تصنيع باستخدام الحاسب الآلي CNC

التصنيع باستخدام CNC المعتمد للتطبيقات الحرجة

مقدمة

مقدمة

يُعنى هذا البحث بتنفيذ واعتماد عمليات تشغيل CNC المعتمدة لمكونات قطاعات الطيران والطب والطاقة. وتشمل المنهجيات أنظمة إدارة الجودة ISO 9001:2015 وAS9100، والقياسات المتقدمة (أجهزة قياس الإحداثيات، والمُقارِنات البصرية)، وتحليل أداء التشغيل متعدد المحاور. وقد أظهرت النتائج الالتزام الدائم بالتسامح ≤ ±0,005 مم عبر أكثر من 10000 عينة من القطع. كما يُظهر التحليل المقارن انخفاضاً بنسبة 40% في عدد المخالفات مقارنةً بالمعدلات الصناعية. وتشير النتائج إلى صلابة العملية للتطبيقات الحيوية مع وثائق تتبع كاملة.

1. مقدمة
تتطلب التطبيقات الحرجة في مجال الطيران والفضاء (أنظمة التحكم في الطيران) والطب (الزرع الجراحية) والطاقة (مكونات التوربينات) عمليات تصنيع ذات موثوقية معتمدة. تشير البيانات الصناعية إلى أن 23% من الأعطال الميكانيكية تنبع من عمليات تصنيع غير معتمدة (ASME، 2023). وتوثق هذه الدراسة الإطار التشغيلي لإنتاج CNC المعتمد في شركة PFT شنتشن، مع معالجة متطلبات الدقة تحت ظروف تشغيل قاسية.

2. منهجية البحث

2.1 تصميم التجربة

منصات التشغيل: ماكينة DMG MORI Milltap 700 ذات 5 محاور (الطيران والفضاء)، ماكينة Citizen Cincom L32-X (الطب)
المواد: Ti-6Al-4V (الدرجة 5)، Inconel 718، PEEK-OPTIMA™
إطار الجودة: دمج سلسلة الإنتاج الرقمية من النموذج CAD (SolidWorks) حتى الفحص النهائي

2.2 اقتناء البيانات

التحقق من الأبعاد باستخدام جهاز Zeiss CONTURA CMM (قاعدة 7/10/6)
تحليل خشونة السطح (Mitutoyo SJ-410، دقة 0.05µm)
أخذ عينات من دفعة الإنتاج: n=30/الدفعة وفقًا لمعايير ANSI/ASQ Z1.4

3. النتائج والتحليل

3.1 الامتثال البُعدي
*الجدول 1: التزام التحملات عبر المواد (n=1,200 جزء)*

المادة	التحمل المستهدف	الانحراف المتوسط	CpK
الـ Ti-6Al-4V	±0.008mm	0.0027 مم	2.14
إنكونيل 718	±0.012 مم	0.0041مم	1.89
PEEK-OPTIMA™	±0.010مم	0.0033مم	2.01

Certified CNC Machining.png

سلامة السطح 3.2
أظهرت مكونات طبية قيم Ra ≤ 0.8µm (مقارنة بالمتطلبات 1.6µm)، مما يرتبط بمقاومة تعب تزيد بنسبة 18% في اختبارات ASTM F1717.

4 نقاش
تحقيق CpK >1.67 يُظهر القدرة على Six Sigma عبر جميع مجموعات المواد. تشمل القيود الوقت الطويل للدورة بالنسبة لـ Inconel (معلمات التشغيل: 35SFM، 0.08مم/دورة). وتشمل الآثار على الصناعة ما يلي:

خفضت خطوات التأهيل بنسبة 30% من خلال التحقق باستخدام النموذج الرقمي
تحسين مسار الأداة خفض نسبة الهالك إلى 0.2% (المتوسط الصناعي: 4.7%)

5. خاتمة
عمليات CNC معتمدة تتيح إنتاجًا متكررًا لمكونات حرجة ضمن نطاقات التحمل الطبية والجوية. ستركز الأعمال المستقبلية على تشغيل آلي باستخدام الذكاء الاصطناعي للسبائك الغريبة. يتطلب التنفيذ ما يلي: