خيارات المواد والأدوات التي تُشكل أجزاء CNC الدقيقة المخصصة

نظرة من واقع ورشة CNC

عندما دخلت لأول مرة إلى ورشة العمل الخاصة بنا في المصنع، كان صوت همهمة المغازل عالية السرعة ورائحة سوائل القطع الحادة كافيين لفهم أن الدقة ليست مجرد هدف — بل هي ثقافة. كل قطعة ننتجها تعتمد ليس فقط على برنامج CNC، بل أيضًا على اختيار دقيق للمواد والأدوات. وعلى مدار السنوات، لاحظت أن التعديلات البسيطة في هذه الخيارات يمكن أن تؤثر بشكل كبير على جودة القطعة، والتشطيب السطحي، وكفاءة التشغيل.

فهم تأثير المادة على الدقة في CNC

1. سبائك الألومنيوم: السرعة مقابل التشطيب السطحي

يُعد الألمنيوم، خاصة سبائك 6061 و7075، خيارًا شائعًا للأجزاء الدقيقة بسبب سهولة تشغيله. من تجربتي:

• 6061-T6 مثالي للمكونات الهيكلية؛ حيث تؤدي سرعات القطع التي تصل إلى 8000 دورة في الدقيقة إلى تشطيب ناعم مع أقل تآكل ممكن للأداة.

• 7075-T6 يوفر قوة أعلى لكنه يتطلب معدلات تغذية أبطأ وأدوات كربيد حادة لمنع حدوث علامات الاهتزاز.

• باستخدام أداة قطع مزودة بطبقة ماسية قللت تكوّن الحافة بنسبة 30٪ في اختباراتنا، مما حسّن اتساق التجميع.

2. الفولاذ المقاوم للصدأ: تحقيق التوازن بين الصلابة وعمر الأداة

بالنسبة للأجزاء مثل المحاور والمكونات الطبية، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316 منتشرة. ملاحظاتي هي:

• القطع بسرعة عالية دون تبريد مناسب يؤدي إلى تصلب المادة أثناء التشغيل.

• التحول إلى أدوات من الفولاذ عالي السرعة (HSS) أو أدوات كربيد مطلية مع التبريد بالفيض، تمديد عمر الأداة من 2 إلى 3 مرات.

• التنفيذ مرور خشن ثم مرور نهائي تحسين الدقة البعدية من ±0.05 مم إلى ±0.02 مم.

3. سبائك التيتانيوم: الدقة تحت الضغط

يُعد التيتانيوم صعبًا بسبب الموصلية الحرارية المنخفضة:

• اختيار الأداة أمر بالغ الأهمية — تقلل إدراجات الكاربايد المطلية أو السيراميك من حدوث الحافة المتكونة.

• التح-feed البطيء والثابت مع عزم دوران عالٍ يحافظ على الدقة.

• في اختبارات المكونات الجوية، قلل الزوج المناسب للمواد والأدوات من التشققات المجهرية بنسبة 45%.

خيارات الأدوات التي ترتقي بالجودة

1. قواطع النهاية: من القياسي إلى عالي الدقة

• القياسي مقابل قواطع النهاية الدقيقة المتناهية الصغر : بالنسبة للأجزاء الأصغر من 10 مم، تُحسّن القواطع الدقيقة المتناهية الصغر ذات الطلاء الماسي أو TiAlN جودة الحافة

• تحسين زاوية اللولب : تساعد الزوايا الأعلى للولب (35°–45°) في إزالة الرقاقات في الألومنيوم، مما يقلل من خدوش السطح

2. الشفرات ونصائح القطع

• إدراجات الكاربايد : مثالية لتشغيل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ بكميات كبيرة

• إدراجات السيراميك : ممتازة للسبائك عالية الحرارة مثل التيتانيوم، تحافظ على الشكل الهندسي وتقلل من التفلطح

3. صيانة الأدوات والمعايرة

الفحص المنتظم لتآكل الأداة يضمن بقاء التحملات ضمن نطاق ±0.01–0.03 مم للأجزاء الحرجة. لاحظنا أن الأداة البالية تزيد من معدلات الهدر بنسبة تصل إلى 12%

حالة عملية: تآزر المواد والأدوات في العمل

في مشروع حديث لإنتاج دعامات الطيران والفضاء:

1. المادة : ألومنيوم 7075-T6

2. أدوات : قواطع نهاية دقيقة مطلية بـ TiAlN

3. العملية : قطع خشن بسرعة معتدلة، وقطع نهائي بسرعة عالية للعمود الدوار

4. النتيجة : انخفض خشونة السطح (Ra) من 0.8 ميكرومتر إلى 0.3 ميكرومتر، والانحراف البُعدي ضمن ±0.02 مم، وتم تمديد عمر الأداة بنسبة 20%.

هذا يُظهر أن المزيج الصحيح بين المادة والأداة لا يحسّن الجودة فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف الإنتاج وفترات التوقف.