الاستثمار في مخرطة بنظام التحكم الرقمي هو قرار كبير. يمكن أن يعني اتخاذ القرار الخاطئ إهدار المال، وسوء جودة القِطع، وإحباط لا نهاية له. إن فهم بعض الأمور الأساسية مقدمًا يُحدث فرقًا كبيرًا.

قبل الاستثمار في مخرطة بنظام التحكم الرقمي، تحتاج إلى التفكير بعناية في دقة القِطع المطلوبة (تشطيب السطح)، وسرعات التصنيع المثلى (معدلات التغذية)، وقدرات برج الأدوات اللازمة، ونظام التحكم الأنسب بنظام التحكم الرقمي. تؤثر هذه العناصر بشكل مباشر على إنتاجيتك وربحيتك.

كما ترى، هذه العناصر - الدقة، والسرعة، والبرج الدوّار، وأدوات التحكم - هي قلب وروح أي مخرطة بنظام التحكم الرقمي. احصل عليها بشكل صحيح، وسوف تكون ماكينتك قوة عمل منتجة. إذا أخطأت في هذه العناصر، فقد تواجه معركة شاقة منذ اليوم الأول. لا يتعلق الأمر فقط باسم العلامة التجارية أو السعر؛ بل يتعلق الأمر بمطابقة قدرات الماكينة مع العمل الذي تقوم به بالفعل. لقد تعلمت على مر السنين أن القليل من الواجبات المنزلية الإضافية قبل الشراء يوفر الكثير من المتاعب لاحقًا. لذا، دعنا نوضح لك ما تحتاج إلى التفكير فيه حقًا.

ما التشطيب السطحي المحدد (Ra) الذي تتطلبه قطع العمل الخاصة بك؟

هل تعاني باستمرار من عدم اتساق التشطيبات السطحية على قطعك؟ قد يؤدي ذلك إلى رفض العمل وإهدار المواد وعدم رضا العملاء إذا لم تكن حريصًا. إن معرفة احتياجاتك الدقيقة لتشطيب السطح هي الخطوة الأولى لحل هذه المشكلة.

لتحقيق الصقل السطحي المطلوب (Ra)، يجب عليك اختيار أدوات القطع المناسبة، وتحسين معلمات التصنيع مثل سرعة القطع ومعدل التغذية، والتأكد من أن مخرطة الماكينات بنظام التحكم الرقمي نفسها دقيقة وجيدة الصيانة. عادة، يمكن لمخارط الماكينات بنظام التحكم الرقمي تحقيق Rz0.4 ~ 0.8 ميكرومتر.

يقاس تشطيب السطح، الذي يقاس عادةً ب Ra (متوسط الخشونة)¹ أو Rz (متوسط أقصى ارتفاع للملف الجانبي)، أمر بالغ الأهمية. بالنسبة للخراطة العامة، قد يكون Ra من 1.6 إلى 3.2 ميكرومتر مناسبًا. ولكن بالنسبة للمكونات الدقيقة، قد تحتاج إلى Ra 0.8 ميكرومتر أو حتى Rz 0.4-0.8 ميكرومتر، وهي تشطيبات دقيقة للغاية.
ينطوي تحقيق ذلك على عدة أمور:

1. اختيار الأداة²: تلعب مادة الأداة (كربيد، سيراميك، CBN)، وهندستها (خاصةً نصف قطر المقدمة - حيث يعطي نصف القطر الأكبر عمومًا تشطيبًا أفضل عند تغذية معينة)، والطلاء دورًا كبيرًا. لا بد من وجود أدوات حادة عالية الجودة.
2. معلمات التصنيع³:
   • سرعة القطع: يمكن أن يؤدي البطء الشديد إلى تراكم الحافة؛ ويمكن أن تؤدي السرعة الزائدة إلى تآكل الأداة قبل الأوان والرفرفة.
   • معدل التغذية: هذا أمر مهم. تؤدي معدلات التغذية المنخفضة بشكل عام إلى إنهاء أكثر سلاسة.
   • عمق القطع: يجب أن تكون تمريرات التشطيب خفيفة لتقليل ضغط الأداة وانحرافها.
3. حالة الماكينة: من الضروري وجود ماكينة صلبة مع الحد الأدنى من انحراف عمود الدوران والتخميد الجيد للاهتزاز. تحافظ الصيانة الدورية على أدائها في أفضل حالاتها.
4. سائل التبريد: يساعد استخدام سائل التبريد المناسب في تفريغ البُرادة والتحكم في درجة الحرارة، مما يؤثر على اللمسة النهائية.
   يساعدك التفكير في هذه العوامل على اختيار مخرطة تلبي معايير الجودة الخاصة بك.

ما هي معدلات التغذية الأنسب لمتطلبات الخراطة باستخدام الحاسب الآلي الخاصة بك؟

هل تتأخر أوقات الدورات لديك، أو هل تستهلك أدوات القطع بسرعة كبيرة؟ يمكن أن تكون معدلات التغذية غير الصحيحة استنزافًا كبيرًا للكفاءة وميزانيتك. إن إيجاد التوازن الصحيح هو مفتاح الخراطة المنتجة.

تعمل أفضل معدلات التغذية للخراطة باستخدام الحاسب الآلي على موازنة سرعة الخراطة باستخدام الحاسب الآلي مع تشطيب السطح المطلوب، ودقة الأبعاد، والعمر المقبول للأداة. تزيد معدلات التغذية الأعلى من إزالة المواد ولكنها يمكن أن تقلل من التشطيب وتقلل من عمر الأداة.

لقد تعلمت بالطريقة الصعبة أن مجرد رفع درجة حرارة معدل التغذية⁴ لإنهاء المهام بشكل أسرع ليست دائمًا أفضل استراتيجية. لقد انتهى بي الأمر بكومة من القِطع الخردة وأداة مكسورة. إن معدل التغذية - مدى سرعة تحرك الأداة خلال المادة - هو عملية توازن حرجة.
إليك كيفية تقسيمها:

• تشطيب السطح⁵: بشكل عام، يؤدي معدل تغذية أقل إلى سطح أكثر سلاسة. ويرجع ذلك إلى أن علامات الأداة (النتوءات) المتبقية تكون أصغر وأقرب إلى بعضها البعض.
• دقة الأبعاد: يمكن لمعدلات التغذية العالية جدًا أن تزيد من قوى القطع، مما قد يؤدي إلى انحراف الأداة أو اهتزازها، مما قد يؤثر على دقة القِطع لديك.
• أداة الحياة: يؤدي دفع الأدوات بمعدلات تغذية عالية للغاية إلى توليد المزيد من الحرارة والإجهاد، مما يؤدي إلى تآكل أسرع وعمر افتراضي أقصر للإدخالات باهظة الثمن.
• كفاءة الإنتاج: وهنا يأتي دور التوازن. أنت تريد إزالة المواد بأسرع ما يمكن، ولكن ليس على حساب الجودة أو عمر الأداة.
  • بالنسبة لـ التمريرات الخشنةحيث يكون الهدف هو إزالة الكثير من المواد بسرعة، ستستخدم معدلات تغذية أعلى.
  • بالنسبة لـ تصاريح الإنهاءحيث تكون الدقة وجودة السطح أمرًا بالغ الأهمية، ستستخدم معدلات تغذية أقل.
    تلعب المادة التي تقوم بقطعها دورًا كبيرًا أيضًا. يمكن للمواد الأكثر ليونة مثل الألومنيوم غالبًا ما تتحمل معدلات تغذية أعلى من السبائك الصلبة.

العامل	تأثير معدل التغذية العالي	تأثير معدل التغذية المنخفض
تشطيب السطح	أكثر خشونة	أكثر سلاسة
دقة الأبعاد	إمكانية انخفاض الدقة المحتملة	إمكانية أعلى للدقة
أداة الحياة	أقصر	أطول
إزالة المواد	أسرع	أبطأ
تحميل الماكينة	أعلى	أقل

يساعدك فهم هذا التفاعل على برمجة مهامك للحصول على أفضل النتائج، وليس فقط السرعة.

ما هي قدرات البرج الدوّار المحددة التي تتطلبها قطعك النموذجية؟

هل تقوم باستمرار بتبديل الأدوات يدويًا أو تكافح من أجل تشغيل ميزات معقدة على القِطع لديك؟ يمكن لإمكانيات البرج الدوّار لمخرطة المخرطة أن تحدث فرقًا كبيرًا في كفاءة ورشتك ونوع العمل الذي يمكنك القيام به.

تحدد قِطَعك النموذجية احتياجات البرج الدوّار الخاص بك. ضع في اعتبارك عدد محطات الأدوات، وسرعة تغيير الأدوات، وإذا كنت بحاجة إلى أدوات مدفوعة (أدوات مباشرة) للتفريز أو الحفر، والصلابة الكلية للبرج الدوّار لعملياتك.

أتذكر عندما كانت ورشتي تقوم في المقام الأول بصنع القِطع المخفوقة البسيطة، كان البرج الدوّار ذو 8 محطات لا بأس به. ولكن عندما بدأنا في تولي المهام ذات المسطحات المسطحة المضروبة والثقوب المثقوبة المتقاطعة والأشكال الهندسية الأكثر تعقيدًا، كانت الترقية إلى مخرطة مزودة بأدوات مباشرة ومحور Y مغيرًا كاملًا للعبة.
عند النظر إلى الأبراج، فكّر في

• عدد محطات الأدوات: كم عدد الأدوات المختلفة التي تتطلبها مهامك الشائعة؟ المزيد من المحطات (على سبيل المثال، 10 أو 12 أو حتى 24 في بعض الماكينات) يعني إعدادات أقل وقدرة أكبر على "إنجاز العمل في جهاز واحد".
• وقت تغيير الأداة: يمكن أن يزيد الوقت الذي يستغرقه البرج الدوّار للفهرسة من أداة إلى أخرى ("وقت "الانتقال من بُرادة إلى أخرى") بشكل كبير في الإنتاج بكميات كبيرة. الأسرع أفضل بشكل عام.
• الأدوات الحية (الأدوات المدفوعة)⁶: هذا أمر كبير. تتيح لك الأدوات المباشرة إجراء عمليات التفريز والحفر والاستدقاق على قطعة العمل دون نقلها إلى ماكينة أخرى. وهذا يحسن الدقة بشكل كبير ويقلل من المناولة. ابحث عن خيارات مثل BMT (برج دوّار مثبت بمسامير) أو VDI (معيار ألماني) لحاملات الأدوات المباشرة، حيث إنها تقدم مزايا مختلفة من حيث الصلابة وسرعة الإعداد.
• قدرة المحور Y⁷: يضيف المحور Y بُعدًا آخر للحركة إلى أدواتك المباشرة، مما يسمح بالتشغيل الآلي خارج المركز. وهذا يفتح عالمًا جديدًا تمامًا من تعقيدات القِطع التي يمكنك التعامل معها.
• الصلابة والتثبيت: يجب أن يكون البرج الدوّار متينًا وأن يشبك الأدوات بشكل آمن لتحمل قوى القطع، خاصةً أثناء التخشين الثقيل أو عند استخدام قضبان الحفر الطويلة.
  إذا كنت تقوم بعمل دبابيس وبطانات بسيطة، فقد يكفيك برج دوّار بسيط. ولكن إذا كان مستقبلك ينطوي على أجزاء أكثر تعقيدًا، فإن الاستثمار في برج دوّار أكثر قدرة مقدمًا يمكن أن يوفر لك الكثير من المال والصداع على المدى الطويل.

كيف تختار نظام الماكينات بنظام التحكم الرقمي المناسب لمخرطة الماكينات بنظام التحكم الرقمي الجديدة؟

هل تشعر بالارتباك بسبب خيارات أنظمة التحكم الرقمي المختلفة المتاحة للمخارط؟ يمكن أن يؤدي اختيار عنصر التحكم الخاطئ إلى منحنى تعليمي حاد، وقدرات محدودة للماكينة، وصداع تشغيلي. يتعلق الأمر بإيجاد المناسب لفريقك وعملك.

لاختيار نظام ماكينات التحكم الرقمي المناسب، قم بتقييم سهولة استخدامه (البرمجة التخاطبية والواجهة الرسومية)، والدقة التي يوفرها، وقدرات التحكم متعدد المحاور، وأي معايير صناعية محددة يجب أن تفي بها، وبالطبع ميزانيتك.

ميزات نظام التحكم الرئيسية

• سهولة الاستخدام:
  • واجهة رسومية ومحاكاة: يمكن أن يوفر العرض الواضح والقدرة على محاكاة مسار الأداة بيانيًا الكثير من الوقت ويمنع الأعطال المكلفة. أبحث دائمًا عن محاكاة جيدة.
• الدقة والأداء⁸: يمكن أن تؤثر سرعة معالجة عنصر التحكم وميزات مثل "التطلع إلى الأمام" (التي تقرأ الكتل القادمة من التعليمات البرمجية لتحسين الحركة) على كل من السرعة وجودة الإنهاء على الخطوط المعقدة.
• تحكم متعدد المحاور⁹: المخارط القياسية ثنائية المحور (X وZ). ولكن إذا كان لديك أدوات مباشرة، فستحتاج إلى تحكم في المحور C لتحديد موضع عمود الدوران. يضيف المحور Y طبقة أخرى. تأكد من أن وحدة التحكم يمكنها التعامل مع عدد المحاور التي تحتوي عليها ماكينتك وأي ترقيات مستقبلية محتملة.
• التوافق والدعم: ما مدى تكامله مع برنامج CAD/CAM الخاص بك؟ هل يتوفر دعم وتدريب محلي جيد لنظام التحكم هذا؟ غالباً ما يتم التغاضي عن هذا الأمر ولكنه بالغ الأهمية.

ماركات أنظمة CNC الشائعة

وغالباً ما سترى عدداً قليلاً من اللاعبين الرئيسيين، وكذلك بعض العلامات التجارية الإقليمية القادرة جداً. تستند رؤيتي أدناه إلى التصور العام للصناعة وإلى تجاربي الخاصة:

• العلامات التجارية الصينية (مثل GSK، KND، HNC): لقد رأيتها كثيرًا في الماكينات التي تقدم نسبة سعر إلى أداء قوية. تحظى بشعبية كبيرة في العديد من الأسواق وهي قادرة تمامًا على مجموعة واسعة من تطبيقات الخراطة، خاصة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة. وغالبًا ما تتميز بالتشغيل المباشر ويمكن أن تكون نقطة انطلاق جيدة.
• العلامات التجارية العالمية (مثل FANUC وSiemens وHeidenhain):
  • FANUC: معروف بمتانته وموثوقيته. إنه على الأرجح التحكم الأكثر شيوعًا الذي واجهته في جميع أنحاء العالم. بمجرد أن تتعلمه، يمكنك تشغيل العديد من الماكينات.
  • سيمنز: تقدم نظامًا متكاملًا للغاية، وغالبًا ما يتم الإشادة بواجهة المستخدم وقدراته في التشغيل الآلي متعدد المحاور الأكثر تعقيدًا والأتمتة. إن برمجتهم التخاطبية ShopTurn قوية للغاية.
  • هايدنهاين على الرغم من أنها ربما تكون أكثر انتشارًا في مجال التفريز، إلا أن أدوات التحكم عبر الوطنية الخاصة بها ممتازة أيضًا في المخارط، خاصةً عند الحاجة إلى ميزات برمجة عالية الدقة ومتقدمة للغاية.

فيما يلي مقارنة عامة بناءً على ما جمعته:

الميزة	جلاكسو سميث كلاين	KND	HNC	سيمنز	فانوك	هايدنهاين
المنشأ	الصين	الصين	الصين	ألمانيا	اليابان	ألمانيا
تركيز المستخدم النموذجي	فعالة من حيث التكلفة	استخدام منزلي واسع النطاق	صناعات مختلفة في الصين	متطورة، أتمتة عالية الجودة	موثوقية وموثوقية في كل مكان	عالية الدقة، معقدة
البرمجة التحادثية	الأساسيات	الأساسيات	الأساسيات	متقدم (ShopTurn)	معتدل (الدليل اليدوي i)	متقدم (كلارتكست)
الدعم البياني	التحسين	التحسين	التحسين	ممتاز	جيد	ممتاز
التركيز الدقيق	جيد	جيد	جيد	عالية جداً	عالية جداً	المستوى الأعلى
السوق الرئيسي	الصين، التصدير	الصين	الصين	عالمي	عالمي	عالمي (خاصة أوروبا)
نقطة السعر (عام)	متوسط-منخفض	متوسط-منخفض	متوسط-منخفض	عالية	عالية	عالية

في النهاية، إذا كان المشغلون لديك على دراية بنظام معين، فهذه ميزة كبيرة. بالنسبة للأعمال المعقدة للغاية أو متطلبات الصناعة المحددة (مثل صناعة الطيران)، قد تميل إلى إحدى العلامات التجارية العالمية المعروفة. بالنسبة للتحويل العام حيث تكون الميزانية هي المحرك الرئيسي، تقدم الأنظمة الأخرى قيمة ممتازة.

الخاتمة

يتضمن اختيار مخرطة بنظام التحكم الرقمي المناسبة التفكير بعناية في دقتها، وسرعتها، وبرجها الدوّار، ونظام التحكم فيها. طابق هذه الأمور مع عملك، وسوف تقوم باستثمار سليم.

---