يوضح مصنع وانهاو دقة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي بالتفصيل

التصنيع باستخدام الحاسب (CNC) هو تقنية معالجة فعالة ودقيقة تُستخدم على نطاق واسع في التصنيع الحديث. وتشكل دقة التشغيل واحدة من المؤشرات المهمة لتقييم جودة التصنيع باستخدام الحاسب، وتؤثر بشكل مباشر على أداء المنتج النهائي وطول عمره الافتراضي. ستناقش هذه المقالة بالتفصيل من ناحيتين: تعريف دقة التصنيع باستخدام الحاسب والعوامل المؤثرة فيها.

1. ما هي دقة التصنيع باستخدام الحاسب

تشير دقة التصنيع باستخدام الحاسب إلى درجة التطابق بين الأبعاد الفعلية والشكل والموقع إلخ للأجزاء المشغولة والمتطلبات التصميمية. وتشمل بشكل رئيسي الدقة البعدية، ودقة الشكل، ودقة الموقع.

تشير الدقة البعدية إلى الانحراف بين الحجم الفعلي للجزء المشغول والحجم المصمّم. وغالبًا ما يُستخدم مجال التحمل للدلالة عليه، وكلما كان مجال التحمل أصغر، زادت الدقة البعدية.

يشير دقة الشكل إلى الانحراف بين الشكل الفعلي للجزء المُعالَج والشكل المصمَّم، ويشمل ذلك الدائرية، والاستوائية، والاستقامة، إلخ. كلما قل خطأ الشكل، زادت دقة الشكل.

تشير دقة الموقع إلى الانحراف بين الموقع الفعلي للجزء المُعالَج والموقع المصمَّم، ويشمل ذلك التمركز، والتماثل، والتوازي، إلخ. كلما قل خطأ الموقع، زادت دقة الموقع.

ما العوامل الرئيسية التي تؤثر على دقة التشغيل باستخدام التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC)؟

في عملية التشغيل الفعلية باستخدام التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC)، غالبًا ما تتأثر دقة التشغيل بالتأثير المشترك لعوامل متعددة، وهي عوامل مترابطة وتُحدد بشكل مباشر الجودة النهائية للقطعة. استنادًا إلى الممارسة الإنتاجية، يمكن تلخيص العوامل المؤثرة الرئيسية في الفئات التالية:

دقة وأداء آلة الأداة نفسها

تعتبر أدوات الآلات المعدات الأساسية للتشغيل بالكمبيوتر الرقمي، ونوعيتها تؤسس بشكل مباشر لدقة الأداء. من ناحية، فإن دقة التصنيع الأساسية لأدوات الآلات (مثل دقة توجيه السكك والتوجيه الدقيق للمغازل) تمثل شرطًا جوهريًا. ومن ناحية أخرى، فإن صلابة هيكل جسم الأداة تُعدّ أيضًا ذات أهمية بالغة — إذ يمكن لأدوات الآلات عالية الصلابة أن تقاوم بفعالية قوى الصدمة والاهتزازات الناتجة أثناء عملية القطع، مما يمنع الانحرافات في التشغيل الناتجة عن تشوه جسم الأداة. وبالنسبة لأدوات الآلات التي كانت قيد الاستخدام لفترة طويلة، تظهر مشكلات مثل تآكل السكك وتآكل فجوات المغازل تدريجيًا وتؤثر على ثبات الدقة.

2. الدقة والتحكم في ارتداء أدوات القطع

بما أن أداة القطع هي المكون المؤثر الذي يلامس القطعة مباشرة، فإن الحالة الدقيقة لأداة القطع تؤثر تأثيرًا كبيرًا على نتيجة المعالجة. فدقة الحافة القاطعة هندسيًا، وحدة هذه الحافة، وتوحيد مادة الأداة في الأداة القاطعة الجديدة، ستنعكس جميعها مباشرة على أبعاد وجودة سطح القطعة. أثناء المعالجة، يكون تآكل أدوات القطع أمرًا لا مفر منه. يؤدي كسر الحافة القاطعة وتشققها بعد القطع المستمر إلى زيادة قوة القطع، وانحراف مسار القطع، وبالتالي أخطاء في الأبعاد. لذلك، فإن فحص تآكل أدوات القطع بانتظام واستبدالها في الوقت المناسب يُعد من الروابط المهمة لضمان الدقة.

3. تأثير التثبيت والتموضع في الملحق

تتمثل وظيفة التثبيت في تثبيت القطعة العاملة بشكل مستقر. ويؤثر دقة تحديد موقعها وموثوقية التثبيت بشكل مباشر على مرجع المعالجة للقطعة العاملة. فإذا كانت هناك أخطاء في سطح تحديد الموضع للتثبيت أو كانت دبابيس التموضع مستهلكة، فسوف يؤدي ذلك إلى انحراف مرجع تركيب القطعة العاملة. ويمكن أن يتسبب القوة الزائدة في التثبيت بسهولة في تشوه القطعة العاملة، في حين قد تؤدي قوة التثبيت غير الكافية إلى ترخّي القطعة العاملة أثناء عملية القطع. وستنعكس كل هذه المشكلات مباشرةً على أخطاء دقة التشغيل.

4. المطابقة المعقولة لمعلمات المعالجة

يتعلق إعداد المعلمات الأساسية للتشغيل مثل سرعة القطع، ومعدل التغذية، وعمق القطع ارتباطًا وثيقًا بالتحكم في الدقة. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي سرعة القطع العالية جدًا بسهولة إلى تآكل شديد لأداة القطع والتشوه الحراري للقطعة المشغولة، في حين قد تؤدي السرعة المنخفضة جدًا إلى زيادة قوة القطع وتسبب الاهتزاز. وعلى الرغم من أن معدل التغذية الزائد يمكن أن يعزز الكفاءة، فإنه سيقلل من دقة السطح. من ناحية أخرى، قد يؤدي معدل التغذية الصغير جدًا إلى ظاهرة "عض الأداة". ولا يمكن التحكم في الأخطاء مع ضمان الكفاءة إلا من خلال مطابقة دقيقة للمعلمات استنادًا إلى مادة القطعة المشغولة، ونوع الأداة، ومتطلبات تقنية التشغيل.

5. استقرار بيئة المعالجة

غالبًا ما تُعتبر التقلبات في درجة الحرارة والرطوبة في بيئة المعالجة عوامل يتم التغاضي عنها وتؤثر على الدقة. فمواد هيكل أداة الآلة، والقضبان التوجيهية، والأجزاء المراد تشغيلها تختلف، وكذلك تختلف معاملات التمدد الحراري لها. ويمكن أن تتسبب التغيرات في درجة حرارة البيئة في تشوه غير متساوٍ لكل مكون، مما يؤدي إلى إفساد المطابقة الدقيقة الأصلية. على سبيل المثال، قد يؤدي ارتفاع درجة حرارة الورشة في الصيف إلى استطالة القضبان التوجيهية لأداة الآلة، بينما قد تن coنtract في الشتاء. لذلك، فإن الحفاظ على بيئة ذات درجة حرارة ورطوبة ثابتتين في ورشة المعالجة، والتعويض السليم عن درجة حرارة أداة الآلة والقطعة المراد تشغيلها، يمكن أن يقلل من الخطأ في الدقة الناتج عن التشوه الحراري إلى أقل حد ممكن.