أنت بحاجة إلى أجزاء ذات أسطح مسطحة وناعمة تمامًا، وغالبًا ما تكون ذات تفاوتات ضيقة جدًا للتسطيح والتوازي. كيف يمكنك تحقيق ذلك بشكل موثوق وتلقائي؟ إن محاولة الحصول على أسطح مسطحة دقيقة باستخدام الطحن وحده أمر صعب، كما أن التشطيب اليدوي بطيء ويعتمد على المهارة وغير متناسق، خاصة بالنسبة للأجزاء ذات الحجم الكبير أو الأجزاء الحرجة. ماكينة طحن الأسطح بنظام التحكم الرقمي هي الأداة المتخصصة والآلية المصممة خصيصًا لإنشاء أسطح مسطحة عالية الدقة.

تستخدم ماكينة طحن السطح بنظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي (CNC) التحكم العددي بالكمبيوتر (CNC) لأتمتة التوجيه الدقيق لعجلة كاشطة دوارة فوق قطعة العمل. يعمل ذلك على إزالة المواد لإنتاج أسطح مسطحة ومتوازية وناعمة للغاية، وهو أمر بالغ الأهمية لإنهاء الأجزاء في صناعات مثل صناعة الطيران والسيارات.

هذه الماكينات أساسية في غرف الأدوات، وصناعة القوالب، وبيئات الإنتاج حيث تكون الأسطح المسطحة الدقيقة بالغة الأهمية. وهي تمثل تصنيعًا آليًا دقيقًا متقدمًا للقطع الصلبة، وغالبًا ما تُستخدم كخطوة تشطيب. والآن بعد أن عرفنا ما هو كذلك، دعنا نستكشف كيف يحقق هذه الدقة من خلال الأتمتة.

كيف تعمل ماكينات طحن الأسطح بنظام التحكم الرقمي CNC؟

أنت ترى الطاولة تتحرك، والعجلة تدور تحت تحكم الكمبيوتر، ولكن كيف ينتج عن هذه الرقصة الآلية سطحًا مستوٍ تمامًا عبر الجزء بأكمله؟ بدون فهم الحركات المنسقة المبرمجة في ماكينة التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب، من الصعب فهم كيف تحقق الماكينة هذه الدقة العالية والتكرار بشكل ثابت، دعونا نفصل الحركات الآلية التي يتم التحكم فيها والتي تحدد الطحن السطحي باستخدام الحاسب الآلي.

تقوم الماكينة بتثبيت قطعة العمل بإحكام على طاولة تتحرك (على سبيل المثال، ذهابًا وإيابًا). تتحرك عجلة الطحن الدوارة، التي يتم التحكم فيها بدقة بواسطة نظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي عبر تعليمات مبرمجة مسبقًا (مثل الكود G)، عبر قطعة العمل وتغذي بشكل تدريجي إلى أسفل، مما يؤدي إلى إزالة المواد بدقة.

تنطوي العملية على حركة منسقة للغاية في محاور متعددة، تتم إدارتها جميعًا بواسطة وحدة تحكم CNC¹. ترتكز قطعة العمل على طاولة (غالباً ما تتحرك على طول المحور X). عادةً ما تتعامل مجموعة عجلة الطحن مع التغذية المتقاطعة (المحور Y) والتغذية السفلية الحرجة (المحور Z). يحدد برنامج التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي السرعات والتغذية والمسار الدقيق. على سبيل المثال، تتحرك الطاولة بالمثل أسفل العجلة، وتتحرك العجلة بمقدار دقيق، ثم تتغذى لأسفل ببضعة ميكرونات للتمرير التالي. تضمن هذه الأتمتة أن تكون كل حركة دقيقة وقابلة للتكرار، مما يقلل من الأخطاء البشرية ويقلل بشكل كبير من وقت الإنتاج، خاصةً بالنسبة للأشكال المعقدة أو عمليات التشغيل بكميات كبيرة. والنتيجة هي الاتساق عمل عالي التحمل²ضروري للتصنيع الحديث. يسمح هذا المستوى من التحكم بالتشغيل المستمر والفعال طحن الإنتاج³وليس فقط التشطيب البطيء.

ما أنواع عجلات الطحن التي تستخدمها ماكينات طحن الأسطح؟

مجموعة متنوعة من عجلات الطحن ضخمة - مواد وأحجام وأشكال وحبيبات مختلفة. كيف يمكنك اختيار العجلة المناسبة لمهمة طحن السطح الخاصة بك؟ يؤدي استخدام العجلة الخاطئة إلى تشطيب رديء أو بطء العمل أو حرق الجزء أو التآكل السريع للعجلة أو حتى مشاكل في السلامة. يعد الاختيار الصحيح أمرًا حيويًا لتحقيق النجاح، ويعتمد اختيار نوع العجلة الصحيح (المواد الكاشطة والرابطة) والشكل والحجم والحبيبات بشكل كبير على مادة الشُّغْلَة ومتطلبات التشطيب.

تستخدم المطاحن السطحية عجلات مصنوعة من جسيمات كاشطة مثل أكسيد الألومنيوم (للفولاذ) أو كربيد السيليكون (للحديد الزهر واللافلزات)، وغالبًا ما تكون في روابط مزججة. تعالج عجلات الماس أو CBN المواد شديدة الصلابة. يوازن حجم الحبيبات (على سبيل المثال، 80-120 للأعمال العامة) بين السرعة والتشطيب.

يبدأ اختيار العجلة بالمادة. أكسيد الألومنيوم⁴ رائع لمعظم أنواع الفولاذ. يعمل كربيد السيليكون بشكل جيد على الحديد الزهر والمعادن غير الحديدية (الألومنيوم والنحاس الأصفر) والمعادن غير المعدنية مثل السيراميك أو الزجاج. بالنسبة للمواد شديدة الصلابة مثل فولاذ الأدوات المقوى أو الكربيدات، فإن المواد الكربونية الفائقة مثل CBN (نيتريد البورون المكعب⁵) أو الماس. تأتي العجلات بأشكال مختلفة أيضًا (مستقيمة، كوبية، طبقية) لتناسب الوظائف المختلفة مثل الطحن المسطح أو الشحذ أو الطحن على شكل. يؤثر حجم الحبيبات على اللمسة النهائية والسرعة: الأرقام المنخفضة (على سبيل المثال، 46) تقطع بشكل أسرع ولكن أكثر خشونة؛ الأرقام الأعلى (على سبيل المثال، 120+) تعطي لمسة نهائية أكثر سلاسة ولكن القطع أبطأ. يوفر النطاق الشائع مثل 80-120 توازنًا جيدًا. كما تتميز العجلات الحديثة أيضًا بكفاءة عالية، مما يتيح معدلات أعلى لإزالة المواد، مما يجعل المطاحن السطحية باستخدام الحاسب الآلي مناسبة لمهام الطحن الإنتاجية، وليس فقط اللمسات النهائية على القطع مثل أعمدة الكرنك أو القوالب.

عجلة الكشط	المواد النموذجية الأرضية	مجموعة الحبيبات الشائعة	الملاحظات
أكسيد الألومنيوم	الفولاذ (الكربون، والسبائك، وفولاذ الأدوات)	46 - 120+	العجلة الأكثر شيوعاً للأغراض العامة
كربيد السيليكون	الحديد الزهر، والألومنيوم، والنحاس الأصفر، والسيراميك	60 - 120+	جيد للمواد الهشة أو غير الحديدية
سيراميك أل. الأكسيد	الفولاذ المقوى، السبائك الصعبة	60 - 120	أقوى وأطول عمراً من الأكسيد الألومنيوم القياسي
CBN / الماس	الفولاذ شديد الصلابة والكربيدات والسيراميك	100+ (حجم الشبكة)	مواد فائقة الصلابة فائقة الصلابة

كيف يتم تثبيت قطع العمل على ماكينة التفريز السطحي باستخدام الحاسب الآلي؟

الطحن يطبق القوة. كيف يمكنك التأكد تمامًا من بقاء قطعة العمل مسطحة تمامًا وعدم تزحزحها أثناء دورة الطحن؟ حتى أصغر حركة أو رفع سوف يدمر التسطيح والدقة التي تحتاجها، مما يؤدي إلى إهدار الوقت والمواد. قطع الشغل الآمن غير قابل للتفاوض، يعد قطع الشغل الموثوق به أمرًا ضروريًا، حيث إن الأظرف الكهرومغناطيسية شائعة جدًا، مدعومة بهيكل صلب للماكينة لتحقيق الاستقرار العام.

عادةً ما يتم تثبيت قطع الشُّغْلَة الحديدية بإحكام شديد بواسطة أظرف كهرومغناطيسية قوية مدمجة في طاولة الماكينة. تتطلب الأجزاء غير الحديدية تشبيكًا ميكانيكيًا أو ملزمات دقيقة أو تركيبات أخرى لضمان الثبات أثناء الطحن.

الأظرف الكهرومغناطيسية⁶ هي المعيار القياسي للقطع الفولاذية والحديدية. وهي تستخدم مغناطيسية قوية، يتم تشغيلها/إيقاف تشغيلها بسهولة، لسحب قطعة العمل بشكل مسطح على سطح الظرف، مما يوفر قوة إمساك ممتازة وموزعة بالتساوي. وهذا يمنع الحركة ويساعد على تحقيق التسطيح. ومع ذلك، لا تعمل المغناطيسية على مواد مثل الألومنيوم أو النحاس الأصفر أو البلاستيك أو العديد من الفولاذ المقاوم للصدأ. بالنسبة لهذه المواد، هناك حاجة إلى طرق أخرى، مثل ملزمات الماكينات الدقيقة⁷ مثبتة بمسامير مثبتة على الطاولة، أو تركيبات تشبيك مخصصة، أو أظرف تفريغ الهواء في بعض الأحيان. ويكمن وراء كل ذلك بناء الماكينة نفسها. سرير ماكينة ثقيل وصلب (غالبًا ما يكون مصنوعًا من حديد الزهر المثبط للاهتزازات⁸ مثل الميهانيت) والمجاري التوجيهية الدقيقة والسلسة لحركة الطاولة أمر بالغ الأهمية. يضمن هذا الهيكل القوي أن طريقة قطع العمل، أيًا كانت، تتمتع بمنصة مستقرة، مما يمكّن الماكينة من تحقيق دقة التغذية الدقيقة والحفاظ على تفاوتات متقاربة باستمرار.

هل تستخدم المطاحن السطحية بنظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي سائل عمل أو سائل تبريد؟

يبدو الطحن ساخنًا وباردًا! هل تحتاج هذه الماكينات إلى سائل لتبريد الأشياء، أم أنها تعمل جافة؟ يمكن أن يؤدي التشغيل الجاف بشكل غير صحيح إلى احتراق الأجزاء أو تشوه الأسطح أو تلف العجلات. استخدام السائل عند عدم الحاجة إليه أمر فوضوي. من المهم معرفة متى يجب استخدام سائل التبريد.نعم، تستخدم ماكينات طحن الأسطح باستخدام الحاسب الآلي سائل التبريد (الطحن الرطب) بشكل متكرر لعدة فوائد رئيسية، على الرغم من أن الطحن الجاف يستخدم أحيانًا في حالات محددة.

عادةً ما يكون سائل التبريد (مثل الزيوت أو المستحلبات ذات الأساس المائي أو المواد التركيبية) ضروريًا في الطحن السطحي باستخدام الحاسب الآلي لإدارة الحرارة وطرد الحطام وتحسين تشطيب السطح ومنع الصدأ. الطحن الجاف مخصص لمواد محددة أو احتياجات عملية معينة.

الطحن الرطب هو القاعدة لأن فوائده كبيرة. أنواع سائل التبريد⁹ تختلف - الزيوت والمستحلبات الزيتية والمائية والسوائل الاصطناعية والمعاجين وحتى المواد الهلامية - التي يتم اختيارها للتطبيق.
الأسباب الرئيسية لاستخدام سائل التبريد (الطحن الرطب):

• التبريد: يزيل الحرارة الشديدة المتولدة عند نقطة الطحن. وهذا يمنع قطعة العمل من الاحتراق أو الاعوجاج أو فقدان الصلابة المطلوبة، ويساعد عجلة الطحن على الاستمرار لفترة أطول.
• التنظيف¹⁰: يقوم تدفق السائل بغسل البُرادة المعدنية الصغيرة (البُرادة) والجسيمات الكاشطة. وهذا يمنع خدوش السطح ويحافظ على نظافة قطع العجلة وهو أمر ضروري للحصول على تشطيب ودقة جيدة.
• التشحيم: تقلل بعض السوائل من الاحتكاك، مما يسمح بطحن أكثر سلاسة وكفاءة أفضل.
• الوقاية من الصدأ¹¹: تحتوي العديد من مواد التبريد على مثبطات صدأ لحماية الماكينة وقطعة العمل.
  عندما يمكن استخدام الطحن الجاف:
• تفاعلية المواد: تتفاعل بعض المواد (مثل المغنيسيوم) بشكل سيء مع المبردات ذات الأساس المائي.
• مخاوف التلوث: في البيئات فائقة النظافة (مثل بعض الإلكترونيات)، قد تكون بقايا سائل التبريد غير مقبولة.
• عمليات محددة: قد تستدعي بعض الإعدادات ذات العجلات فائقة الكشط المحددة الطحن الجاف، على الرغم من أن سائل التبريد غالبًا ما يكون مفضلًا إذا كان ذلك ممكنًا بسبب الحرارة.
  بشكل عام، بالنسبة لطحن الأسطح عالي الجودة على المعادن، يعد سائل التبريد أمرًا حيويًا لإدارة الحرارة، وضمان تشطيب جيد، وحماية المعدات.

الحالة	السبب	استخدام سائل التبريد	أنواع سائل التبريد المستخدمة غالبًا
الطحن العام للصلب	توليد الحرارة، وتنظيف البُرادة وجودة اللمسات النهائية	نعم (رطب)	المستحلبات والمواد التركيبية والزيوت
طحن الفولاذ المقوى	منع التلف الحراري والحفاظ على الصلابة	نعم (رطب)	المواد التركيبية والزيوت
أعمال عالية الدقة	تنظيف البُرادة الناعمة والحفاظ على دقتها	نعم (رطب)	المواد الاصطناعية/الزيوت الاصطناعية المصفاة
طحن سبائك المغنيسيوم	تتفاعل المادة مع الماء	لا (جاف)	غير متاح
تطبيقات فائقة النظافة	تجنب التلوث ببقايا سائل التبريد	ربما لا (جاف)	غير متاح
طحن الحديد الزهر	تنظيف البُرادة والتبريد	نعم (رطب)	المواد التركيبية والمستحلبات

الخاتمة

تستخدم ماكينات طحن الأسطح بنظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي التحكم بالكمبيوتر لإنهاء الأسطح المسطحة الآلية عالية الدقة. يعد الاختيار المناسب للعجلة، وقطع العمل الآمن (غالبًا الأظرف المغناطيسية)، وعمومًا، استخدام سائل التبريد كلها عوامل حاسمة لتحقيق نتائج دقيقة وسلسة على مختلف المواد.

---