الأجزاء الآلية سائدة عبر الصناعات. وهي تمثل فئة من المكونات المهندسة الدقيقة ، التي يتم إجراؤها من خلال العمليات الطرفية إلى التحمل الصارم ، وتقديم الأشكال الهندسية المعقدة ، ودقة متكررة ، والتشطيبات السطحية المتفوقة. يغطي هذا الدليل أساسيات الأجزاء والمكونات المعنية: ما هي عليه ، وكيفية إنتاجها ، ومزاياه ، ومبادئ التصميم الرئيسية. ستتعرف أيضًا على المواد المستخدمة وتطبيقاتها.
الأجزاء والمكونات المكررة هي كائنات دقيقة تم إنشاؤها عن طريق إزالة المواد الزائدة من كتلة صلبة ، أو "قطعة العمل". تشكل آلات القطع - مثل المخارط ، والمطاحن ، والتدريبات ، وأجهزة التوجيه - الشغل إلى الشكل المطلوب والانتهاء. يمكن صنع هذه الأجزاء من المعادن أو البلاستيك أو المواد الأخرى التي تحافظ على الاستقرار الأبعاد أثناء القطع.
يمكن تنفيذ الآلات بطريقتين رئيسيتين:
يتم إجراء معظم المكونات المعقدة أو المخصصة على أجهزة CNC لتحقيق أقصى قدر من الدقة وقابلية التوسع. ومع ذلك ، لا يزال للآلات اليدوية مكانها - خاصةً للأجزاء السريعة ، حيث يستغرق إعداد برنامج CNC وقتًا أطول من مجرد القطع باليد.
في بعض الحالات ، يتم استخدام الآلات كعملية ثانوية أو تشطيب. على سبيل المثال ، قد يتم إلقاء جزء في البداية أو مزورة أو معزولة بالحقن ، ثم يخضع لتصنيع إضافي لتحسين ميزاته-مثل الثقوب المحفورة أو المواضيع المستغلة أو الأسطح المطحونة. وغالبًا ما يشار إليها على أنها أجزاء مصابة جزئيًا أو بعدها.
من الثقوب البسيطة إلى الأشكال الهندسية الداخلية المعقدة ، تشكل تقنيات الآلات المختلفة الخصائص الرئيسية للأجزاء المعنية. فيما يلي بعض أساليب الآلات الأكثر استخدامًا:
توفر الأجزاء المعنية CNC العديد من المزايا الرئيسية على مكونات ثلاثية الأبعاد المطبوعة والحقن. وتشمل هذه الفوائد:
واحدة من المزايا الرئيسية للأجزاء المعنية هي أنك لست بحاجة إلى كمية الحد الأدنى للطلب لشرائها. يمكنك طلب نموذج أولي واحد أو كميات صغيرة جدًا عند الطلب - بدون الأدوات المكلفة والمستهلكة للوقت المطلوبة للأجزاء المقولبة. هذا مفيد بشكل خاص للشركات الأصغر ، لأنه يقلل من المخزون وربط رأس المال ويدعم الإنتاج المخصص.
الأجزاء المعنية مناسبة وبأسعار معقولة كنماذج أولية لأنها تتجنب الأدوات باهظة الثمن والحد الأدنى من متطلبات الطلب. عادةً ما تستغرق البرمجة والإعداد بضعة أيام فقط ، بحيث يمكن للفرق تكرار التصميمات بسرعة وتقييم ملاءمة كل إصدار ووظيفة في اختبارات العالم الحقيقي. تضمن الدقة العالية والتشطيب السطحي المتفوق للآلات CNC النماذج الأولية عن كثب أجزاء الإنتاج النهائية ، حتى بالنسبة للهندسة المعقدة أو التفاصيل المعقدة.
علاوة على ذلك ، يدعم Machining مجموعة واسعة من المواد - من سبائك الألومنيوم والصلب إلىالبلاستيك الهندسي- يمكن للمطورين اختبار خيارات متعددة في ظل ظروف التشغيل الفعلية وتحديد الركيزة المثلى قبل الالتزام بالتصنيع على نطاق واسع.
يوفر Machining حرية التصميم التي لا مثيل لها باستخدام أدوات القطع متعددة المحاور لإنتاج أي شكل تقريبًا-جيوب عميقة ، تقويضات ، زوايا حادة ، وملامح معقدة. يمكنك دمج ميزات مثل المواضيع والرؤساء والممرات في إعداد واحد ، بدلاً من تصميم إدراجات منفصلة أو إضافتها لاحقًا.
على النقيض من ذلك ، يتطلب صب حقن التنازلات التصميم - سماكة جدار موحدة ، زوايا مسودة ، ومسارات التدفق المتسقة - لضمان ملء العفن المناسبة والطرد الجزئي. بمجرد بناء القالب ، يتطلب تعديل هذا التصميم عادة تغييرات باهظة الثمن أو حتى إعادة بناء العفن الكاملة.
حتى عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، التي يُنظر إليها عمومًا على أنها واحدة من الأفضلعمليات التصنيعمن حيث تصميم حرية ، لديه قيود. لا يمكن لمعظم الأساليب المضافة (وخاصة FDM و SLA) بناء تراكب حاد دون هياكل الدعم. تضيف هذه الدعم مواد ، وزيادة وقت الطباعة ، ويجب إزالتها بعد طباعة-غالبًا ما تترك علامات تحتاج إلى الصنفرة أو غيرها من التشطيب. قد تشوه الأجزاء الكبيرة أو المعقدة مع وجود طبقات باردة ، ويؤدي بناء طبقة تلو الأخرى إلى قوة متباين الخواص و "خطوة" مرئية على الأسطح الرأسية.
يتم قطع الأجزاء المعنية من billets الصلبة ، والتي تحتفظ بالقوة الكاملة والسلامة المادية للسهم. هذا يجعلها متفوقة من الناحية الهيكلية على الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، والتي يمكن أن تعاني من نقاط الضعف البيني ، ولأجزاء مصبوبة ، والتي قد تتطلب جدران أرق لاعتبارات التدفق.
يتم إنتاج الأجزاء المعنية بشكل أسرع بكثير لأنه لا يوجد قالب أو أدوات خاصة للبناء. بمجرد أن يكون طراز CAD جاهزًا ، يمكن إنشاء برنامج CAM وإرساله مباشرة إلى الجهاز. يمكن أن تعمل مراكز CNC الحديثة على مدار الساعة مع الحد الأدنى من الإشراف ، مما يسمح بتصنيع الأجزاء في غضون أيام قليلة. هذه السرعة مفيدة بشكل خاص للنماذج الأولية السريعة ، وإنتاج الجسر ، واحتياجات الاستبدال العاجلة.
يمكن أن تحقق الأجزاء المشهورة تشطيبات سطحية ناعمة وعالية الجودة دون خطوط التدفق أو الفلاش أو الفراق في كثير من الأحيان في الأجزاء المقولبة-أو خطوط الطبقة من الطباعة ثلاثية الأبعاد. من خلال الجمع بين سرعات المغزل المرتفعة ، ومعدلات التغذية المحسنة ، والمبرد المناسب ، يمكن أن تحقق الآلات بشكل روتينيقيم الخشونة (RA)أقل من 0.8 ميكرون - ومع تمريرات التشطيب الدقيقة ، حتى إلى 0.2µm أو أفضل.
يمكن لآلات CNC تحمل التحمل الضيق وتقديم نتائج متسقة من جزء إلى آخر. إذا كانت ميزة معينة - مثل التجويف الدقيق الذي يجب أن يتم إغلاقه بشكل مثالي - تطلب اهتمامًا خاصًا ، فيمكن للميكانيكي قضاء وقت إضافي أو جعل تمريرات تشطيب إضافية على هذه الميزة دون التأثير على بقية الجزء.
على النقيض من ذلك ، تعتمد الأجزاء المقولبة للحقن بالكامل على دقة تجويف القالب الأولية. بعد أن يمكن لآلاف الدورات ، يمكن أن تتجول في تآكل الأدوات وتحولات العمليات الطفيفة الحواف أو تغيير الأبعاد ، ولا يمكنك تعديل القطع الفردية دون تعديلات العفن المكلفة أو العمليات الثانوية.
نظرًا لأن أجزاء CNC يتم إنتاجها مباشرة من ملفات CAD الرقمية ، يمكنك إجراء تغييرات في التصميم حتى يبدأ التصنيع. هذا لا يقدر بثمن أثناء البحث والتطوير والنماذج الأولية: يمكن للمهندسين ضبط الأبعاد أو اختبار إصدارات متعددة دون تكلفة إضافية أو مواد ضائعة.
عند تصميم قطع الغيار ، يُنصح عمومًا باتباع مبادئ التصميم (DFM) لضمان الوظيفة والدقة وكفاءة التكلفة. لحسن الحظ ، لا يصعب تصميم الأجزاء المعنية بشكل خاص عند اتباع المفتاحاعتبارات تصميم الآلاتأقل:
الجدران الرقيقة عرضة للانحراف والاهتزاز أثناء الآلات ، مما قد يؤدي إلى عدم دقة الأبعاد وضعف السطح. كمبدأ توجيهي عام ، يجب ألا يقل سمك الجدار عن 0.8 مم للأجزاء المعدنية و 1.5 مم للأجزاء البلاستيكية.
تعتبر عمليات التقويض ميزات مريحة لا يمكن الوصول إليها باستخدام أدوات القطع القياسية بسبب عرقلة الهندسة. إنها تتطلب أدوات متخصصة ، مثل قواطع T-Slot أو L على شكل L ، بالإضافة إلى إعدادات الماكينة الإضافية وتغييرات الأدوات. لهذا السبب ، يجب استخدام Undercuts فقط عند الضرورة لوظيفة الجزء - على سبيل المثال ، عندما لا يمكن تحقيق أخدود قفل أو مفاتيح أو ميزة التجميع بأي وسيلة أخرى.
عند تصميم عمليات التقويض في الآلات ، من الأفضل جعل أبعادها بميليمرات كاملة لتتناسب مع أحجام الأدوات القياسية. تتراوح عروض Undercut عادة من 3 إلى 40 مم ، مع أعماق يصل إلى ضعف العرض.
من الصعب الجهاز ، طويل القامة ، الميزات البارزة الضيقة - مثل الرؤساء أو المنشورات - بدقة وقد تسبب الثرثرة أو الاهتزاز أو تشويه جزئي. للحفاظ على الاستقرار والدقة ، يجب ألا يتجاوز ارتفاع النتوء أربعة أضعاف عرضه. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تؤدي إضافة الأضلاع أو الشرائح إلى تعزيز الميزات البارزة بشكل فعال وتقليل تركيز الإجهاد ، مما يجعلها أكثر استقرارًا أثناء عملية الآلات.
يجب ألا تكون التجاويف والجيوب أعمق من أربعة أضعاف عرضها لضمان إخلاء الرقائق المناسبة ومنع انحراف الأدوات. نظرًا لأن مطاحن النهاية لها ملف تعريف دائري ، فإن الزوايا الداخلية لها دائمًا دائرة نصف قطرها - لذا تجنب تحديد حواف داخلها الحادة تمامًا.
عادة ما تصنع الثقوب مع بتات الحفر أو المطاحن النهائية. نظرًا لأن بتات الحفر تأتي بأحجام قياسية ، فإن مطابقة أقطار ثقب مع الأدوات القياسية كلما كان ذلك ممكنًا. أيضا ، الحد من عمق الثقب إلى أربعة أضعاف القطر للحفاظ على ثبات الأدوات ودقة الحفر.
يمكن تصنيع المواضيع إلى أحجام صغيرة (على سبيل المثال ، M6 وتحت) ، ولكن يجب أن توازن بين القوة والكفاءة. كدليل توجيهي ، استخدم طول المشاركة لا يقل عن 1.5 × القطر الاسمي (يصل إلى الحد الأقصى العملي البالغ 3 ×). علاوة على ذلك ، تضيف المواضيع الإضافية وقتًا للآلات وارتداء الأدوات دون فائدة كبيرة للحمل الدائنة.
يجب أن يناسب حجم الجزء قدرات معدات الآلات. بالنسبة لمعظم عمليات الطحن ، يجب ألا تتجاوز أبعاد الأجزاء النموذجية 400 × 250 × 150 مم. قد تتطلب الأجزاء الأكبر مراكز تصنيع عمودية أو أفقية متقدمة. يمكن لبعض آلات الطحن 5 محاور التعامل مع المكونات التي تصل إلى 1000 × 1000 مم أو أكبر. بالنسبة لعمليات الدوران القياسية ، فإن الحد الأقصى للحجم القابل للتطبيق هو حوالي 500 مم × 1000 مم.
يقتصر الحد الأدنى لحجم الجزء بشكل عام على قطر الأداة ودقة الماكينة. على سبيل المثال ، إذا كانت الميزة أصغر من الأداة نفسها ، فلا يمكن تصنيعها. على الآلات القياسية ، يتراوح حجم الميزة الدنيا عادة من 0.5 مم إلى 1 مم. بالنسبة للأجزاء الصغيرة للغاية ، قد تكون هناك حاجة إلى معدات التصوير الدقيق أو عمليات الدقة الفائقة لتحقيق الهندسة المطلوبة.
يمكن تصنيع الأجزاء الماكينة من مجموعة واسعة من المواد. تؤثر مادة تصنيع CNC التي تختارها على كل من الخواص الميكانيكية - مثل القوة والوزن ومقاومة التآكل - وخصائص الآلات مثل سرعة القطع ، وارتداء الأدوات ، والتشطيب السطحي. مواد أكثر ليونة أسهل في قطعها ولكن قد تشوه ؛ مواد أصعب الطلب على خلاصات أبطأ وأدوات متخصصة.
فيما يلي بعض المواد المستخدمة عادة في الأجزاء المعنية:
يمكن تطبيق مجموعة متنوعة من خيارات ما بعد المعالجة على الأجزاء المعنية لتحسين نسيج السطح والمظهر والأداء. فيما يلي التشطيبات السطحية الشائعة للأجزاء المخصصة لـ CNC:
تحمل الآلات هي النطاق المسموح به للانحراف الأبعاد ، مما يوضح مقدار الجزء النهائي الذي قد يختلف عن أبعاد التصميم الاسمية. كلما زادت تشديد التسامح ، زادت دقة الآلات - وكلما زادت صعوبة التصنيع والتكلفة. تتطلب المكونات التي تتطلب نوبات دقيقة أو وظائف مهمة تتطلب تحملًا ضيقًا ، في حين يمكن صنع الأجزاء غير الحرجة لتزيينها ، وتفاوتات أكثر فعالية من حيث التكلفة.
هناك العديد من المعايير الدولية للتسامح مع الآلات ، مع كون ISO 2768 واحدة من أكثر المعايير التي يتم تبنيها على نطاق واسع. يوفر هذا المعيار التحمل المتري العام (بالملليمتر) للأبعاد الخطية والزاوية دون طلب مواصفات التسامح الفردية. إنه يصنف التحمل في أربع درجات ويساعد المصنعين على تقليل الغموض والحفاظ على الاتساق وتحسين تكاليف الإنتاج. انظر الجداول أدناه:
نطاق الحجم الأساسي في مم | الانحرافات المسموح بها في مم | |||
F (بخير) | م (متوسط) | ج (خشن) | الخامس (خشن جدا) | |
0.5 حتى 3 | ± 0.05 | ± 0.1 | ± 0.2 | - |
أكثر من 3 حتى 6 | ± 0.05 | ± 0.1 | ± 0.3 | ± 0.5 |
أكثر من 6 حتى 30 | ± 0.1 | ± 0.2 | ± 0.5 | ± 1.0 |
أكثر من 30 إلى 120 | ± 0.15 | ± 0.3 | ± 0.8 | ± 1.5 |
أكثر من 120 حتى 400 | ± 0.2 | ± 0.5 | ± 1.2 | ± 2.5 |
أكثر من 400 إلى 1000 | ± 0.3 | ± 0.8 | ± 2.0 | ± 4.0 |
أكثر من 1000 حتى عام 2000 | ± 0.5 | ± 1.2 | ± 3.0 | ± 6.0 |
أكثر من 2000 حتى 4000 | - | ± 2.0 | ± 4.0 | ± 8.0 |
تعيين فئة التسامح للأبعاد الخطية ، وفقًا لمعايير ISO 2768
نطاق الحجم الأساسي في مم (الجانب الأقصر من الزاوية المعنية) | الانحرافات المسموح بها في الدرجات والدقائق | |||
F (بخير) | م (متوسط) | ج (خشن) | الخامس (خشن جدا) | |
ما يصل إلى 10 | ± 1º | ± 1º | ± 1º30 | ± 3º |
أكثر من 10 حتى 50 | ± 0º30 | ± 0º30 | ± 1º | ± 2º |
أكثر من 50 إلى 120 | ± 0º20 ′ | ± 0º20 ′ | ± 0º30 ′ | ± 1º |
أكثر من 120 حتى 400 | ± 0º10 ′ | ± 0º10 ′ | ± 0º15 ′ | ± 0º30 ′ |
أكثر من 400 | ± 0º5 ′ | ± 0º5 ′ | ± 0º10 ′ | ± 0º20 ′ |
التحمل العام للزوايا/الأبعاد الزاوية
يتم استخدام الآلات عبر الصناعات لإنتاج مكونات دقيقة ودائمة - مثل أجسام الصمامات ، والتروس ، والمباني ،السحاباتوالأقواس - في كل من النماذج الأولية والإنتاج الكامل. فيما يلي الصناعات الرئيسية التي تستخدم قطع الغيار:
تتطلب صناعة الطيران أجزاء مشهية تلبي أعلى معايير الأداء والسلامة. يجب أن تقاوم هذه المكونات الضغط الشديد ، وتغيرات درجات الحرارة ، والأحمال الميكانيكية مع الحفاظ على الحد الأدنى من الوزن. يدعم Machining CNC الهندسة المعقدة والتحمل على مستوى الميكرون المطلوبة في هذا المجال.
التطبيقات النموذجية:
الدقة والتوافق الحيوي أمر بالغ الأهمية في تصنيع الأجهزة الطبية. تتيح Machining CNC إنتاج أجزاء عالية الدقة مع التشطيبات السلسة والتحملات الضيقة ، ومناسبة للزرع والأدوات الجراحية عالية الأداء. كما يدعم مجموعة واسعة من المواد الطبية المعتمدة.
التطبيقات النموذجية:
يستخدم Machining CNC على نطاق واسع في هندسة السيارات لإنتاج مكونات موثوقة وعالية القوة لمجموعات القيادة وأنظمة الطاقة وتجمعات الهيكل. يسمح Machining بالتكرار السريع في ضبط الأداء والنماذج الأولية ، مع دعم الإنتاج على نطاق واسع للأجزاء الميكانيكية الدقيقة.
التطبيقات النموذجية:
في صناعة الإلكترونيات ، يجب أن تكون المكونات مضغوطة وموثوقة حرارياً. يتم استخدام Machining CNC لإنتاج العبوات ، هياكل التبريد ، ومباني الموصل ذات الدقة العالية الأبعاد والتشطيب السطحي الممتاز ، وغالبًا ما يكون لإنتاج الحجم المنخفض.
التطبيقات النموذجية:
تستخدم المكونات المعنية أيضًا على نطاق واسع في الدفاع والروبوتات والطاقة المتجددة والمعدات الصناعية. إن قوتها ودقة وموثوقيتها تجعلها مناسبة جيدًا للأجزاء العالية الأداء التي تعمل تحت الإجهاد الميكانيكي والتباين الحراري والظروف القاسية.
من جودة المنتج الإجمالية ودقة التصميم إلى التفاصيل الدقيقة للتسامح الضيق والمواد المتخصصة ، يعد اختيار مورد قطع الغيار المناسب أمرًا ضروريًا لنجاح المشروع. في هذا القسم ، نوجز بعض العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند تقييم موردي تصنيع CNC:
لضمان تعاون أكثر سلاسة:
Chiggo هو عرض شريك موثوق بهخدمات الآلات CNCلاحتياجات الأجزاء السريعة الخاصة بك والاحتياجات الأجزاء الآلي. مع خبرة واسعة عبر الصناعات المتنوعة ، نتفهم أهمية كل من السرعة والدقة.
Our machine shop is equipped with advanced machining centers and supported by a robust quality management system, enabling us to deliver high-quality components at competitive prices and with shorter lead times. اتصل بنا اليومto order your machined parts!
تعد قوة المعدن إحدى الخواص الميكانيكية الأكثر أهمية في تحديد مدى ملاءمة المعدن لتطبيقات معينة. إنه يدل على مدى قدرة المعدن على مقاومة الأحمال الخارجية أو القوة دون أن يتشوه أو ينكسر. المعادن ذات القوة العالية لا تقدر بثمن في البناء والآلات والفضاء، حيث تدعم الهياكل وتتحمل الظروف القاسية.
غالبًا ما تترك عمليات التصنيع قوامًا غير منتظم على أسطح المنتج. مع تزايد الطلب على التشطيبات عالية الجودة، أصبحت أهمية التشطيب السطحي ذات أهمية متزايدة. لا يقتصر تشطيب السطح على الجماليات أو تحقيق مظهر أكثر سلاسة فحسب؛ فهو يؤثر بشكل كبير على وظائف المنتج ومتانته وأدائه العام.
عندما يتعلق الأمر بالانضمام إلى المواد في الهندسة والبناء ، فإن التثبيت واللحام هو بلا شك اثنين من أكثر الطرق استخدامًا على نطاق واسع. في تصنيع الصفائح المعدنية ، غالبًا ما يتم وزن هاتين التقنيتين ضد بعضهما البعض لتحديد الخيار الأفضل للانضمام إلى الأجزاء المعدنية المخصصة. لا يكون القرار بينهما واضحًا دائمًا ، حيث يجب النظر في العديد من العوامل ، بما في ذلك التوافق المادي ومتطلبات القوة المشتركة والظروف البيئية والحاجة إلى التفكيك أو المرونة.
عربي
عربي中国大陆
简体中文United Kingdom
EnglishFrance
FrançaisDeutschland
Deutschनहीं
नहीं日本
日本語Português
PortuguêsEspaña
Español