کدام اجزا در حین ماشینکاری CNC حرکت می کنند؟

در ماشینکاری CNC معاصر، اجزای متحرک نقش محوری دارند و باید به طور کامل درک شوند. این حرکات ارتباط نزدیکی با دقت و کیفیت محصول نهایی دارد. در یک دستگاه CNC، دوک و ابزار به همراه قطعه کار، هنگام کار کردن دستگاه، هماهنگ حرکت می کنند تا برش ها و شکل های کامل و کاملی را روی مواد مربوطه ایجاد کنند. علاوه بر این، دستگاه دارای قابلیت کنترل حرکت مطابق با یک طرح طراحی دقیق است.

هنگامی که درک کردید هر جزء چگونه کار می کند، می توانید در موقعیتی باشید که نتایج بهینه را برای فرآیند تولید به دست آورید. علاوه بر این، درک کافی از این حرکات به مهندسان و اپراتورها کمک می کند تا کارایی و عملکرد ماشین ها را بدست آورند.

قطعات درگیر در ماشینکاری CNC

ماشینکاری CNC از اجزای زیادی با حرکت تشکیل شده است. هر جزء نقش معینی را در فرآیند حذف-مواد بازی می‌کند. بنابراین، درک نحوه حرکت این اجزا برای به دست آوردن کنترل دقیق بر تکنیک های CNC کلیدی است. بیایید هر جزء و نقش مربوط به آن را مورد بحث قرار دهیم.

حرکت اسپیندل

دوک در ماشین های CNC برای چرخاندن ابزار در عملیات بریدگی استفاده می شود. عملکرد اساسی مته گرفتن و چرخاندن ابزار برای تراشیدن مواد است. معمولاً دو حرکت اساسی در حرکت دوک وجود دارد: حرکت چرخشی و حرکت محوری.

حرکت چرخشی: دوک حرکت چرخشی خود را حول یک محور تغییر می دهد و با ابزار برش درگیر می شود تا روی ماده کار کند. چرخش مورد نظر برای عملیات فرزکاری و حفاری CNC بسیار مهم است.

حرکت محوری: در برخی از ماشین‌های CNC، دوک می‌تواند در جهت سوم مانند جهت Z یا حرکت عمودی حرکت کند، مخصوصاً برای تیز کردن ابزار، برش‌های عمیق و انواع عملیات حفاری CNC.

حرکت ابزار برش

در ماشینکاری CNC، ابزارهای برش اغلب برای شکل دادن یا طراحی اجزای از پیش تعریف شده{0} استفاده می شوند. این ابزارها در پارامترهایی مانند اندازه، شکل، جنس و سرعت برش متفاوت هستند.

انواع ابزارهای برش: دستگاه های CNC بسته به نوع مواد، برش تعریف شده و عملیات معمولی می توانند انواع ابزارهای برش مانند مته، آسیاب، ماشین تراش و آسیاب را در خود جای دهند.

الگوهای حرکتی: اکثر ابزارهای برش به دو صورت حرکت می کنند: حرکت مستقیم و دایره ای.

حرکت خطی: ابزار برش در جهت X، Y یا Z ترجمه می شود تا ماده را حک کند، یا می توانید بگویید شکل آن را تعریف کنید.

حرکت چرخشی: علاوه بر تغذیه مستقیم، ابزار برش ممکن است حول محور خود بچرخد، بنابراین حرکات دایره ای یا مارپیچی را امکان پذیر می کند.

حرکت قطعه کار

یک قطعه کار به عنوان یک قطعه مواد برای ماشینکاری تعریف می شود و اغلب در طول فرآیند با استفاده از تکنیک های نگه داشتن کار گیره می شود. می‌توانید قطعه کار را طوری حرکت دهید که دقیقاً در جایی قرار گیرد که ابزار برش باید عمل کند.

انواع محل کار: برای تضمین اینکه قطعه کار در موقعیت صحیح خود باقی می ماند، دستگاه های CNC از فیکسچرها، گیره ها و گیره های مختلف استفاده می کنند. اینها را می توان با-دستی یا برقی- کار کرد. به طور کلی، شما می توانید آن را برای برش بهینه زمانی که ماشین در حال کار است قفل کنید.

یراق آلات: برای جلوگیری از شکاف و محکم نگه داشتن قطعه کار در جای خود به روشی سفارشی استفاده می شود.

گیره ها: نگه دارید- ابزارهایی هستند که برای بستن قطعه کار در جای خود سفت می شوند.

موقعیت قطعه کار: بسته به طرح، قطعه باید به درستی جهت گیری شود تا ابزار در منطقه مناسب قرار گیرد. به عنوان مثال، CNC مدرن از مکانیسم‌های دقیقی برای لغزش قطعه کار در امتداد محورهای X، Y و Z و برای موارد خاص از موتورها و راهنماها استفاده می‌کند.

حرکت محورها (X، Y، Z)

دستگاه های CNC برای چندین محور کار نصب می شوند. از حرکات محور برای کنترل ابزار و کار مورد نظر استفاده می شود. هر محور ابزاری را برای حرکت ظریف و کنترل شده برای دستیابی به نتایج ماشینکاری دقیق فراهم می کند.

محور X-: در بیشتر موارد، از محور X-برای کنترل حرکت چپ و راست در امتداد قطعه کار یا در جهت X استفاده می‌شود.

محور Y-: محور Y- قطعه کار را بالا و پایین می‌برد. همچنین برای جابجایی قطعه کار به عقب و جلو استفاده می شود.

محور Z-: از محور Z-برای حرکت ابزار برش در جهت عمودی برای کنترل عمق برش استفاده می‌شود.

محورهای اضافی: ماشین‌های CNC اخیر شامل سیستم‌های 5 محوری یا چند محوره هستند. این محورها در جهات مختلف حرکت می کنند. ابزار برش می تواند کج یا چرخانده شود. قطعه کار می تواند کج یا بچرخد. این تنظیمات امکان تولید اشکال کوچک و پیچیده را فراهم می کند.

انواع حرکت متداول در ماشینکاری CNC

ماشینکاری CNC از حرکات مختلفی برای هدایت ابزار و قطعه کار در مسیرهای مورد نیاز خود استفاده می کند. همه انواع حرکت برای ایجاد قطعات با دقت بالا-از هندسه ساده مستقیم تا سه بعدی استفاده می شود. در زیر پنج نوع حرکت اصلی و کاربرد آنها در ماشینکاری CNC آورده شده است.

حرکت ترجمه (همچنین به عنوان حرکت خطی شناخته می شود)

در حرکت انتقالی، ابزار یا قطعه کار به سمت بالا و پایین، پهلو به پهلو یا جلو به عقب در یک خط مستقیم و بدون شکست حرکت می کند. CN حفاری، فرز و شکاف با استفاده از حرکت خطی انجام می شود. حرکت موتوری است، اغلب با موتورهای سروو یا پله ای. اغلب شامل مکانیسم های بازخوردی مانند رمزگذارها می شود. نرخ تغذیه با توجه به مواد و عملیات متفاوت است تا میزان حذف مواد یکنواخت و دقیق حفظ شود.

حرکت چرخشی

حرکت چرخشی یک کاتر را به کار می گیرد که دارای حرکت چرخشی است در حالی که قطعه کار (یا ابزار) در یک موقعیت ثابت با محور چرخش باقی می ماند. در مورد ماشین‌های تراش CNC، قطعه کار در حالی که ابزار ثابت می‌ماند، معمولاً در جهت محور Z می‌چرخد. علاوه بر این، در آسیاب CNC با میزهای دوار نیز استفاده می‌شود که امکان استفاده از زاویه‌های چندگانه را فراهم می‌کند.

درون یابی دایره ای (همچنین به عنوان حرکت قوس شناخته می شود)

درون یابی دایره ای یک کنترل حرکت است که از حرکت خطی و چرخشی برای ردیابی یک دایره یا قوس استفاده می کند. عمدتاً در ساختن ویژگی های مقعر مانند سوراخ ها، فیله ها و خطوط به کار می رود. مسیر ابزار با دستورات G{2}}کد توصیف می‌شود. G02 برای حرکت در جهت عقربه های ساعت و G03 برای حرکت خلاف جهت عقربه های ساعت.

حرکت چند محوری همزمان

نوع حرکت شامل هر چهار محور خطی (X، Y، Z) و سه محور چرخشی (A، B، C) است که به طور همزمان حرکت می کنند. این امکان را برای ابزار فراهم می کند تا به هر زاویه بخشی برسد، به خصوص برای اشکال نسبتاً پیچیده. آشنایی با تجهیزات 5 محوره، برای قطعاتی مانند پره یا قالب توربین مفید است.

حرکت سریع (موقعیت یابی)

حرکت سریع یک حرکت نسبتا سریع و بدون برش است که برای قرار دادن سریع ابزار استفاده می شود. در آن ابزار با سرعت بالاتری از نقطه ای به نقطه دیگر منتقل می شود و اغلب هیچ ماده ای بریده نمی شود. سیستم CNC حرکت را کنترل می کند تا زمان خرابی بین برش ها به حداقل برسد. اغلب برای انتقال ابزار به موقعیت های جدید با سرعت بالا برای به حداکثر رساندن چرخه ماشینکاری استفاده می شود.

نرم افزار CNC و سیستم های کنترل: اهمیت آنها

ماشین‌های CNC بر اساس برنامه‌های نرم‌افزار CAM/CAD کار می‌کنند، که معمولاً برای هدایت حرکات و اقدامات جزء خاص استفاده می‌شوند.

چگونه G{0}}کدها و برنامه‌های ماشین حرکت را کنترل می‌کنند: ماشین‌های CNC خودرو از کدهای G- استفاده می‌کنند. اینها زبان‌های متعارفی هستند که به کنترل‌کننده‌های ماشین آموزش می‌دهند که در برابر حرکت قطعه کار چه کاری انجام دهند. علاوه بر این، این کدها حرکت ابزار، سرعت ابزار و عملکرد آنها را تعریف می کنند. کدهای G- انواع مختلفی دارند. هر کد G{7} دستورالعمل‌های خاصی را برای حرکت در امتداد محورها، تغییر ابزار، نرخ خوراک و غیره نشان می‌دهد.

تعامل نرم افزار CNC با اجزای مکانیکی: نرم افزار CNC حرکات ماشین ابزار را کنترل و برنامه ریزی می کند. آنها برای کنترل دوک و ابزار برش با موتورها ارتباط برقرار می کنند. علاوه بر این، هماهنگی به حرکت قطعه کار برای دستیابی به الگوهای حرکتی خاص کمک می کند. چنین تعاملی مستلزم کاربرد عملی اتوماسیون و کنترل دقیق فرآیندهای ماشینکاری است و احتمال خطای انسانی را به حداقل می رساند.

اهمیت حرکات همگام سازی در ماشینکاری CNC

مهمتر از همه، حرکات باید در ماشینکاری CNC بسیار دقیق باشد زیرا هر حرکتی خارج از محل ممکن است منجر به کیفیت پایین محصولات/قطعات شود.

هماهنگی بین دوک، ابزار برش و قطعه کار: حرکات دوک، ابزار برش و قطعه کار همگی نیاز به همگام سازی کافی دارند. علاوه بر این، خطر برش بیش از حد- یا قرارگیری نادرست را که می‌تواند به دلیل خطای انسانی رخ دهد، کاهش می‌دهد. به عنوان مثال، ابزار برش باید از خطوط قطعه کار پیروی کند تا از برش دقیق و سطح صاف اطمینان حاصل شود.

اهمیت حرکت سنکرون شده برای ماشینکاری دقیق: همگام سازی حرکت دوک، ابزار برش و قطعه کار در مرحله اجرا امکان پذیر نیست. بنابراین، ممکن است با نقص هایی مانند سایش ابزار، پوشش ضعیف سطح یا ابعاد مواجه شوید. مکانیسم های دقیق حرکت نسبی هر مرحله، ایجاد قطعاتی را تضمین می کند که بالاترین استانداردهای کیفیت، دقت و تحمل سایش را داشته باشند.

انواع ماشین های CNC و الگوهای حرکتی آنها

ماشین‌های CNC (کنترل عددی کامپیوتری) تجهیزاتی باشکوه در صنایع تولیدی امروزی هستند. از آنجایی که این ماشین ها دقت، سرعت و اتوماسیون را ارائه می دهند، حدود. ماشین‌های مختلفی برای تولید قطعات مختلف برای عملکرد بهینه استفاده می‌شوند. با این حال، این ماشین ها در حرکات دقیق خود برای ایجاد اشکال پیچیده متفاوت هستند. بنابراین، یادگیری طبقه بندی ماشین های CNC و انواع مختلف حرکات هنگام انتخاب ماشین مناسب برای کار بسیار ضروری است.

ماشین های CNC عمودی

ماشین‌های CNC بالا-راست در صنایع، به‌ویژه برای عملیات‌هایی مانند فرز و حفاری رایج هستند. دوک در یک ماشین عمودی به صورت عمودی قرار دارد، در حالی که قطعه کار روی یک میز به صورت افقی روی زمین قرار دارد.

الگوهای حرکتی در ماشین های CNC عمودی

Z-حرکت محور: همراه با محور Z-، جایی که دوک ماشین می‌تواند به سمت بالا یا پایین حرکت کند تا عمق برش روی قطعه کار را کنترل کند.

X{0}}حرکت محور: قطعه کار در امتداد محور X-به صورت افقی ترجمه می‌شود و قطعه کار را برای عملیات در حال انجام زیر ابزار برش قرار می‌دهد.

Y{0}}حرکت محور: قطعه کار همچنین در امتداد محور Y-به موقعیت صحیح برای ماشینکاری تبدیل می‌شود.

حرکات چرخشی: برخی از ماشین های عمودی شامل حرکت چرخشی هستند به طوری که ابزار برش یا قطعه کار می تواند بچرخد تا الگوها/برش های پیچیده تری ایجاد کند. برای مثال، برش‌های هوا برای ماشین‌های CNC عمودی که برای فرز{1}}از بالا، سوراخ‌کاری، و ضربه زدن به قطعات موتور و پوسته‌های فلزی طراحی شده‌اند، معمول است.

ماشین آلات CNC افقی

ماشین‌های CNC افقی که به‌عنوان مراکز ماشین‌کاری افقی (HMC) عمل می‌کنند، شبیه ماشین‌های عمودی هستند، به استثنای این واقعیت که دوک این ماشین‌ها افقی است. این ماشین ها معمولا برای قطعات کار بزرگ و پیچیده استفاده می شوند. بنابراین، این موارد به طور گسترده در صنایع هوافضا و همچنین خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرند.

الگوهای حرکتی در ماشین های CNC افقی

Z-حرکت محور: در ماشین‌های افقی، دوک را بالا و پایین می‌برند تا ابزار برش بر روی مواد تأثیر بگذارد.

X{0}}حرکت محور: قطعه کار به صورت عرضی در امتداد محور X متحرک است. به طور معمول، روی یک صفحه گردان نصب می شود تا امکان دسترسی به سطوح مختلف مواد را فراهم کند.

Y-حرکت محور: قطعه کار در جهت Y- حرکت می‌کند تا موقعیت خود را تغییر دهد. این امکان حرکت رو به جلو یا عقب را فراهم می کند، جایی که ممکن است اقدامات مختلف برش مورد نیاز باشد.

حرکات چرخشی: ماشین‌های CNC افقی ممکن است دارای میزهای چرخشی باشند که به قطعه کار اجازه می‌دهد در امتداد محور خود بچرخد و امکان ماشینکاری چند طرفه را در یک عملیات گیره‌ای واحد فراهم می‌کند.

این ماشین ها زمانی مفید هستند که قرار است فرز بر روی قطعات بزرگ و پیچیده انجام شود و زوایای مختلفی برای ماشین کاری مورد نیاز است.

ماشین‌های CNC چند محوری

ماشین‌های چند محوره نمونه‌های بارز تطبیق پذیری بالا هستند، با ویژگی‌هایی که فراتر از سه محور اصلی هستند. این ماشین‌ها در عملیاتی استفاده می‌شوند که مستلزم دقت ابعادی{2} بالا در برش و شکل دادن قطعات است.

4-ماشین‌های CNC محور: ماشین‌های 4 محور نوعی ماشین تراش هستند. این شامل یک محور چهارم به نام محور A است که قطعه کار را می چرخاند. ابزار برش بر روی محورهای X، Y و Z عمل می کند. این تنظیمات انعطاف پذیری بیشتری را برای سوراخکاری و فرزکاری سطوح زاویه دار فراهم می کند.

ماشین‌های CNC 5 محوره: ماشین‌های 5 محوره دارای دو محور چرخشی دیگر (محورهای B و C) هستند که ابزار و قطعه کار را می‌توان چرخاند. این قابلیت امکان ماشینکاری در سطوح مختلف قطعه را بدون نیاز به برگرداندن آن فراهم می کند و برای اشکال دشوار مانند توربین ها یا ایمپلنت ها ایده آل است.

ماشین‌های CNC چند محوره (7-محور/12 محور): ماشین‌های CNC همچنین دارای یک محور کنترل هستند که فراتر از محور 5 است. زیرا ماشین های پیشرفته می توانند کانتورینگ سه بعدی و برش های پیچیده را انجام دهند. با این حال، ماشین‌های مختلف از حرکت چند محوره همگام برای ارائه دقت و به حداقل رساندن زمان چرخه استفاده می‌کنند.

ماشین‌های چند محوره برای استفاده در صنایعی که به دقت بالا و پیچیدگی‌های طراحی قطعه کار نیاز دارند، ایده‌آل هستند، زیرا زمان و تعداد تنظیمات را کاهش می‌دهند.

مسائل و پیامدهای حرکت اجزای CNC

ماشین‌های CNC به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در عملکرد خود دقیق باشند، اما اغلب مشکلات کمی دارند. همه اجزا باید به درستی حرکت کنند. شناسایی مشکلات احتمالی ضروری است. بنابراین، درک چگونگی پرداختن به چنین مسائل مهمی مهم است.

مسائل رایج با جنبش CNC:

انحراف ابزار: ابزار برش ممکن است زیر بار خم شود. می تواند منجر به دقت ضعیف و کیفیت نامطلوب قطعه شود. مخصوصاً در عملیات برش سنگین یا برای قطعات کار بزرگ که گرمای تولید شده روی برش و شکل قطعه کار بسیار تأثیر می گذارد، بدتر است.

ضربه برگشتی: بازی در پیچ یا چرخ دنده باعث ایجاد واکنش می شود. سر دستگاه سعی می کند با جهت آنها هماهنگ شود. پروفیل‌های رزوه‌دار پیچ‌دار{2}}خطاهای کوچکی ایجاد می‌کنند و هندسه قسمت را تغییر می‌دهند.

سختی ماشین: اگر ماشین صلب نباشد، ارتعاشات به نحوی بر عملیات ماشینکاری تاثیر می گذارد. این مشکل معمولا با ماشین های مینیاتوری همراه است.

اطمینان از دقت و سازگاری:

کالیبراسیون منظم: تنظیمات منظم ماشین‌های CNC باعث بهبود محورهای دستگاه می‌شود و به شما در کاهش عدم دقت مکانیکی کمک می‌کند.

قطعات با کیفیت-بالا: استفاده از عناصر بسیار دقیق مانند پیچ ​​های توپ و راهنماهای خطی، بازی مکانیکی کلی را کاهش می دهد. علاوه بر این، عملکرد نرم تر را تضمین می کند.

نرم افزار پیشرفته CNC: سیستم های کنترل عددی کامپیوتری امروزی از نرم افزار دیجیتال برای کنترل دقیق مسیر ابزار و اصلاح انحرافات جزئی در حرکت استفاده می کنند. مسائل بالقوه را می توان قبل از انجام فرآیند ماشینکاری واقعی با استفاده از شبیه سازی های نرم افزاری مشاهده کرد.

نتیجه گیری

در ماشینکاری CNC، عوامل متعددی برای دستیابی به دقت مورد نظر در ساخت قطعه نقش دارند. اینها محورهای دوک، ابزارهای برش، قطعه کار و ماشین هستند که X، Y، Z و محورهای چرخشی هستند. حرکت هر جزء نقش بسزایی در فرآیند ماشینکاری دارد. کیفیت و همچنین دقت قطعه با حرکت هر جزء تعیین می شود.

دوک و ابزار برش مواد را حذف می کنند در حالی که قطعه کار برای تعیین موقعیت ماشین کاری حرکت می کند. علاوه بر این، نرم افزار CNC هماهنگی این حرکات را برای تولید فرم قطعه و بافت سطح مورد نیاز تنظیم می کند.

با این حال، مهم است که بدانید این اجزا چگونه حرکت می کنند تا بتوانید محصولات ماشینکاری شده سازگار و دقیق را بدست آورید. علاوه بر این، این حرکات باید به خوبی هماهنگ و همسو باشند تا دقت مورد نظر را در قطعات تولید شده بدون نقص فراهم کنند. Greatcncmachine یک ارائه دهنده راه حل ماشینکاری CNC قابل اعتماد است که تجربه غنی در انجام این حرکات برای تضمین دقت و کارایی در هر پروژه دارد.