عمل آلة CNC ذات 5 محاور؟
ج4. تعتمد سعة عمل آلة CNC ذات 5 محاور على مواصفات الآلة. ومع ذلك، تتمتع معظم آلات 5 محاور بسعات عمل التالية - الطول والعرض والارتفاع. يرجى التحقق من دليل الشركة المصنعة للحصول على سعة العمل المحددة.
س5. ما هي أنواع آلات CNC ذات 5 محاور الموجودة؟
ج5. هناك نوعان رئيسيان من آلات CNC ذات 5 محاور. الأول هو آلات 5+ درجات من الحرية مع محورين دورانيين إضافيين. الثاني هو آلات عالمية ذات اتجاه قفل 3-2-1، والتي تحتوي على ثلاث حركات خطية وحركتين دورانيتين.