رفع نگرانی‌ها در مورد ابزارهای پرداخت‌کاری مورد استفاده در ماشین‌های CNC

پیشرفت‌های جدید در فناوری ساینده به اپراتورهای مراکز ماشینکاری اجازه می‌دهد تا عملیات پرداخت سطح و سایر عملیات ماشینکاری را همزمان انجام دهند و در نتیجه زمان چرخه را کاهش دهند، کیفیت را بهبود بخشند و در پرداخت آفلاین در زمان و هزینه صرفه‌جویی کنند. ابزارهای پرداخت ساینده به راحتی در میز چرخشی یا سیستم ابزارگیر دستگاه CNC ادغام می‌شوند.
در حالی که کارگاه‌های ماشین‌کاری پیمانکاری به طور فزاینده‌ای این ابزارها را انتخاب می‌کنند، نگرانی‌هایی در مورد استفاده از مواد ساینده در مراکز ماشینکاری CNC گران‌قیمت وجود دارد. این مسئله اغلب از این باور رایج ناشی می‌شود که «مواد ساینده» (مانند کاغذ سنباده) مقادیر زیادی شن و ماسه و زباله آزاد می‌کنند که می‌توانند خطوط خنک‌کننده را مسدود کنند یا به مسیرهای لغزنده یا یاتاقان‌های در معرض دید آسیب برسانند. این نگرانی‌ها تا حد زیادی بی‌اساس هستند.
جانوس هاراکزی، رئیس شرکت دلتا ماشین، گفت: «این دستگاه‌ها بسیار گران و بسیار دقیق هستند.» این شرکت یک کارگاه ماشین‌سازی است که در تولید قطعات پیچیده و با تلرانس بسیار پایین از تیتانیوم، آلیاژهای نیکل، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، پلاستیک و سایر آلیاژهای عجیب و غریب تخصص دارد. «من هیچ کاری که دقت یا دوام تجهیزات را به خطر بیندازد، انجام نخواهم داد.»
مردم اغلب به اشتباه معتقدند که «مواد ساینده» و «مواد سنگ‌زنی» یک چیز هستند. با این حال، باید بین مواد ساینده و ابزارهای پرداخت ساینده که برای حذف مواد تهاجمی استفاده می‌شوند، تمایز قائل شد. ابزارهای پرداخت تقریباً هیچ ذره ساینده‌ای در حین استفاده تولید نمی‌کنند و مقدار ذرات ساینده تولید شده معادل مقدار تراشه‌های فلزی، گرد و غبار سنگ‌زنی و سایش ابزار تولید شده در طول فرآیند ماشینکاری است.
حتی زمانی که مقادیر بسیار کمی از ذرات ریز تولید می‌شوند، الزامات فیلتراسیون برای ابزارهای ساینده مشابه الزامات ماشین‌کاری است. جف بروکس از Filtra Systems می‌گوید که هر ذره‌ای را می‌توان به راحتی با یک سیستم فیلتراسیون کیسه‌ای یا کارتریجی ارزان قیمت حذف کرد. Filtra Systems شرکتی است که در سیستم‌های فیلتراسیون صنعتی، از جمله فیلتراسیون مایع خنک‌کننده برای دستگاه‌های CNC، تخصص دارد.
تیم اورانو، مدیر کیفیت شرکت ولفرام ماینکرافت، گفت هرگونه هزینه اضافی فیلتراسیون مرتبط با استفاده از ابزارهای ساینده آنقدر ناچیز است که «واقعاً ارزش بررسی ندارد، زیرا قرار است خود سیستم فیلتراسیون ذرات معلق را از مایع خنک‌کننده تولید شده در طول فرآیند ماشینکاری حذف کند.»
در هشت سال گذشته، شرکت Wolfram Manufacturing، Flex-Hone را در تمام دستگاه‌های CNC خود برای پلیسه‌گیری از سوراخ‌های متقاطع و پرداخت سطح ادغام کرده است. Flex-Hone، از Brush Research Manufacturing (BRM) در لس‌آنجلس، دارای دانه‌های ساینده کوچکی است که به طور دائمی به رشته‌های انعطاف‌پذیر متصل شده‌اند و آن را به ابزاری انعطاف‌پذیر و کم‌هزینه برای آماده‌سازی سطوح پیچیده، پلیسه‌گیری و صاف کردن لبه تبدیل می‌کنند.
حذف برآمدگی‌ها و لبه‌های تیز از سوراخ‌های متقاطع و سایر نواحی صعب‌العبور مانند زیربریدگی‌ها، شکاف‌ها، فرورفتگی‌ها یا حفره‌های داخلی ضروری است. حذف ناقص برآمدگی‌ها می‌تواند منجر به انسداد یا آشفتگی در مجاری بحرانی سیال، روان‌کننده و گاز شود.
اورانو توضیح می‌دهد: «برای یک قطعه، ممکن است بسته به تعداد تقاطع‌های پورت و اندازه سوراخ‌ها، از دو یا سه اندازه مختلف Flex-Hones استفاده کنیم.»
فلکس-هونز به صفحه گردان ابزار اضافه شده است و روزانه، اغلب چندین بار در ساعت، در برخی از رایج‌ترین قطعات کارگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اورانو توضیح می‌دهد: «میزان مواد ساینده‌ای که از Flex-Hone خارج می‌شود در مقایسه با سایر ذراتی که در نهایت وارد مایع خنک‌کننده می‌شوند، ناچیز است.»
اریک سان، بنیانگذار شرکت Orange Vise در شهرستان اورنج، کالیفرنیا، می‌گوید حتی ابزارهای برشی مانند مته‌های کاربیدی و فرزهای انگشتی نیز براده‌هایی تولید می‌کنند که باید از مایع خنک‌کننده فیلتر شوند.
آقای سان گفت: «بعضی از کارگاه‌های ماشین‌کاری ممکن است بگویند: «من در فرآیندم از مواد ساینده استفاده نمی‌کنم، بنابراین دستگاه‌های من کاملاً عاری از ذرات هستند.» اما این درست نیست. حتی ابزارهای برش نیز فرسوده می‌شوند و کاربید می‌تواند خرد شود و در نهایت وارد مایع خنک‌کننده شود.»
اگرچه Orange Vise یک تولیدکننده قراردادی است، اما این شرکت در درجه اول گیره‌ها و قطعات تعویض سریع برای ماشین‌های CNC، از جمله آلومینیوم، فولاد و چدن، تولید می‌کند. این شرکت چهار مرکز ماشینکاری افقی پرسرعت Mori Seiki NHX4000 و دو مرکز ماشینکاری عمودی را اداره می‌کند.
به گفته آقای سان، بسیاری از گیره‌ها از چدن با سطح سخت‌شده انتخابی ساخته می‌شوند. برای دستیابی به همان نتیجه سطح سخت‌شده، Orange Vise از یک برس دیسکی ساینده NamPower از Brush Research استفاده کرد.
برس‌های دیسکی ساینده NamPower از الیاف ساینده نایلونی انعطاف‌پذیر متصل به یک لایه پشتی ترموپلاستیک تقویت‌شده با الیاف ساخته شده‌اند و ترکیبی منحصر به فرد از ساینده‌های سرامیکی و کاربید سیلیکونی هستند. الیاف ساینده مانند سوهان‌های انعطاف‌پذیر عمل می‌کنند، خطوط قطعه را دنبال می‌کنند، لبه‌ها و سطوح را تمیز و سوهان می‌زنند و حداکثر حذف پلیسه و سطح صاف را تضمین می‌کنند. سایر کاربردهای رایج شامل صاف کردن لبه‌ها، تمیز کردن قطعات و زنگ‌زدایی است.
برای انجام عملیات پرداخت سطح، سیستم بارگذاری ابزار هر ماشین ابزار CNC به برس‌های نایلونی ساینده مجهز شده است. اگرچه از دانه‌های ساینده نیز استفاده می‌کند، پروفسور سان گفت برس NamPower "نوع متفاوتی از ساینده" است زیرا اساساً "خود تیز شونده" است. ساختار خطی آن ذرات ساینده جدید و تیز را در تماس مداوم با سطح کار نگه می‌دارد و به تدریج ساییده می‌شود و ذرات برش جدید را آشکار می‌کند.
آقای سان اضافه کرد: «ما شش سال است که روزانه از برس‌های نایلونی ساینده NamPower استفاده می‌کنیم. در این مدت، هرگز مشکلی با ورود ذرات یا شن به سطوح حساس نداشته‌ایم. طبق تجربه ما، حتی مقادیر کم شن هم مشکلی ایجاد نمی‌کند.»
موادی که برای سنگ‌زنی، هونینگ، لپینگ، سوپر فینیشینگ و پولیش استفاده می‌شوند. نمونه‌هایی از آنها شامل گارنت، کربوراندوم، کوراندوم، کاربید سیلیکون، نیترید بور مکعبی و الماس در اندازه‌های مختلف ذرات است.
ماده‌ای که خواص فلزی دارد و از دو یا چند عنصر شیمیایی تشکیل شده است که حداقل یکی از آنها فلز است.
بخشی نخ مانند از ماده که در حین ماشینکاری روی لبه قطعه کار تشکیل می‌شود. معمولاً تیز است. می‌توان آن را با سوهان دستی، چرخ یا تسمه سنگ‌زنی، چرخ‌های سیمی، برس‌های ساینده، جت آب یا روش‌های دیگر پاک کرد.
پین‌های مخروطی برای پشتیبانی از یک یا هر دو انتهای قطعه کار در حین ماشینکاری استفاده می‌شوند. مرکز پین در یک سوراخ ایجاد شده در انتهای قطعه کار قرار می‌گیرد. مرکزی که با قطعه کار می‌چرخد، "مرکز زنده" و مرکزی که با قطعه کار نمی‌چرخد، "مرکز مرده" نامیده می‌شود.
یک کنترل‌کننده مبتنی بر ریزپردازنده که به طور خاص برای استفاده با ابزارهای ماشینی جهت ایجاد یا اصلاح قطعات طراحی شده است. سیستم CNC برنامه‌ریزی‌شده، سیستم سروو ماشین و درایو اسپیندل را فعال کرده و عملیات مختلف ماشینکاری را کنترل می‌کند. به DNC (کنترل عددی مستقیم)؛ CNC (کنترل عددی کامپیوتری) مراجعه کنید.
سیالی که افزایش دما در سطح مشترک ابزار/قطعه کار را در حین ماشینکاری کاهش می‌دهد. معمولاً به شکل مایع، مانند مخلوط‌های محلول یا شیمیایی (نیمه مصنوعی، مصنوعی)، اما ممکن است هوای فشرده یا سایر گازها نیز باشد. از آنجا که آب توانایی جذب مقادیر زیادی گرما را دارد، به طور گسترده به عنوان حامل برای خنک‌کننده‌ها و سیالات مختلف فلزکاری استفاده می‌شود. نسبت آب به سیال فلزکاری بسته به نوع کار ماشینکاری متفاوت است. به سیال برش؛ سیال برش نیمه مصنوعی؛ سیال برش محلول در روغن؛ سیال برش مصنوعی مراجعه کنید.
استفاده دستی از ابزاری با دندانه‌های ریز فراوان برای گرد کردن گوشه‌های تیز و برآمدگی‌ها، و از بین بردن پلیسه‌ها و خراش‌ها. اگرچه سوهان‌کاری معمولاً با دست انجام می‌شود، اما می‌توان از آن به عنوان یک مرحله میانی هنگام پردازش دسته‌های کوچک یا قطعات منحصر به فرد با استفاده از سوهان برقی یا اره نواری کانتور با یک سوهان مخصوص استفاده کرد.
عملیات ماشینکاری که در آن ماده با استفاده از چرخ‌های سنگ‌زنی، سنگ‌ها، تسمه‌های ساینده، خمیرهای ساینده، دیسک‌های ساینده، مواد ساینده، دوغاب‌ها و غیره از قطعه کار برداشته می‌شود. ماشینکاری اشکال مختلفی دارد: سنگ‌زنی سطحی (ایجاد سطوح صاف و/یا مربع)؛ سنگ‌زنی استوانه‌ای (از استوانه‌ها و مخروط‌های خارجی، فیله‌ها، فرورفتگی‌ها و غیره)؛ سنگ‌زنی بدون مرکز؛ پخ‌زنی؛ سنگ‌زنی رزوه و شکل‌دهی؛ تیز کردن ابزار؛ سنگ‌زنی تصادفی؛ صیقل‌کاری و صیقل‌کاری (سنگ‌زنی با دانه‌های بسیار ریز برای ایجاد سطح فوق‌العاده صاف)؛ هونینگ؛ و سنگ‌زنی دیسکی.
ماشین‌های CNC که می‌توانند سوراخکاری، برقوکاری، قلاویزکاری، فرزکاری و بورینگ انجام دهند. معمولاً مجهز به تعویض‌کننده ابزار خودکار هستند. به تعویض‌کننده ابزار خودکار مراجعه کنید.
ابعاد قطعه کار ممکن است حداقل و حداکثر انحراف از استانداردهای تعیین شده داشته باشد، در حالی که قابل قبول باقی می‌ماند.
قطعه کار در یک سه نظام (chuck) که روی یک صفحه جلویی نصب شده یا بین مراکز ثابت شده است، گیره می‌شود. همزمان با چرخش قطعه کار، ابزاری (معمولاً یک ابزار تک نقطه‌ای) در امتداد محیط، انتها یا سطح قطعه کار تغذیه می‌شود. انواع ماشینکاری قطعه کار عبارتند از: تراشکاری مستقیم (برش در اطراف محیط قطعه کار)؛ تراشکاری مخروطی (شکل دادن به مخروط)؛ تراشکاری پله‌ای (تراش قطعات با قطرهای مختلف روی یک قطعه کار)؛ پخ‌زنی (پخ زدن لبه یا شانه)؛ روکش‌کاری (تراشکاری در انتها)؛ رزوه‌کاری (معمولاً خارجی، اما ممکن است داخلی باشد)؛ خشن‌کاری (برش فلز قابل توجه)؛ و پرداخت‌کاری (برش‌های نهایی سبک). این کار را می‌توان روی ماشین‌های تراش، مراکز تراشکاری، ماشین‌های تراش سه نظام، ماشین‌های تراش اتوماتیک و ماشین‌های مشابه انجام داد.


زمان ارسال: ۲۶ مه ۲۰۲۵