صناعة المعرفة

صناعة المعرفة

حار بيع PSD2020 آلة حفر لوحة عالية السرعة

 أقضي الكثير من الوقت (على الأقل قدرًا مناسبًا من الوقت) أقف بجوار جهاز توجيه CNC ، وأنتج قطعًا للنماذج الأولية والنماذج لاجتماعات مراجعة المشروع واجتماعات الصناعة. أنا لا أعمل في طليعة تكنولوجيا الآلات ، لكن لدي ما يقرب من عقد من الخبرة مع هذا النوع من الأدوات الآلية ، وكنت أتابع العديد من التطورات المثيرة للاهتمام في تكنولوجيا الأدوات الآلية.
       أثناء الشرح للزائر كيف "تعرف" الآلة مكان الأجزاء ، خطر لي ذات يوم أن العديد من الأشخاص لا يعرفون الآلات التي تبني العالم من حولهم بالفعل ، بما في ذلك العديد من أجزاء الساعات.
        بعد مراجعة مقالاتي السابقة حول الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وأنواع الآلات ، وما يجيدونه (وليس جيدًا) ، اعتقدت أنه سيكون من الرائع لمحبي الساعات معرفة المزيد عن المعالجة بالقطع والقلب ، وهو المسؤول عن كيفية القيام بذلك. الساعات. العصر الحديث.
       على الرغم من أنني لن أخوض في تفاصيل بعض التفاصيل التي أغطيها في مقال الطباعة ثلاثية الأبعاد ، إلا أنني أريد تفكيك آلات الطحن ومراكز الخراطة حيث أصبحت المعالجة متعددة المحاور حجر الزاوية في التصنيع الحديث.
        بفضل الشريك المؤسس ، Jan Skellern ، اكتشف قراء Quill & Pad بسرعة ما هو 350 معالج و 90.000 واط من آلات CNC لمجرد طحن منحنى؟ تتوسع هذه المقالة في الموضوع ، مع التركيز على التفاصيل الفنية التي أحب التحدث عنها. لذلك لنبدأ بماهية التصنيع متعدد المحاور ولماذا هي مهمة جدًا.
        لجميع الأغراض العملية ، تنطبق المعالجة متعددة المحاور على معظم آلات الطحن. تعني عبارة "متعدد المحاور" حرفياً "محاور متعددة". تحتوي أبسط الآلات على ثلاثة محاور على الأقل (أو اثنان ، لكننا سنصل إلى ذلك) وعادةً لا تكون مصممة بشكل صارم لعملية واحدة.
        توجد هذه الأنواع من الآلات في خطوط الإنتاج حيث يتم تغذية الأجزاء (أو المواد الخام) على سير ناقل أو يتم وضعها بواسطة الروبوتات وسيتم تنفيذ عملية واحدة فقط عليها. قد يكون هذا حفر أو مسح السطح لعمق معين ، ولكن ليس أكثر.
       آلات CNC في الخلفية والمخارط الأوتوماتيكية في المقدمة في مصنع Romain Gauthier.
        في هذه الحالة ، يوفر وظائف محدودة كجزء من عملية تصنيع أكبر. نحن لا نتحدث عن هذه الآلات.
        تبدأ الآلات متعددة المغازل بالطحن الأساسي وآلات الخراطة الأساسية وتتوسع من هناك. آلات الطحن ، اليدوية و CNC (التحكم العددي بالكمبيوتر) ، لها ثلاثة اتجاهات قطع على الأقل: X و Y و Z.
        تصف X و Y (في معظم الحالات) اتجاهات حركة الدعم من جانب إلى جانب ، وإلى الأمام والخلف ؛ يتم تثبيت قطعة العمل والملزمة بإحكام على الإطار الأساسي أثناء عملية الطحن. يشير المحور Z إلى الحركة الرأسية للمغزل الذي يتحرك لأعلى ولأسفل أثناء حمل القاطع أو المثقاب أو أداة التنصت أو أي أداة متخصصة أخرى (حتى القلم).
       تبدو هذه المخرطة الأوتوماتيكية في UWD Dresden جاهزة لبعض سباقات الانحدار (أو فيلم Star Wars التالي).
        المخرطة الأساسية تشبه إلى حد كبير من الناحية الفنية آلة الطحن مع اختلاف واحد مهم: ترتيب الأجزاء. في آلة الطحن ، يتم تثبيت الجزء في مكانه حيث تدور الأداة في المغزل. على المخرطة ، تدور قطعة العمل المراد طحنها في المغزل بينما تنزلق الأداة جنبًا إلى جنب وللخلف وللأمام على العربة والشريحة العرضية لتلامس قطعة العمل.
        تغيرت أسماء المحاور ، لكن الواقع مشابه جدًا. هناك (تقنيًا) ثلاثة محاور أخرى محتملة للحركة ، ولكن يتم استخدام محوري Z و X فقط ، وعادة ما يتم اعتبار Y ثابتًا على مخرطة أساسية. يمكن أن يساعدك التفكير المنطقي على تذكر سبب تسمية كل محور بشكل أفضل.
        في المخارط الأساسية وآلات الطحن ، يكون المحور Z دائمًا موازيًا لمحور الدوران ، سواء كان مغزلًا يحمل أداة على آلة طحن أو جزءًا على مخرطة. يكون X و Y دائمًا متعامدين مع بعضهما البعض وعموديان على المحور Z.
        نهاية العمل للمخرطة الأوتوماتيكية Nomos Glashütte ، حيث يدور جزء الدوران وتثبت أداة القطع.
        على المخرطة ، الأمور مختلفة قليلاً. تعمل العربة (حيث يتم تثبيت أداة القطع) على طول المحور Z (والذي ، كما ترى ، يتحرك من جانب إلى آخر على مخرطة) بالتوازي مع دوران المغزل. تتحرك الشريحة المتقاطعة (عربة قابلة للتعديل أعلى العربة الرئيسية) على طول المحور X ، وتتحرك ذهابًا وإيابًا من قطعة العمل ، بشكل عمودي على المحور Z. يقوم المحور Y بعد ذلك برفع الأداة أو خفضها من حامل الخراطيش.
        هذا المحور ثابت على المخرطة الأساسية لأنه يجب توسيط الأداة وتثبيتها بإحكام على خط الوسط للجزء الدوار. لذلك ، تعتبر المخرطة الأساسية في الواقع آلة ذات محورين.
        هذا هو المكان الذي تصبح فيه الأشياء مثيرة للاهتمام حقًا ، وتصبح المعالجة متعددة المحاور سحرية بعض الشيء. في آلة الطحن ، يمكنك إنشاء محور دوران رابع ، والذي يكون عادةً موازيًا للمحور X.
        إذا تم استخدام المحور الرابع فقط ، فيمكن تحقيق ذلك عن طريق إضافة طاولة دوارة محاذاة مع المحور X وعمودي على المحور Y. وهذا ما يسمى المحور أ.
        يسمح لك هذا الجدول الدوار ، الذي يتم التحكم فيه بالاقتران مع محاور الدوران الأخرى ، بفهرسة الجزء (قم بتدويره بعدد معين من الدرجات للحصول على أقسام متساوية) ، ثم قم بتشغيله باستخدام برامج قياسية ثلاثية المحاور. أو أنها تتحرك بالدوران في الوقت الفعلي أثناء التشغيل الآلي (المعروف بالمحور الرابع المستمر) ، مما يسمح لك بطحن المكونات والميزات خارج المحور أو الأشكال الدائرية ثلاثية الأبعاد المعقدة.
        تقوم آلة CNC في UWD Dresden بطحن اللوحة الأساسية مع الحفاظ على الجزء بثبات على القرص الدوار.
        يمكن تحقيق ذلك أيضًا من خلال طاولة مرتكز الدوران ، وهي عبارة عن طاولة على شكل حرف U مدعومة من كلا الطرفين ، ويمكن تركيب ملزمة أفقية عليها. يمكن أن تدور حول المحور A مثل القرص الدوار ، لكنها تدعم الجزء بطريقة مختلفة.
        على المخرطة ، الوضع أكثر تعقيدًا. لتثبيت محور رابع (وهذا المحور الثالث المزعج) على مخرطة ، فأنت بحاجة إلى أدوات مباشرة. بواسطة "أداة مدفوعة" يقصد بها مغزل ثان يدور مع أداة القطع الثانية.
        تضيف المخارط ذات المحاور الأربعة محور X ثانيًا إلى المحور Y ، ويشار إليه عادةً باسم X2 (لا ، إنه ليس في الواقع محورًا رابعًا) ، مما يسمح بنقل الأدوات المدفوعة داخل وخارج الجزء ، ورفعها فوق وتحت خط الوسط. تبدو رائعة ، لكنها في الواقع تختلف قليلاً جدًا عن المخرطة التقليدية من حيث أنك تحتاج إلى التحكم في موضع الدوران الدقيق لقطعة العمل من أجل استخدامها بشكل صحيح. من الناحية الفنية ، هذا هو المكان الذي يأتي فيه المحور الرابع ، ويسمى المحور C.
        يسمح المحور C للمخرطة بالفهرسة أو التدوير بشكل مستمر (مثل المحور A على مطحنة ذات 4 محاور) بينما تتحرك الأداة المدفوعة وتخلق هندسة لا يمكن تشكيلها مسبقًا على المخرطة الأساسية ، مثل الفتحات (أفقية أو بالتوازي مع محور الدوران) ، الطائرات ، الثقوب المستعرضة وغيرها من الميزات المثيرة للاهتمام.
        الآن ، لكوني حرفية ، أود أن أجرؤ على القول إن هذه المخرطة تقنيًا لها خمسة محاور للحركة ، ولكن فقط إذا تم تركيب الأدوات الكهربائية على عربات خاصة بها منفصلة عن أدوات المحور Z و X. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فإن المحور X2 يكون في الواقع سالبًا فيما يتعلق بالمحور X الأصلي ، لأنه عندما يتحرك أحدهما ، يتحرك الآخر للخارج. يوجد مثال بجهازين ، لذا فالأمر يتعلق بوظائف المبرمج أكثر من قدرات الجهاز.
        مع وضع هذين الإعدادين في الاعتبار ، فإن أفضل طريقة للتفكير في مخرطة ذات 4 محاور بمحور Y و C هي النظر إلى مخرطة قياسية ذات محورين بإمكانيات إضافية لطاحونة ذات 4 محاور على نفس الجهاز.
        ينظر ماركو لانغ ، كبير مسؤولي التكنولوجيا في شركة Tempus Arte ، إلى آلة UWD CNC الأكثر حداثة والتي تتكون في الواقع من جهازي CNC (5 محاور على اليسار ، و 3 محاور على اليمين) محاطة بمدير أداة مشترك مركزي
        يعتبر الكثير من الناس (غير الصناعيين) أن المحور الخامس هو ذروة تكنولوجيا المعالجة متعددة المحاور. سنتحدث قليلاً عن سبب عدم حدوث ذلك ، ولكن لماذا هي حقًا بالطريقة التي تريدها ، إلا إذا كنت تقوم بعمل أجزاء محددة جدًا من هندسة معقدة للغاية وربما غريبة. لكنني كنت قبل وقتي.
        المحور الخامس لماكينة الطحن هو دوران المحور العمودي الثاني (المحور Y). يتم تحقيق ذلك عادةً باستخدام طاولة دوارة ذات محورين. مثل جدول مرتكز الدوران السابق ذي الأربعة محاور ، هذا جدول على شكل حرف U ، ولكن يوجد في وسط الجدول طاولة دوارة تسمح للجزء بالدوران حول المحور A ، والآن حول المحور B.
        يسمح ذلك للآلة بتشغيل خمسة من الجوانب الستة لجزء نموذجي في إعداد واحد ، مما يقلل بشكل كبير من وقت الإعداد (مهم) ويحافظ على دقة تحديد المواقع لأن المشغل لا يضطر إلى نقل الجزء يدويًا إلى الماكينة لكل جزء على حدة. جانب.
        وغني عن القول ، لقد أحدثت هذه القدرة ثورة في الصناعة التحويلية لأنها جعلت من السهل جدًا استخدام ميزات خارج المحور على أي محور. هناك عدد قليل جدًا من الأجزاء التي لا يمكن إجراؤها باستخدام هذا الإعداد ، وإذا لزم الأمر ، يمكن لمركز تصنيع خماسي المحاور توفير وقت إعداد كبير لعمليات المصب.
        على المخرطة ، كما قلت من قبل ، تلعب مواصفات المحاور الخمسة دورًا. إذا تم التحكم في أداة الطاقة بشكل منفصل عن الأداة الثابتة ، فسيكون للجهاز بالفعل محور خامس على طول المحور X2. تحتوي الماكينة على خيارات أكثر من مخرطة 4 محاور حقيقية ، ولكن مرة أخرى ، يتعلق الأمر ببرمجة الأجزاء والقدرة على القيام بأمرين في نفس الوقت. إنها في الحقيقة ليست جيدة مثل آلة الطحن ذات 5 محاور وسترى السبب قريبًا.
        يحتوي الإطار الذي يربط UWD بآلة CNC هذه على إدخالات وأدوات مختلفة للحفر والطحن يتم استبدالها تلقائيًا حسب الحاجة.
         خلف المحور الخامس. . . لدقيقة واحدة. نعم ، أنا أتحدث خارج المحور الخامس! عندما نتحدث عن المحور السادس ، فإننا نعني المحور Z على آلات الطحن والمحور Y على المخارط ، القادرة على الدوران بشكل عمودي على هذا المحور. وبالتالي ، يمكن أن يدور محور دوران آلة الطحن إلى اليسار واليمين ، تمامًا مثل أداة العمل في المخرطة.
         يسمى هذا المحور المحور C على آلات الطحن والمحور A على المخارط ، على الرغم من أن بعض المبرمجين والمصنعين في هذه المرحلة سيختلفون بالفعل مع هذا الاسم (على الأقل لقد لاحظت ذلك ، على الرغم من أن التعريف "المقبول" يمكن أن يكون مستخدم).
         يحتوي الإطار ، المرفق بآلة CNC ، على العديد من إدخالات وأدوات الحفر والطحن التي تتغير تلقائيًا حسب الحاجة.
         بغض النظر عن التعيين ، فإن هذا المحور السادس للدوران هو المكان الذي تلتحق فيه المخرطة أخيرًا بالإمكانيات الهندسية لآلة الطحن ، حيث يمكنها الآن عمل ثقوب وميزات في أي زاوية إلى أي محور ، تمامًا مثل آلة طحن خماسية المحاور .
         ليس بالضرورة أن يكون جهاز التوجيه سداسي المحاور أقوى بكثير ، على الرغم من أنه يمكن الآن برمجته على وجه التحديد للنقطة الدقيقة التي يريدها القاطع للاتصال بقطعة العمل ، والعكس صحيح.
         قد لا يبدو هذا أمرًا بالغ الأهمية ، ولكن مع أشكال التجاويف المعقدة والحفاظ على عمر الأداة وتشطيب السطح والتغذية المناسبة والسرعات ، يصبح الأمر مهمًا للغاية.
         ملاحظة إلى المهووسين بالآلات: تشير التغذية والسرعة إلى مدى سرعة دوران الأداة ، ومدى سرعة انتقالها فوق سطح المادة (تقاس بالبوصة في الدقيقة على آلة الطحن أو القدم في الدقيقة على مخرطة) وكمية المادة (عمق أم ثورة). ) يتم إزالتها بواسطة كل سن قطع (بوصة / مم لكل سن على ماكينة طحن أو بوصة / مم لكل ثورة على مخرطة).
        أصبحت الأمور مجنونة حقًا بعد المحور السادس حيث أضافت الآلات المزيد من الأدوات المتحركة في نفس الوقت والمزيد من حلول التثبيت للإعدادات المتعددة في نفس الوقت. يمكن أن تحتوي الماكينات على 7 أو 8 أو 9 أو 10 أو 11 أو 12 محورًا للحركة ، وربما أكثر ، مما يسمح بتشكيل مواقع متعددة وأجزاء متعددة في نفس الوقت (يشار إليها أحيانًا باسم المعالجة الجانبية العكسية). انتقلت هذه الآلات من فئة آلات الطحن أو الخراطة وأصبحت مراكز تصنيع.
        هذا هو عالم آلات اللولب من النوع السويسري ، حيث تتفاعل أدوات النقطة الثابتة المتعددة والأدوات النشطة المتعددة مع الجزء في نفس الوقت. يمكن أن تحتوي مراكز المعالجة متعددة المحاور هذه على محاور دوران متعددة وتكون قادرة على نقل الأجزاء تلقائيًا من واحد إلى آخر لإجراء عمليات إضافية في زوايا أخرى لم تكن متوفرة في السابق بينما يقوم مغزل آخر بتدوير جزء آخر.
         بعد سماع كل هذه الآلات ورؤية بعض العروض التوضيحية المذهلة ، أعتقد أن فائدة المعالجة متعددة المحاور واضحة ، ولكن إذا كنت لا تزال لا تفهمها ، دعني ألخص. تتيح هذه الآلات معالجة كل شيء يمكن تشكيله في عالمنا المادي. لأي مكون ، أي شيء يمكنك تخيله ، هناك آلة يمكنها معالجته بطريقة أو بأخرى.
        هذا يعني أنه يمكن تشكيل أغلفة الساعات الأكثر تعقيدًا في أقل من دقيقة على آلة تقويم (حسنًا ، هذه مبالغة بالطبع ، لكن هذه الآلات قادرة على إنشاء أجزاء معقدة للغاية في دقائق ، مع مراعاة العديد من العوامل الأخرى). ). انظر التعليقات للحصول على التفاصيل). هذا يعني أنه مع وجود مركز تصنيع دقيق بما فيه الكفاية وعدد كافٍ من المحاور ، يمكن إنتاج مجموعة موازنة مع جميع الوظائف تلقائيًا على جهاز واحد.
         نحن نعلم الآن أننا لا نريد أن يكون المكون بأكمله من نفس المادة ، لكن هذا ممكن. ونحن نعلم أن رولكس تستخدم آلات متعددة المحاور عالية التخصص لتصنيع كل مكون تقريبًا لضمان الدقة وإمكانية التكرار.
         في الواقع ، فإن المعالجة متعددة المحاور هي في الأساس لتوفير وقت الإنتاج فقط ، حيث أن كل جزء تقريبًا مصنوع على هذه الآلات فائقة الحداثة يمكن (وربما في مرحلة ما) صنعه بآلات "بسيطة" ثلاثية المحاور بواسطة ميكانيكي متمرسين. آلة باستخدام معرفته ، الكثير من الرياضيات ، ساعات (أو أيام) من الصبر ووقت الضبط اليدوي. تقوم هذه الآلات بكل هذا العمل من أجلنا.
        تصنع أنابيب مدفع جاتلينج هذه من نوموس جلاشوت قضبانًا داخلية من النحاس الأصفر وسبائك أخرى يتم تغذيتها بمخارط أوتوماتيكية ليتم تحويلها إلى مكونات.
        بالنظر إلى مهنتك ، يمكن اعتبار ذلك جيدًا أو سيئًا. بصفتي ميكانيكيًا وصانع ساعات طموحًا ومصممًا ، فأنا أفهم حقيقة كليهما. يمكن أن تؤدي القدرة على الاستفادة من هذه الآلات إلى تسريع دورة حياة تطوير المنتج ، ولكنها ليست بديلاً عن المعرفة والخبرة الماهرة. يسيران جنبا إلى جنب.

ابدأ شراكتك الأكثر ربحية اليوم!

سجل للحصول على اخر اخبارنا