22 حقیقت اساسی که باید در مورد پردازش ماشین حکاکی CNC بدانید!

 

ماشین‌های حکاکی CNC در ماشینکاری خوب با ابزارهای کوچک که قادر به آسیاب، سنگ زنی، سوراخ کردن و ضربه زدن با سرعت بالا هستند، برتری دارند. آنها به طور گسترده در صنعت 3C، صنعت قالب، صنعت پزشکی و سایر زمینه ها استفاده می شوند. این مقاله سوالات رایج در مورد پردازش حکاکی CNC را جمع آوری می کند.

 

 

 

 

1. تفاوت اصلی بین حکاکی CNC و فرز CNC چیست؟

هر دو حکاکی CNC و فرز CNC از اصول فرز استفاده می کنند. تفاوت اصلی در قطر ابزار مورد استفاده نهفته است. محدوده قطر ابزار معمولی برای فرز CNC {{0}} میلی متر است، در حالی که برای حکاکی CNC، 0.2-3 میلی متر است.

 

2. آیا فرز CNC فقط برای ماشینکاری خشن و حکاکی CNC فقط برای ماشینکاری خوب است؟

قبل از پاسخ به این، بیایید مفهوم فرآیند را درک کنیم. ماشینکاری خشن شامل مقدار زیادی حذف مواد است، در حالی که ماشینکاری ریز شامل مقدار کمی است. بنابراین، برخی از مردم معمولا ماشین‌کاری خشن را «برش سنگین» و ماشین‌کاری ظریف را «برش سبک» می‌دانند. در واقعیت، ماشینکاری خشن، نیمه تکمیل و تکمیل مفاهیم فرآیندی هستند که مراحل مختلف ماشینکاری را نشان می دهند. بنابراین، پاسخ صحیح این است که فرز CNC می تواند برش سنگین و سبک را انجام دهد، در حالی که حکاکی CNC فقط می تواند برش سبک را انجام دهد.

 

3. آیا حکاکی CNC می تواند ماشینکاری خشن را روی مواد فولادی انجام دهد؟

برای تعیین اینکه آیا حکاکی CNC می تواند یک ماده خاص را پردازش کند، باید اندازه ابزار در نظر گرفته شود. ابزار مورد استفاده در حکاکی CNC حداکثر ظرفیت حذف آن را تعیین می کند. اگر شکل قالب اجازه استفاده از ابزارهایی با قطر بیشتر از 6 میلی متر را می دهد، اکیداً توصیه می شود ابتدا از فرز CNC استفاده کنید و سپس از حکاکی برای حذف مواد باقی مانده استفاده کنید.

 

4. آیا مرکز ماشینکاری CNC با افزایش دهنده سرعت می تواند حکاکی را انجام دهد؟

نه، نمی تواند. چنین محصولاتی دو سال پیش در نمایشگاه ها ظاهر شدند اما نتوانستند حکاکی را کامل کنند. دلیل اصلی این است که مراکز ماشینکاری CNC با در نظر گرفتن محدوده ابزار خاص خود طراحی شده اند و ساختار کلی برای حکاکی مناسب نیست. این تصور نادرست از یکسان دانستن دوک های الکتریکی با سرعت بالا با تنها ویژگی ماشین های حکاکی ناشی می شود.

 

5. آیا حکاکی CNC می تواند جایگزین EDM (ماشین کاری تخلیه الکتریکی) شود؟

نه، نمی تواند. اگرچه حکاکی محدوده قطر ابزار برای فرز را کاهش می‌دهد، و به برخی از قالب‌های کوچک که قبلاً به EDM نیاز داشتند، اجازه می‌دهد تا با حکاکی پردازش شوند، نسبت طول به قطر ابزارهای حکاکی معمولاً حدود 5:1 است. هنگام استفاده از ابزارهای با قطر کوچک، فقط حفره های کم عمق را می توان ماشین کاری کرد، در حالی که EDM می تواند حفره هایی را تقریباً بدون نیروی برشی تولید کند، تا زمانی که بتوان الکترودها را ساخت.

 

 

 

 

6. عوامل اصلی موثر بر پردازش حکاکی چیست؟

ماشینکاری یک فرآیند پیچیده با چندین عامل تأثیرگذار است که عمدتاً شامل ویژگی‌های ماشین ابزار، ابزارها، سیستم‌های کنترل، خواص مواد، فناوری پردازش، وسایل کمکی و محیط اطراف می‌شود.

 

7. الزامات سیستم کنترل در پردازش حکاکی CNC چیست؟

حکاکی CNC اساساً یک فرآیند فرز است، بنابراین سیستم کنترل باید دارای قابلیت فرز باشد. برای پردازش ابزار کوچک، باید یک عملکرد پیش‌خور ارائه کند، جلوی مسیر را کاهش دهد و فرکانس شکست ابزار را کاهش دهد. به طور همزمان، سرعت تغذیه باید در بخش های مسیر هموارتر افزایش یابد تا کارایی حکاکی بهبود یابد.

 

8. چه خواص مواد بر پردازش تاثیر می گذارد؟

عوامل اصلی موثر بر عملکرد حکاکی مواد، نوع مواد، سختی و چقرمگی است. انواع مواد شامل مواد فلزی و غیر فلزی است. به طور کلی، هر چه سختی بیشتر باشد، ماشین‌کاری ضعیف‌تر است. هرچه ویسکوزیته بیشتر باشد، ماشین کاری ضعیف تر است. ناخالصی‌های بیشتر همچنین قابلیت ماشین‌کاری را کاهش می‌دهد و هرچه سختی ذرات داخلی بیشتر باشد، ماشین‌کاری ضعیف‌تر است. یک استاندارد تقریبی این است که محتوای کربن بالاتر منجر به ماشین‌کاری ضعیف‌تر، محتوای آلیاژ بالاتر منجر به ماشین‌کاری ضعیف‌تر می‌شود و محتوای غیرفلزی بالاتر منجر به ماشین‌کاری بهتر می‌شود (اگرچه محتوای غیرفلزی در مواد به طور کلی به شدت کنترل می‌شود).

 

9. کدام مواد برای حکاکی مناسب هستند؟

مواد غیر فلزی مناسب برای حکاکی عبارتند از اکریلیک، رزین و چوب. مواد غیر فلزی نامناسب شامل سنگ مرمر طبیعی و شیشه است. مواد فلزی مناسب عبارتند از مس، آلومینیوم و فولاد نرم با سختی کمتر از HRC40. مواد فلزی نامناسب شامل فولاد سخت شده است.

 

10. خود ابزار چگونه بر پردازش تأثیر می گذارد و از چه طریق؟

عوامل موثر بر عملکرد ابزار حکاکی شامل مواد ابزار، پارامترهای هندسی و تکنولوژی سنگ زنی است. ابزارهای حکاکی از آلیاژ سخت، یک آلیاژ پودری ساخته می شوند و شاخص اصلی عملکرد، قطر متوسط ​​پودر است. قطر کوچکتر به معنای مقاومت بیشتر در برابر سایش و دوام بیشتر ابزار است. تیزی ابزار در درجه اول بر نیروی برش تأثیر می گذارد. ابزار تیزتر منجر به نیروی برش کمتر، پردازش صاف تر و کیفیت سطح بهتر، اما دوام ابزار کمتر می شود. بنابراین، سطوح تیزی متفاوت باید برای مواد مختلف انتخاب شود. مواد نرمتر و چسبنده به ابزارهای تیزتر نیاز دارند، در حالی که مواد سخت تر برای بهبود دوام ابزار به وضوح کمتری نیاز دارند. با این حال، اگر ابزار بیش از حد کند باشد، نیروی برش افزایش می‌یابد که بر پردازش تأثیر می‌گذارد. عامل کلیدی در سنگ زنی ابزار، اندازه سنگ ریزه چرخ سنگ زنی نهایی است. اندازه سنگ‌ریزه بالاتر لبه‌های برش ظریف‌تری را ایجاد می‌کند، دوام ابزار را بهبود می‌بخشد و صفحه‌های عقب ابزار را صاف‌تر می‌کند و کیفیت سطح را افزایش می‌دهد.

 

11. فرمول عمر ابزار چیست؟

عمر ابزار در درجه اول به عمر ابزار در طول فرآیند ماشینکاری مواد فولادی اشاره دارد. فرمول تجربی این است: (T عمر ابزار است، CT پارامتر طول عمر است، VC سرعت خط برش است، f تغذیه در هر دندان، P عمق برش است). در این میان سرعت خط برش بیشترین تاثیر را بر عمر ابزار دارد. علاوه بر این، خروجی شعاعی ابزار، کیفیت سنگ زنی، مواد و پوشش ابزار و مایع خنک کننده نیز بر دوام ابزار تأثیر می گذارد.

 

12. چگونه از تجهیزات ماشین حکاکی در حین پردازش محافظت کنیم؟

1) ابزار تنظیم ابزار را از قرار گرفتن در معرض روغن بیش از حد محافظت کنید.

2) تراشه های پرنده را کنترل کنید، که می تواند با ایجاد اتصال کوتاه در کابین برق یا کاهش طول عمر پیچ ها و راهنماها در هنگام ورود به دستگاه آسیب برساند.

3) هنگام جابجایی چراغ کار سر چراغ را نکشید تا آسیبی به آن وارد نشود.

4) ناحیه برش را از نزدیک مشاهده نکنید تا از صدمات چشمی ناشی از پرواز تراشه ها جلوگیری کنید. در حین چرخش موتور اسپیندل از هرگونه عملیات روی میز کار خودداری کنید.

5) درب دستگاه را به زور باز یا بسته نکنید، زیرا ضربه در حین پردازش خوب می تواند باعث ایجاد آثار بر روی سطح شود.

6) اطمینان حاصل کنید که اسپیندل قبل از شروع به کار به سرعت کامل برسد تا از توقف موتور به دلیل سرعت کم اولیه جلوگیری شود.

7) هیچ ابزار یا قطعه کار را روی تیرهای دستگاه قرار ندهید.

8) ابزارهای مغناطیسی مانند چاک ها و پایه های گیج صفحه را روی کابینت برق قرار ندهید تا به نمایشگر آسیب نرسانید.

 

13. هنگامی که ابزارهای جدید با مشکلات سکون و پردازش مواجه می شوند، چه پارامترهایی نیاز به تنظیم دارند؟

هنگامی که یک ابزار جدید در حین ماشینکاری دچار رکود می شود و فرآیند دشوار است، کدام پارامترها باید تنظیم شوند؟ مشکل در ماشینکاری به دلیل ناتوانی قدرت و گشتاور اسپیندل در تحمل بار برش فعلی است. اقدام مناسب برنامه ریزی مجدد مسیر، کاهش عمق برش، عمق شکاف و مقدار برش است. اگر زمان کلی ماشینکاری کمتر از 30 دقیقه باشد، می توان با تنظیم نرخ تغذیه، وضعیت برش را نیز بهبود بخشید.

 

14. وظیفه سیال برش چیست؟

باید به افزودن مایع خنک کننده در پردازش فلز توجه شود. نقش سیستم خنک کننده حذف گرما و تراشه های برش و روانکاری در طول پردازش است. خنک کننده گرمای برش را از بین می برد و گرمای انتقال یافته به ابزار و موتور را کاهش می دهد و در نتیجه عمر مفید آنها را افزایش می دهد. همچنین تراشه ها را از بین می برد و از برش ثانویه جلوگیری می کند. روانکاری نیروی برش را کاهش می دهد و ماشین کاری را پایدارتر می کند. در فرآوری مس، استفاده از مایع برش مبتنی بر روغن می تواند کیفیت سطح را بهبود بخشد.

 

15. مراحل سایش ابزار چیست؟

سایش ابزار به سه مرحله تقسیم می شود: سایش اولیه، سایش معمولی و سایش سریع. در مرحله سایش اولیه، علت اولیه سایش ابزار دمای پایین است که هنوز به دمای مطلوب برش نرسیده است. در این مرحله سایش عمدتاً سایشی است که به طور قابل توجهی بر ابزار تأثیر می گذارد و به راحتی می تواند منجر به شکستگی ابزار شود. این مرحله بسیار خطرناک است. حمل نادرست می تواند منجر به خرابی ابزار شود. هنگامی که ابزار از مرحله سایش اولیه عبور کرد و به دمای برش مشخصی رسید، سایش اصلی سایش انتشار است که در درجه اول باعث پوسته پوسته شدن موضعی می شود. این سایش نسبتاً جزئی و کند است. هنگامی که سایش به حد معینی می رسد، ابزار از کار می افتد و وارد مرحله سایش سریع می شود.

 

16. چرا شکستن ابزار ضروری است و چگونه انجام می شود؟

چرا و چگونه ابزارها باید اجرا شوند؟ همانطور که قبلا ذکر شد، ابزارها در مرحله سایش اولیه مستعد شکستن هستند. برای جلوگیری از این امر، ابزارها باید به کار گرفته شوند تا به تدریج دمای برش تا حد معقولی افزایش یابد. راستی‌آزمایی تجربی نشان می‌دهد که تحت همان پارامترهای پردازشی، عمر ابزار پس از اجرا بیش از دو برابر می‌شود. روش اجرا به این صورت است که سرعت اسپیندل معقولی را در حین نصف کردن نرخ تغذیه، با زمان پردازش تقریباً 5-10 دقیقه حفظ کنید. از مقدار کمتر برای مواد نرم و مقدار بالاتر برای فلزات سخت استفاده کنید.

17. چگونه می توان سایش شدید ابزار را تعیین کرد؟

سایش شدید ابزار را می توان با موارد زیر شناسایی کرد:

1) شنیدن صدای تیز در حین پردازش.

2) توجه به توقف قابل توجه دوک.

3) احساس افزایش ارتعاش در طول پردازش و ارتعاش قابل توجه دوک.

4) مشاهده علائم ناهماهنگ ابزار بر روی سطح ماشین کاری شده (اگر از ابتدا رخ دهد، نشان دهنده عمق بیش از حد برش است).

 

 

 

 

18. چه زمانی باید ابزار را تعویض کرد؟

وقتی ابزار به حدود 2/3 از حداکثر طول عمر خود رسید باید تعویض شود. به عنوان مثال، اگر ابزار پس از 60 دقیقه استفاده، سایش شدید را نشان دهد، باید در 40 دقیقه در طول فرآیند ماشینکاری بعدی تعویض شود. ایجاد عادت به تغییرات برنامه ریزی شده منظم ابزار ضروری است.

 

19. آیا می توان از ابزاری که به شدت فرسوده شده است استفاده کرد؟

پس از سایش شدید، نیروی برش می تواند تا سه برابر سطح عادی افزایش یابد. نیروی برش تاثیر قابل توجهی بر طول عمر موتور اسپیندل دارد، به طوری که طول عمر موتور با مکعب نیرو نسبت معکوس دارد. به عنوان مثال، ماشینکاری به مدت 10 دقیقه با افزایش سه برابری نیروی برش معادل استفاده از دوک به مدت 270 دقیقه در شرایط عادی است (10 * 3^3=270).

 

20. چگونه طول برآمدگی ابزار را در حین ماشینکاری خشن تعیین کنیم؟

هرچه طول برآمدگی ابزار کمتر باشد، بهتر است. با این حال، اگر خیلی کوتاه باشد، تنظیمات مکرر مورد نیاز خواهد بود که بر کارایی تأثیر می گذارد. دستورالعمل این است: میله ابزار با قطر φ3 می تواند 5 میلی متر گسترش یابد، میله ابزار با قطر φ4 می تواند 7 میلی متر گسترش یابد و میله ابزار با قطر φ6 می تواند 10 میلی متر برای ماشین کاری معمولی گسترش یابد. هنگام تنظیم ابزار، سعی کنید در این مقادیر باقی بمانید. اگر طول ابزار از این مقادیر بیشتر شد، عمق برش را در حین سایش ابزار کنترل کنید. این نیاز به تمرین برای تسلط دارد.

 

21. چگونه می توان با شکستن ناگهانی ابزار در حین ماشینکاری برخورد کرد؟

1) ماشینکاری را متوقف کنید و شماره توالی ماشینکاری فعلی را بررسی کنید.

2) نقطه شکستگی بدنه ابزار باقی مانده را بررسی کنید و در صورت وجود آن را بردارید.

3) علت شکستن ابزار را که بسیار مهم است، تجزیه و تحلیل کنید. شکستگی معمولاً به دلیل افزایش ناگهانی نیروی برش اتفاق می‌افتد که می‌تواند ناشی از مشکل مسیر، لرزش بیش از حد ابزار، نقاط سخت در مواد یا سرعت نادرست دوک باشد.

4) پس از تجزیه و تحلیل، ابزار را جایگزین کرده و ماشینکاری را از سر بگیرید. اگر مسیر تغییر نکرد، ماشینکاری را یک سکانس زودتر شروع کنید، سرعت تغذیه را کاهش دهید زیرا نقطه شکست به شدت سخت شده است و اجازه دهید ابزار نفوذ کند.

 

22. چگونه می توان پارامترهای ماشینکاری را هنگامی که ماشینکاری خشن به خوبی پیش نمی رود تنظیم کرد؟

اگر نمی توان عمر ابزار را با سرعت دوک مناسب تضمین کرد، ابتدا با کاهش عمق برش، سپس سرعت تغذیه و در نهایت مقدار تغذیه جانبی، پارامترها را تنظیم کنید. توجه داشته باشید که کاهش عمق برش محدودیت هایی دارد - عمق بسیار کم باعث ایجاد لایه های بیش از حد می شود که از نظر تئوری راندمان برش را بهبود می بخشد اما ممکن است به دلیل عوامل دیگر راندمان واقعی ماشینکاری را کاهش دهد. در چنین مواردی، جابجایی به ابزار کوچکتر ممکن است کارآمدتر باشد، با حداقل عمق برش معمولاً کمتر از 0.1 میلی متر نیست.