يعد اختيار النوع المناسب من الماكينة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي متعدد المحاور من بين أهم القرارات. فهو يحدد القدرات الإجمالية للعملية، والتصميمات الممكنة، والتكاليف الإجمالية. تعد المعالجة باستخدام الحاسب الآلي ذات 3 محاور مقابل 4 محاور مقابل 5 محاور نقاشًا شائعًا وتعتمد الإجابة الصحيحة على متطلبات المشروع.
سوف يلقي هذا الدليل نظرة على أساسيات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي متعدد المحاور ويقارن بين التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ثلاثي المحاور وأربعة محاور وخمسة محاور للمساعدة في اتخاذ القرار الصحيح.
مقدمة في التصنيع ثلاثي المحاور
يتحرك المغزل بشكل خطي في اتجاهات X وY وZ وتحتاج قطعة العمل إلى تركيبات تثبتها في مستوى واحد. خيار العمل على طائرات متعددة ممكن في الآلات الحديثة. لكنها تتطلب تركيبات خاصة تكون مكلفة بعض الشيء في صنعها وتستهلك الكثير من الوقت أيضًا.
ومع ذلك، هناك بعض القيود على ما يمكن أن تفعله أجهزة CNC ثلاثية المحاور أيضًا. العديد من الميزات إما غير قابلة للتطبيق اقتصاديًا، على الرغم من الأسعار النسبية لآلات CNC ثلاثية المحاور، أو أنها ببساطة مستحيلة. على سبيل المثال، لا يمكن للآلات ثلاثية المحاور إنشاء ميزات زاوية أو أي شيء موجود في نظام الإحداثيات XYZ.
على العكس من ذلك، يمكن للآلات ثلاثية المحاور إنشاء ميزات مقوّضة. ومع ذلك، فهم يحتاجون إلى العديد من المتطلبات المسبقة وقواطع خاصة مثل قواطع T-slot وDovetail. قد يؤدي استيفاء هذه المتطلبات في بعض الأحيان إلى ارتفاع الأسعار بشكل كبير، وفي بعض الأحيان يصبح اختيار حل الطحن باستخدام الحاسب الآلي ذو 4 أو 5 محاور أكثر قابلية للتطبيق.
مقدمة في التصنيع ذو 4 محاور
تعد المعالجة رباعية المحاور أكثر تقدمًا من نظيراتها ثلاثية المحاور. بالإضافة إلى حركة أداة القطع في مستويات XYZ، فإنها تسمح لقطعة العمل بالتدوير على المحور Z أيضًا. إن القيام بذلك يعني أن الطحن رباعي المحاور يمكن أن يعمل على ما يصل إلى 4 جوانب دون أي متطلبات خاصة مثل التركيبات الفريدة أو أدوات القطع.
كما ذكرنا من قبل، فإن المحور الإضافي لهذه الآلات يجعلها أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية في بعض الحالات حيث يمكن للآلات ثلاثية المحاور إنجاز المهمة، ولكن مع متطلبات خاصة. التكلفة الإضافية اللازمة لتصنيع التركيبات وأدوات القطع المناسبة على 3 محاور تتجاوز فرق التكلفة الإجمالي بين الماكينات ذات 4 محاور وثلاثة محاور. مما يجعلها خيارًا أكثر قابلية للتطبيق لبعض المشاريع.
علاوة على ذلك، هناك جانب آخر مهم للطحن رباعي المحاور وهو الجودة الشاملة. نظرًا لأن هذه الآلات يمكنها العمل على 4 جوانب في وقت واحد، فلا حاجة إلى إعادة وضع قطعة العمل على التركيبات. وبالتالي تقليل فرص الخطأ البشري وتحسين الدقة الشاملة.
يوجد اليوم نوعان من الآلات CNC ذات 4 محاور؛ المستمر والفهرسة.
تسمح المعالجة المستمرة لأداة القطع وقطعة العمل بالتحرك في نفس الوقت. وهذا يعني أن الآلة يمكنها قطع المواد أثناء دورانها. وبالتالي فإن صنع الأقواس والأشكال المعقدة مثل الحلزونات أمر سهل للغاية.
من ناحية أخرى، تعمل عملية الفهرسة على مراحل. تتوقف أداة القطع بمجرد أن تبدأ قطعة العمل بالدوران حول المستوى Z. وهذا يعني أن آلات الفهرسة لا تتمتع بنفس الإمكانيات لأنها لا تستطيع إنشاء أقواس وأشكال معقدة. الفائدة الوحيدة هي حقيقة أنه يمكن الآن تشكيل قطعة العمل على 4 جوانب مختلفة دون الحاجة إلى أي تركيبات خاصة ضرورية في آلة ثلاثية المحاور.
مقدمة لتصنيع الآلات ذات 5 محاور
تأخذ المعالجة ذات 5 محاور الأشياء خطوة أخرى إلى الأمام وتسمح بالتدوير على طائرتين. إن هذا الدوران متعدد المحاور بالإضافة إلى قدرة أداة القطع على التحرك في ثلاثة اتجاهات هما الخاصيتان المتكاملتان اللتان تجعلان من الممكن لهذه الآلات التعامل مع المهام الأكثر تعقيدًا.
هناك نوعان من الآلات CNC ذات 5 محاور متوفرة في السوق. تصنيع 3+2 محور وتصنيع مستمر 5 محاور. كلاهما يعمل في جميع المستويات ولكن الأول له نفس القيود ومبدأ العمل كآلة فهرسة ذات 4 محاور.
تسمح المعالجة CNC ذات المحاور 3+2 بأن يكون الدوران مستقلاً عن بعضها البعض ولكنه يقيد استخدام كلا المستويين الإحداثيين في نفس الوقت. على العكس من ذلك، فإن المعالجة المستمرة ذات 5 محاور لا تأتي مع مثل هذه القيود. مما يسمح بالتحكم الفائق والقدرة على معالجة الأشكال الهندسية الأكثر تعقيدًا بسهولة.
الاختلافات الرئيسية بين التصنيع باستخدام الحاسب الآلي 3، 4، 5 محاور
يعد فهم التعقيدات والقيود الخاصة بنوع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي جزءًا لا يتجزأ من ضمان أفضل توازن بين التكلفة والوقت وجودة العملية.
كما ذكرنا من قبل، فإن العديد من المشاريع ستكون أكثر تكلفة في حالة الطحن ثلاثي المحاور الاقتصادي بسبب التعقيدات المتعلقة بالتركيبات والعمليات. وبالمثل، فإن مجرد اختيار عملية طحن ذات 5 محاور لكل مشروع على حدة سيكون مرادفًا لمكافحة الصراصير باستخدام مدفع رشاش. لا يبدو فعالا، أليس كذلك؟
وهذا هو بالضبط السبب وراء ضرورة فهم الاختلافات الرئيسية بين المعالجة ثلاثية المحاور، و4 محاور، و5 محاور. إن القيام بذلك يمكن أن يضمن اختيار أفضل نوع من الماكينات لأي مشروع معين دون أي تنازل عن معايير الجودة الأساسية.
فيما يلي الاختلافات الخمسة الرئيسية بين أنواع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
مبدأ العمل
مبدأ العمل لجميع الآلات CNC هو نفسه. تدور أداة القطع الموجهة بواسطة الكمبيوتر حول قطعة العمل لإزالة المواد. علاوة على ذلك، تستخدم جميع آلات CNC إما رموز M أو رموز G لفك حركة الأداة المتعلقة بقطعة العمل.
ويأتي الاختلاف في القدرة الإضافية على التدوير حول مستويات مختلفة. يسمح كل من الطحن CNC ذو 4 و 5 محاور بالتدوير حول إحداثيات مختلفة وتؤدي هذه الجودة إلى إنشاء أشكال أكثر تعقيدًا بسهولة نسبية.
الدقة والدقة
تشتهر الآلات CNC بدقتها وتحملها المنخفض. ومع ذلك، فإن نوع CNC يؤثر على التفاوتات النهائية للمنتج. CNC ثلاثي المحاور، على الرغم من دقته العالية، سيكون لديه فرص أكبر لحدوث أخطاء عشوائية بسبب إعادة تحديد موضع قطعة العمل بشكل متسق. بالنسبة لمعظم التطبيقات، هامش الخطأ هذا لا يكاد يذكر. ومع ذلك، بالنسبة للتطبيقات الحساسة المتعلقة بتطبيقات الطيران والسيارات، حتى أصغر الانحراف يمكن أن يسبب مشكلات.
لا تواجه كل من الآلات CNC ذات 4 محاور و 5 محاور هذه المشكلة لأنها لا تحتاج إلى أي إعادة تحديد موضع. أنها تسمح بالقطع على طائرات متعددة على جهاز واحد. علاوة على ذلك، من المهم ملاحظة أن هذا هو المصدر الوحيد للتناقض في جودة المعالجة ثلاثية المحاور أيضًا. وبصرف النظر عن هذا، فإن الجودة الشاملة من حيث الدقة والدقة تظل كما هي.
التطبيقات
بدلاً من التطبيق على مستوى الصناعة، تتعلق الاختلافات في نوع CNC بطبيعة المنتج. على سبيل المثال، سيعتمد الفرق بين منتجات الطحن ذات 3 محاور و4 محاور و5 محاور على التعقيد العام للتصميم بدلاً من الصناعة نفسها.
يمكن تطوير جزء بسيط من قطاع الطيران على آلة ذات 3 محاور بينما قد يتطلب الأمر المعقد لأي قطاع آخر استخدام آلة ذات 4 أو 5 محاور.
التكاليف
تعد التكاليف من بين الاختلافات الأساسية بين الطحن باستخدام الحاسب الآلي ذو 3 و 4 و 5 محاور. من الطبيعي أن تكون الآلات ثلاثية المحاور أكثر اقتصادًا في الشراء والصيانة. ومع ذلك، فإن تكاليف استخدامها تعتمد على عوامل مثل التركيبات وتوافر المشغلين. في حين أن النفقات المتكبدة على المشغلين تظل كما هي في حالة الماكينات ذات 4 و5 محاور، فإن التركيبات لا تزال تستحوذ على جزء كبير من النفقات.
من ناحية أخرى، تعد الآلات ذات 4 و 5 محاور أكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية ولها ميزات أفضل. ولذلك، فهي مكلفة بشكل طبيعي. ومع ذلك، فهي توفر الكثير من الإمكانات وتمثل خيارًا قابلاً للتطبيق في العديد من الحالات الفريدة. لقد تمت مناقشة أحدها من قبل حيث أن التصميم الممكن نظريًا باستخدام آلة ثلاثية المحاور سيحتاج إلى الكثير من التركيبات المخصصة. وبالتالي زيادة التكاليف الإجمالية وجعل المعالجة ذات 4 أو 5 محاور خيارًا أكثر قابلية للتطبيق.
مهلة
عندما يتعلق الأمر بالمهل الزمنية الإجمالية، توفر الماكينات المستمرة ذات 5 محاور أفضل النتائج الإجمالية. يمكنهم معالجة الأشكال الأكثر تعقيدًا في أقصر وقت بسبب عدم وجود توقفات وتصنيع آلي بخطوة واحدة.
تأتي بعد ذلك الآلات المستمرة ذات 4 محاور لأنها تسمح بالتدوير في محور واحد ولا يمكنها التعامل إلا مع الميزات الزاوية المستوية دفعة واحدة.
أخيرًا، تتمتع ماكينات CNC ثلاثية المحاور بأطول فترة زمنية لأن القطع يتم على مراحل. علاوة على ذلك، فإن القيود المفروضة على الماكينات ثلاثية المحاور تعني أنه سيكون هناك الكثير من إعادة تحديد موضع قطعة العمل، مما قد يؤدي إلى زيادة في إجمالي المهل الزمنية لأي مشروع.
3 محاور مقابل 4 محاور مقابل 5 محاور، أيهما أفضل؟
في التصنيع، لا يوجد شيء اسمه طريقة أفضل على الإطلاق أو حل واحد يناسب الجميع. يعتمد الاختيار الصحيح على تعقيدات المشروع والميزانية الإجمالية والوقت ومتطلبات الجودة.
3 محاور مقابل 4 محاور مقابل 5 محاور، جميعها لها مزاياها وعيوبها. وبطبيعة الحال، يمكن للمحاور الخمسة إنشاء أشكال هندسية ثلاثية الأبعاد أكثر تعقيدًا، بينما يمكن للمحاور الثلاثة إنتاج قطع أبسط بسرعة وباستمرار.
خلاصة القول، ليس هناك إجابة على السؤال الذي هو الخيار الأفضل. إن أي طريقة تصنيع توفر التوازن المثالي بين التكلفة والوقت والنتائج ستكون خيارًا مثاليًا لمشروع معين.
اقرأ المزيد: CNC Milling vs CNC Turning: أيهما مناسب للاختيار
ابدأ مشاريعك مع خدمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي من Guansheng
بالنسبة لأي مشروع أو عمل، يمكن أن يكون شريك التصنيع المناسب هو الفارق بين النجاح والفشل. يعد التصنيع جزءًا لا يتجزأ من عملية تطوير المنتج، ويمكن للخيارات الصحيحة في تلك المرحلة أن تقطع شوطًا طويلًا نحو جعل المنتج قابلاً للتطبيق. تعتبر Guangsheng خيار التصنيع المثالي لأي موقف بسبب إصرارها على تقديم الأفضل بأقصى قدر من الاتساق.
مجهزة بمنشأة حديثة وفريق من ذوي الخبرة، يمكن لشركة Guangsheng التعامل مع جميع أنواع أعمال التصنيع ذات 3 أو 4 أو 5 محاور. من خلال فحوصات الجودة الصارمة، يمكننا أن نضمن أن الأجزاء النهائية تلبي جميع أنواع فحوصات الجودة دون فشل.
علاوة على ذلك، فإن ما يميز شركة Guangsheng هو أسرع فترات التنفيذ والأسعار الأكثر تنافسية في السوق. علاوة على ذلك، تم تحسين العملية أيضًا لتسهيل العميل. ما عليك سوى تحميل التصاميم للحصول على تحليل شامل لسوق دبي المالي وعرض أسعار فوري للبدء.
تعد الأتمتة والحلول عبر الإنترنت هي مفاتيح مستقبل التصنيع، وتدرك شركة Guangsheng ذلك. ولهذا السبب فإن كل ما ستحتاجه للحصول على أفضل النتائج هو مجرد نقرة واحدة.
خاتمة
تختلف جميع أجهزة CNC ذات 3 و 4 و 5 محاور وكل نوع يأتي مع نقاط قوته أو نقاط ضعفه. ومع ذلك، فإن الاختيار الصحيح يعتمد على المتطلبات الفريدة للمشروع ومتطلباته. لا يوجد خيار صحيح في التصنيع. النهج الصحيح هو العثور على المزيج الأمثل من الجودة والتكلفة والوقت. يمكن لجميع أنواع CNC الثلاثة تقديم شيء بناءً على متطلبات مشروع معين.
وقت النشر: 29 نوفمبر 2023