סיכום ניסיון בעיבוד CNC

בשל המורכבות של עיבוד שבבי CNC-הכולל משתנים כגון כלי מכונות, חומרים, כלי חיתוך, שיטות חיתוך והגדרות פרמטרים-הגעה לרמה גבוהה של מיומנות בתחום זה (בין אם בעיבוד שבבי או בתכנות) דורשת פרק זמן משמעותי. להלן סיכום של ניסיון מעשי שנאסף על ידי מהנדסים לאורך תקופות ארוכות של ייצור. הוא מכסה היבטים כמו תהליכי עיבוד שבבי, שלבים תפעוליים, בחירת פרמטרי כלי וניטור תהליכים, והוא מיועד לעיונך.

(1) רצף מבוסס **כלים-:** הפעולות מחולקות בהתאם לכלי החיתוך שבהם נעשה שימוש. כלי בודד משלים את כל התכונות האפשריות בחלק לפני שהכלי השני או השלישי משמש להשלמת התכונות הנותרות. גישה זו מפחיתה את מספר השינויים בכלי, ממזערת זמן אי--חיתוך (אוויר-) ומפחיתה שגיאות מיקום מיותרות.

(2) **רצף מבוסס תכונות-:** עבור חלקים עם דרישות עיבוד נרחבות, ניתן לחלק את העבודה על סמך מאפיינים מבניים-כגון מאפיינים פנימיים, פרופילים חיצוניים, משטחים מעוקלים או משטחים שטוחים. בדרך כלל, משטחים שטוחים ומשטחי איתור מעובדים לפני חורים; צורות גיאומטריות פשוטות מעובדות לפני מורכבות; ותכונות עם דרישות דיוק נמוכות יותר מעובדות לפני אלו הדורשות דיוק גבוה יותר.

(3) **רצף חיספוס וגימור:** עבור חלקים המועדים לעיוותים, יש להפריד בדרך כלל את פעולות החיספוס והגימור. הסיבה לכך היא שאמצעי תיקון (כגון-יישור מחדש) עשויים להיות נחוצים לאחר חיספוס כדי לטפל בכל עיוות שנוצר כתוצאה מכך.
לסיכום, כאשר מחלקים פעולות, יש לשקול בגמישות גורמים כגון מבנה החלק ויכולת הייצור, יכולות כלי המכונה, היקף העיבוד הדרוש לעיבוד CNC, מספר ההגדרות וארגון הייצור של המתקן. הבחירה בין ריכוז פעולות (פחות הגדרות) לבין פעולות פיזור (יותר הגדרות) צריכה להתבסס על המצב הספציפי, תוך שאיפה תמיד לגישה רציונלית.

יש לקבוע את רצף העיבוד על סמך מבנה החלק, מצב המלאי הגולמי (ריק) והדרישות למיצוב והידוק, תוך התמקדות עיקרית בהבטחת קשיחות החומר. הרצף צריך בדרך כלל לפעול לפי העקרונות הבאים:

(1) עיבוד שבבי בשלב קודם לא יפריע למיקום וההידוק הנדרשים לשלב הבא; יש לקחת בחשבון גם פעולות הכוללות כלי מכונות למטרות כלליות- המשולבות בין השלבים.

(2) מכונה תכונות וחללים פנימיים לפני עיבוד קווי מתאר חיצוניים.

(3) פעולות החולקות את אותן שיטות מיקום והידוק או את אותו כלי חיתוך צריכות להתבצע באופן אידיאלי ברציפות כדי למזער את מספר פעולות ה-המיקום מחדש,-החלפת הכלים וההדקות-.

(4) עבור פעולות מרובות המבוצעות במהלך הגדרה אחת, תזמן תחילה את אלו שיש להן השפעה הכי קטנה על קשיחות החומר.

(1) שאפו לאחד את הנתונים המשמשים לתכנון, תהליכי ייצור וחישובי תכנות.

(2) צמצם את מספר ההגדרות; שואפים לעבד את כל המשטחים הנדרשים לאחר פעולת מיקום אחת.

(3) הימנע מתכניות הדורשות התאמות ידניות בזמן שהמכונה פועלת.

(4) ודא שעיצוב המתקן פתוח ונגיש; אסור למנגנוני מיקום והידוק להפריע לנתיב הכלי (למשל, גרימת התנגשויות). אם הפרעה בלתי נמנעת, שקול להשתמש במלחצת מכונה או לוחית בסיס עם הידוק-למטה.

1. ניתן למקם את נקודת ההגדרה של-הכלי על חומר העבודה עצמו, בתנאי שזו תכונת דאטום או משטח שכבר עבר עיבוד מדויק-. עם זאת, אם נקודת ההגדרה של הכלי-תהרוס במהלך הפעולה הראשונה, ייתכן שיהיה בלתי אפשרי לאתר אותה עבור פעולות עוקבות. לכן, במהלך הפעולה הראשונה, קבע כלי יחסי-להגדרת מיקום במיקום עם יחס ממדי קבוע לנתון המיקום; זה מאפשר לשחזר את נקודת ההגדרה של הכלי- המקורי בהתבסס על מיקומם היחסי. מיקום הגדרת הכלי היחסי-ממוקם בדרך כלל על שולחן המכונה או על המתקן. עקרונות הבחירה הם כדלקמן:
1) קל ליישור.
2) נוח לתכנות.
3) שגיאת הגדרה של-כלי נמוך.
4) נוח לבדיקה במהלך עיבוד.

2. המקור של מערכת הקואורדינטות של חומר העבודה נקבע על ידי המפעיל; הוא נקבע באמצעות הגדרת הכלי לאחר הצמדת חומר העבודה ומשקף את הקשר המיקום (המרחק) בין חומר העבודה לנקודת האפס של הכלי. לאחר הקמה, מערכת הקואורדינטות של חלקי העבודה נשארת בדרך כלל קבועה. יש ליישר את מערכת הקואורדינטות של חלק העבודה ומערכת הקואורדינטות התכנות; כלומר, הם חייבים להתאים במהלך העיבוד.

נתיב הכלי מתייחס למסלול ולכיוון תנועת הכלי ביחס לחומר העבודה במהלך עיבוד CNC. בחירת נתיב עיבוד רציונלי היא קריטית, מכיוון שהיא קשורה קשר הדוק לדיוק העיבוד של החלק ולאיכות פני השטח. יש לקחת בחשבון את הנקודות הבאות בעת קביעת נתיב הכלי:
1) ודא שהחלק עומד בדרישות דיוק העיבוד.
2) להקל על חישובים מספריים ולהפחית את עומס העבודה בתכנות.
3) חפש את נתיב העיבוד הקצר ביותר ומזער את זמן "חיתוך-אוויר" כדי לשפר את יעילות העיבוד.
4) צמצם את מספר בלוקי התוכנית.
5) ודא שדרישות החספוס של פני השטח של פרופיל היצירה מתקיימות; יש לעבד את הפרופיל הסופי באופן רציף במעבר האחרון.
6) שקול בזהירות את נתיבי הגישה והנסיגה של הכלי (כניסה ויציאה) כדי למזער סימני כלי הנגרמים מהשהייה בפרופיל (שם שינויים פתאומיים בכוח החיתוך עלולים להוביל לעיוות אלסטי) וכדי להימנע משריטת חומר העבודה על ידי צניחה של הכלי אנכית לתוך משטח הפרופיל.

לאחר השלמת יישור חלקי העבודה ואיתור באגים בתוכנית, התהליך נכנס לשלב העיבוד האוטומטי. במהלך עיבוד אוטומטי, על המפעיל לפקח על תהליך החיתוך כדי למנוע בעיות איכות או תאונות אחרות הנגרמות מתנאי חיתוך חריגים.

ניטור תהליך החיתוך כולל בעיקר את ההיבטים הבאים:
1. ניטור תהליך העיבוד: עיבוד גס מתמקד בהסרה מהירה של חומר עודף ממשטח העבודה. במהלך עיבוד אוטומטי, הכלי עוקב אחר נתיב קבוע מראש המבוסס על פרמטרי חיתוך מוגדרים. על המפעיל לצפות בשינויים בעומס החיתוך באמצעות מד העומס ולהתאים את פרמטרי החיתוך בהתבסס על מצב העומס של הכלי כדי למקסם את יעילות הכלי.

2. ניטור צלילי חיתוך במהלך התהליך: בחיתוך אוטומטי, הצליל המופק כאשר הכלי מתחבר לחומר העבודה הוא בדרך כלל יציב, רציף ופריך, מלווה בתנועת מכונה חלקה. ככל שהתהליך מתקדם, עלולה להיווצר חוסר יציבות עקב גורמים כמו תכלילים קשים בחומר העבודה, בלאי הכלים או סטיה של הכלי. חוסר יציבות זה מתבטא כשינויים בצליל החיתוך-כגון רעש הכלי המשפיע על חלק העבודה-ורטט של המכונה. פרמטרים ותנאי חיתוך צריכים להיות מותאמים באופן מיידי; אם ההתאמות לא יעילות, יש להשהות את המכונה כדי לבדוק את מצב הכלי וחומר העבודה.

3. ניטור תהליך הגימור: הגימור מתמקד בהבטחת דיוק ממדי ואיכות פני השטח, הכוללים בדרך כלל מהירויות חיתוך וקצב הזנה גבוהים. יש לשים לב להשפעה של קצוות-בנויים על המשטח המעובד. עבור עיבוד חללים, יש גם להגן מפני חיתוך יתר והסטת הכלים בפינות. כדי לטפל בבעיות אלה: ראשית, התאם את מיקום ריסוס נוזל הקירור כדי להבטיח קירור מיטבי של המשטח המעובד; שנית, עקוב אחר איכות המשטח המעובד והתאם את פרמטרי החיתוך כדי למזער את תנודות האיכות. אם ההתאמות לא מצליחות להניב שיפור משמעותי, עצור את המכשיר כדי לאמת את תקפות התוכנית המקורית.
יש להקפיד במיוחד על מיקום הכלי בעת השהייה או עצירה של המכונה לבדיקה. עצירת המכונה בזמן שהכלי חותך באופן פעיל-הגורמת לציר לעצור בפתאומיות-עלולה להשאיר סימני כלים על משטח העבודה. באופן אידיאלי, יש לעצור את המכונה רק לאחר שהכלי התנתק מאזור החיתוך.

1. עבור כרסום פנים, יש לבחור כרסניות פנים קרביד שאינן-ניתנות להשחיז מחדש או כרסניות קצה. בדרך כלל, מועדפת אסטרטגיית עיבוד של שני- מעברים: המעבר הראשון צריך להיות פעולת חיספוס באמצעות כרסום פנים, החוצה ברציפות על פני משטח העבודה. רוחב החיתוך המומלץ עבור כל מעבר הוא 60%-75% מקוטר הכלי.

2. כרסני קצוות ופרסי קצוות-מקרביד משמשים בעיקר לעיבוד ראשים, חריצים ופניות פתיחה- של קופסאות.

3. כרסמות קצה- כדוריות וטוחסות קצה -עגולות (הידועות גם ככרסות בול-אף) משמשות בדרך כלל לעיבוד משטחים מעוקלים ופרופילים עם זוויות טיוטה משתנות. חרסות קצה-בכדוריות משמשות בעיקר לגימור וגימור למחצה-, בעוד שטרסות חצי-הוספה עגולה-משמשות בדרך כלל לעיבוד מחוספס.

גיליון תוכנית העיבוד הוא מרכיב בתכנון תהליך העיבוד ב-CNC ומשמש כסט של הוראות שעל המפעיל לבצע. הוא מספק פרטים ספציפיים על תוכנית העיבוד, במטרה להבהיר את תוכן התוכנית, שיטות החזקת העבודה והמיקום, הכלים שנבחרו עבור כל פעולת עיבוד, וכל אמצעי זהירות ספציפיים.

גיליון תוכנית העיבוד צריך לכלול: שמות קבצי CAD/CAM, שם חלקי העבודה, שרטוט החזקת העבודה, שם התוכנית, כלים המשמשים לכל תוכנית, עומק חיתוך מרבי, סוג עיבוד שבבי (למשל, חיספוס או גימור), זמן עיבוד משוער וכו'.

לאחר קביעת תהליך העיבוד, יש להבין את הדברים הבאים לפני התכנות:

1. שיטת הידוק חומר עבודה;

2. גודל הריק של חלק העבודה (כדי לקבוע את היקף העיבוד או אם נדרשות הגדרות מרובות);

3. חומר חומר (כדי לבחור כלי חיתוך מתאימים);

4. מלאי כלים זמין (כדי להימנע משינוי התוכנית עקב כלים חסרים במהלך העיבוד, או להכין את הכלים הדרושים מראש אם הם נדרשים).

העיקרון לקביעת גובה הבטיחות הוא בדרך כלל למקם אותו מעל המשטח הגבוה ביותר של כל "איים" (מאפיינים מוגבהים). לחלופין, הגדרת נקודת האפס של התכנות במשטח הגבוה ביותר יכולה גם למזער את הסיכון להתנגשויות בכלים.

מכיוון שכלי מכונות שונים מזהים קודי כתובות ופורמטים שונים של תוכניות NC, ​​יש לבחור את פורמט העיבוד המתאים- עבור כלי המכונה הספציפי שבו נעשה שימוש כדי להבטיח שהתוכנית שנוצרה פועלת כהלכה.

ניתן לסווג שיטות העברת תוכניות ל-CNC ו-DNC. בשיטת CNC, התוכנית מועברת באמצעות מדיום (כגון תקליטון, קורא קלטות או כבל תקשורת) לזיכרון כלי המכונה לצורך אחסון, ולאחר מכן נשלפת מהזיכרון במהלך העיבוד. מכיוון שקיבולת הזיכרון מוגבלת, שיטת DNC משמשת עבור תוכניות גדולות; מכיוון ש-DNC מאפשר לכלי המכונה לקרוא את התוכנית ישירות ממחשב הבקרה (הזרמת הנתונים ביעילות במהלך הפעולה), הוא אינו מוגבל על ידי מגבלות קיבולת הזיכרון.