هفت روش اصلی ماشینکاری CNC

امروزه فرآیندهای تولید جدید و نوآورانه ای ارائه می شود که شامل انواع مختلف پرینت سه بعدی (3D Printing) می باشد. اما ماشینکاری CNC (ماشینکاری به روش کنترل عددی رایانه ای) هنوز با فاصله زیاد معمولترین روش تولید قطعات بزرگ فلزی و بسیاری از انواع پلاستیک ها است. ما فکر کردیم توضیح بیشتر درباره هفت روش تولید برتر و شیوه کار آنها، برای این که شما تصمیم آگاهانه تری در مورد پروژه بعدی خود بگیرید، مفید خواهد بود.

تراشکاری (Turning)

شاید اولین عملیات ماشین کاری در تاریخ، تراشکاری ساده شامل بستن یک قطعه کار به طور محکم بر روی یک صفحه چرخشی یا محور باشد. همانطور که قطعه کار می چرخد، ابزار برش مقابل آن بر روی یک پایه نصب شده روی لغزنده نگه داشته می شود.
لغزنده می تواند در طول قطعه کار به بالا و پایین حرکت داده شود، همچنین به خط مرکزی نزدیک یا از آن دور شود. این حرکت ساده برای برداشتن سریع مقادیر بزرگ ماده ایده آل است. علاوه بر این، مته نصب شده روی مرغک می تواند سوراخهای دقیق پایینتر از خط مرکز قطعه کار ایجاد کند.
دستگاه های تراش برای ایجاد اشکال هم مرکز بر روی محیط خارجی یک قطعه مدور استفاده می شوند. شکافها، شیارهای دوار، پله ، رزوه های داخلی و خارجی، شفت ها و سیلندرها و بطورکلی خیلی از اشکال دایره ای یا گرد روی دستگاه تراش ساخته می شوند. بعلاوه، آنها قادر به پرداخت سطحی به طور مشخص صاف و یکنواخت هستند.

فرزکاری (Milling)

فرزکاری که در آن قطعه کار ثابت است و ابزار برش بر روی محور دوران قرار دارد، اساسا با تراشکاری فرق دارد. قطعه کار معمولا بصورت افقی بوسیله گیره ماشین نگه داشته می شود که بر روی یک میز که در جهت های X و Y حرکت می‏کند، نصب شده است. محور دستگاه فرز , تیغه های برشی متنوعی را نگه میدارد و در جهت محورهای X، Y و Z حرکت می کند.
هرچند که دستگاه فرز می تواند سوراخکاری و داخل تراشی نیز انجام دهد، اما در براده برداری از قطعات پیچیده تر و غیرمتقارن را عملکرد برتری دارد . فرزها برای ایجاد وجوه تخت/مربعی، شکافها، پخها، کانالها، پروفیل ها، جای خار و بقیه اشکالی که به زوایای برش دقیق نیاز دارند, استفاده می شوند. فرزکاری و تراشکاری در کنار هم , بخش عمده عملیات های ماشینکاری دستگاههای CNC را شامل میشوند.
همانند سایر عملیات های ماشینکاری فلزات، در فرزکاری نیز , مایع برشی برای سردکردن قطعه کار و ابزار برش ، روانکاری و همچنین دورکردن براده ها استفاده می شود.

سنگ زنی سطحی

ساختن یک سطح بسیار صاف بر روی فلزات برای بسیاری از کاربردها مهم است و بهترین راه برای ساختن چنین سطح دقیق سنگ زنی است. ماشین سنگ زنی یک دیسک دوار است که با ماسه سایندهای با زبری مشخصی پوشیده شده است. قطعه کار بر روی یک میز لغزنده سوار میشود و در زیر دیسک دوار به صورت عرضی عقب و جلو میرود یا برخی اوقات محکم نگهداشته شده و دیسک حرکت میکند. البته دقت کنید که این فرایند تنها بر روی سطوحی که هیچ برآمدگی ندارند قابل اجرا است.
انواع مختلف ساینده ها بسته به جنس قطعه کار مورد استفاده قرار میگیرند. تنش حرارتی و مکانیکی در فرایند سنگ زنی میتواند بر قطعه کار اثر معکوس بگذارد بنابراین برای کنترل سرعت و دمای ابزار باید دقت به خرج داده شود.

براده برداری به روش تخلیه الکتریکی (EDM) در سینک جامد

براده برداری به روش تخلیه الکتریکی (EDM) برای ایجاد محفظه، سوراخ و اشکال مربعی داخل فولادهای ابزار سختکاری شده که راههای دیگر جهت ساخت آنها غیرممکن یا بسیار دشوار است, استفاده میشود. معمولا این روش بر روی قالبهای تزریق پلاستیک و ریخته گری تحت فشار و به ندرت بر روی خود قطعه پرداختکاری شده , استفاده میشود.
روش EDM همچنین برای ساختن سطوح دارای بافت یا حروف حک شده و لوگوها روی ابزارهای قالب استفاده میشود.
در این روش یک الکترود رسانا نزدیک قطعه کار در حالی که در حمام سیال دی الکتریک است، قرار داده میشود. الکترود دقیقا به شکل برشی که می خواهد روی قطعه کار ایجاد کند, شکل داده شده است. با تخلیه الکتریکی، ذرات فلز از سطح قطعه کار جدا میگردند. خود الکترود با قطعه کار را تماس پیدا نمیکند اما خودش به تدریج از بین رفته و ممکن است به طور مداوم نیاز به جایگزینی داشته باشد.

وایرکات (Wire EDM)

وایرکات از سیم مسی به عنوان هادی جریان الکتریسیته ولتاژ بالا استفاده میکند. از آنجا که سیم هادی جریان به طور پیوسته در فرایند برش ساییده میشود لذا تغذیه سیم هادی تازه بطور پیوسته صورت می گیرد . این شیوه نیازمند عبور سیم از قطعه کار بوده و نمیتواند برای ایجاد سوراخ کور استفاده شود.
روش وایرکات برای ساخت اشکال دایروی و نیمه دایروی در فولادهای ابزار سخت کاری شده ضخیم که ساخت آنها با ابزارهای برش معمولی بسیار دشوار است، استفاده میشود.

سنگ زنی استوانه ای

این روش ترکیب تراشکاری و سنگ زنی سطحی است. قطعه کار معمولا ثابت بوده و استوانه یا دیسک سنگ زنی می چرخد. سنگ زن های استوانه ای میتوانند در سنگ زنی خارجی و داخلی، در تمام طول قطعه کار یا در بخشی از آن، مورد استفاده قرار گیرد. مزیت بزرگ این فرایند این است که می تواند سطوح شدیدا صاف با تلرانس بسیار دقیق بسازد.

سنگ زنی نوری

تا اینجا فقط از ماشینکاری فلزات صحبت کردیم، اما ماشینکاری CNC برای ساخت لنزهای خاص شیشه‌ای و پلاستیکی نیز استفاده می شود. قطعات اپتیکال, سطوح بسیار ظریف با تلرانس های شدیدا دقیق نیاز دارند، پس ابزار سنگ زنی مخصوصی استفاده میشود که در آن دیسک سنگ زنی در مقابل سطح در چند محور می چرخد. در در این روش , انحراف از سطح نامی در تمامی سطوح قطعه کار به یک مقدار مشابه می رسد. ماسه سنگ‌زنی برای روانکاری و ایجاد یک سطح پرداخت‌کاری شده نیز استفاده می‌شود.

نتیجه گیری

به نظر ما یک مهندس مکانیک طراح باید بداند قطعات چگونه ساخته می‌شوند و چرا برخی روش‎ها از میان روشهای مختلف برای ساخت آنها انتخاب می گردند.

بازدید: 303

شاید این مطالب را هم دوست داشته باشید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *