Jusheng

لنفترض أن مهندس ورشة ماكينات يُشغّل مجموعة من قطع الطحن CNC المُخصصة باستخدام مطحنة سطحية على آلة CNC - شفة بسمك 20 مم من فولاذ عيار 45. لا يستطيع الاختيار بين قطع واحد بسمك 10 مم أو قطعين بسمك 5 مم. فالقطع العميق جدًا يُؤدي إلى تشقق الأدوات، والقطع السطحي جدًا يُستهلك الكثير من الوقت.

هذا أمرٌ يواجهه معظم محترفي الطحن باستخدام الحاسب الآلي يوميًا. تُقدّم هذه المقالة، من خبرة JS، حلاً شاملاً لمشكلة "ما هو عمق القطع الذي يُمكن أن تُقطعه آلة الطحن ؟". تُحذّر هذه المقالة القراء من العوامل الرئيسية التي تُؤثر على عمق القطع، وتُحسّن معايير القطع، وتُختار عملية الطحن المُناسبة لتحسين جودة وكفاءة التشغيل.

ملخص الإجابة الأساسية

لماذا تسليط الضوء على خبرة JS مع قواطع طحن الوجه في متناول اليد؟

مع العملاء الذين يزورون JS لتقديم طلبات للحصول على أجزاء طحن CNC الصناعية الثقيلة التي يبلغ قطرها 3 أمتار، أو يتطلبون خدمات طحن CNC السريعة عبر الإنترنت لأجزاء سبائك الألومنيوم، فإن JS Precision Manufacturing جاهزة دائمًا للتحرك بشكل عاجل.

نتمتع بخبرة تزيد عن عشر سنوات في تصنيع عمليات الطحن باستخدام الحاسب الآلي (CNC) حسب الطلب، بما في ذلك أعمال الطحن السطحي لمجموعة واسعة من المواد، من الفولاذ الصلب والفولاذ المقاوم للصدأ إلى سبائك التيتانيوم والألومنيوم . وقد صنعنا مكونات دقيقة للغاية بتفاوتات تسطيح تبلغ 0.1 مم، وأجرينا إصلاحات لمكونات ضخمة تزن 50 طنًا.

يتمتع مهندسونا بخبرة واسعة في التعامل مع مختلف أنواع مطاحن الوجه وهم قادرون على ضبط تخطيط عمق القطع بدقة وفقًا لسعة الماكينة ومادة قطعة العمل.

هذا الكتاب عبارة عن تجميع لتجاربنا العملية العديدة في مجال الطحن باستخدام الحاسب الآلي في ورشتنا، وقد تم اختبار كل توصية ميدانيًا والتحقق من صحتها في ورشتنا، لذا يمكنك الاعتماد على احترافيته وسهولة استخدامه.

إذا كنتم بحاجة إلى قطع طحن CNC، فإن قدرة JS على تصنيع قطع طحن CNC حسب الطلب في الموقع توفر حلولاً مبتكرة ودعماً كاملاً. باستخدام آلات طحن سطحية فعّالة، يمكننا مساعدتكم في تجنب مشاكل التشغيل وتقليل فترات التسليم.

قاطعة طحن الوجه: أكثر من مجرد فولاذ، تطابق دقيق بين التكنولوجيا والمواد

في عمليات الطحن باستخدام الحاسب الآلي، يؤثر اختيار مطحنة السطح مباشرةً على عمق القطع وجودة التشغيل. كل مطحنة سطح تُناسب تطبيقات محددة، وتُناسب تطبيقات متنوعة، كما هو موضح أدناه:

قاطعة الطحن عالية التغذية (شيطان السرعة)

مُصمم للسرعات العالية، حيث يُتيح تصميمه الهندسي المُدخل معدلات إزالة عالية للمعادن على أعماق قطع صغيرة (Ap = 0.5-2 مم). يُستخدم في أعمال التشطيب والتنعيم على الآلات الصلبة نسبيًا، مما يُقلل من قوى القطع والاهتزازات.

قاطعة طحن ذات وجه بزاوية 45 درجة (الأداة متعددة الاستخدامات)

هذه قاطعة طحن وجهية عالمية لطحن CNC. بفضل زاوية دخول 45 درجة، وقوة قطع متناظرة، وقدرتها على قطع سبائك الحديد الزهر والفولاذ والألومنيوم، يصل عمق القطع إلى 15%-25% من قطر الأداة (على سبيل المثال، 24-40 مم مع أداة φ160 مم)، بالإضافة إلى دعم عمليات التخشين، وإزالة الخام، والتشطيب شبه النهائي.

قاطعة طحن ذات وجه كتف مربع (ماجستير الدقة)

دقيق لطحن الأسطح المتدرجة بزاوية 90 درجة، مع صفر استواء وصفر أخطاء عمودية. يُحسّن ممسح الحواف من تشطيب السطح . مناسب للقطع النهائي، حيث يتراوح أقصى عمق قطع بين 10% و20% من قطر الأداة (مثلاً، 20-40 مم لقاطع قطره 200 مم). يُستخدم على نطاق واسع في تصنيع قطع الآلات عالية الدقة باستخدام الحاسب الآلي.

خيارات متخصصة: قاطع طحن دائري وقاطع طحن ذو حافة مموجة

تتميز قواطع الطحن الدائرية المُدخلة بحواف قطع طويلة مع توسع في قوى القطع، مما يجعلها مناسبة للمواد الصلبة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ. يبلغ أقصى عمق قطع لها 80% من نصف قطر الإدخال في أفضل الأحوال.

تم تصميم قواطع الطاحونة Wave-Edge خصيصًا لقطع سبائك الألومنيوم ولديها جيب رقاقة عريض لمنع الانسداد وعمق أقصى يبلغ 1-1.5 مرة قطر الأداة، مما يجعلها أداة قطع طاحونة مثالية لطحن سبائك الألومنيوم باستخدام الحاسب الآلي.

في تصنيع الطحن باستخدام الحاسب الآلي (CNC) حسب الطلب ، يُعد اختيار آلة الطحن المناسبة مفتاح النجاح. تقدم JS خدمات شاملة، من الاختيار إلى التشغيل الآلي. نرحب بكم للتواصل لمزيد من التفاصيل حول خدمات الطحن باستخدام الحاسب الآلي عبر الإنترنت.

لغز العمق: أربعة مبادئ تؤثر على عمق الطحن (Ap)

المبدأ الأول: قطر الأداة هو الأساس

كلما كان القطر أكبر، كلما كان من الممكن استيعاب قوة القطع أعلى، وكلما كان أقصى عمق للقطع أكبر (صلابة أفضل لجسم القاطع وتوزيع القوة بشكل موحد).

على سبيل المثال، يبلغ أقصى عمق قطع لآلة طحن وجهية بقطر 200 مم، وتقطع فولاذًا من الدرجة 45، 30-50 مم، بينما يبلغ أقصى عمق قطع لآلة طحن وجهية بقطر 100 مم، 15-25 مم. يجب مراعاة التحميل الزائد بناءً على سعة أداة الآلة.

المبدأ الثاني: قوة وصلابة أداة الماكينة هما السقف

الطاقة مسؤولة مباشرةً عن القدرة على إحداث قطع عميقة. لا مجال لنقص الطاقة قبل أن يؤدي إلى زيادة الحمل أو التوقف أو الاهتزاز.

على سبيل المثال، يمكن لآلة بقدرة 10 كيلو وات ووجه مطحنة بقطر 160 مم لقطع الفولاذ من الدرجة 45 التعامل مع ما يصل إلى أقصى عمق قطع 5 مم أو أقل، ويمكن لآلة بقدرة 20 كيلو وات التعامل مع ما يصل إلى أقصى عمق قطع 8-10 مم.

إن ضعف صلابة أدوات الآلة قد يؤدي إلى تفاقم الاهتزازات عند أعماق القطع الكبيرة، مما يؤثر سلباً على جودة التصنيع.

المبدأ 3: صلابة مادة قطعة العمل هي قيد

كلما كانت المادة أكثر صلابة، كلما زادت مقاومة القطع وقلت أقصى عمق للقطع.

على سبيل المثال، عند طحن الفولاذ الصلب HRC20-30، يُمكن طحن 20 مم باستخدام قاطعة طحن مربعة ذات وجه كتف. عند طحن الفولاذ المسبوك HRC40-50، باستخدام نفس الأداة، يجب تقليل أقصى عمق قطع إلى 5-8 مم لتجنب تشقق القطعة.

المبدأ الرابع: إدراج الهندسة والدرجة أمران حاسمان

شفرة الأخدود العريض تتميز بمساحة كبيرة للقطع، وهي مناسبة للقطع العميق. أما الأخدود الضيق، فهو مناسب للقطع السطحي والعميق والتغذية العالية.

يبلغ أقصى عمق قطع لشفرات السبائك الصلبة 30% -50% أكبر من عمق قطع الفولاذ عالي السرعة. عند معالجة المواد ذات الصلابة العالية باستخدام الشفرات الخزفية، تزداد قدرة عمق القطع بنحو 20% مقارنة بالسبائك الصلبة.

يوضح الجدول أدناه كيفية تأثير القواعد الأساسية الأربعة على عمق الطحن وكيفية تصحيحها:

ستقوم خدمة الطحن CNC عبر الإنترنت من JS أولاً بحساب طاقة جهازك، ومادة قطعة العمل، والجوانب الأخرى لتصميم خطة قطع عمق طحن وجه معقولة لك، مع عملية تصنيع مستقرة وفعالة ومساعدتك على إنتاج أجزاء الطحن CNC بنجاح.

كيفية تحقيق أقصى عمق للقطع بأمان في القطع الثقيل؟

إن القطع العميق مع أعماق القطع العالية له مخاطر كبيرة، ويجب أخذ ثلاث نقاط في الاعتبار بأقصى قدر من الأولوية:

الاستقرار أولاً

الاستقرار هو شرط أساسي للقطع الثقيل:

• لضمان تثبيت قطعة العمل بإحكام، استخدم تركيبات خاصة أو ألواح ضغط لتوفير ضغط تثبيت وحماية من حركة قطعة العمل أثناء التشغيل.
• للتحقق من الخلوص بين قضبان توجيه أداة الماكينة، أزل أي فجوات زائدة لمنع الاهتزاز أثناء القطع.
• حافظ على امتداد الأداة قصيرًا قدر الإمكان. الامتداد الأطول يقلل من صلابة الأداة ويزيد من خطر الاهتزاز.

على سبيل المثال، عند تشغيل فولاذ بسمك 50 مم، حافظ على امتداد طاحونة الوجه ضمن 1.5 مرة من قطر الأداة لتحقيق الاستقرار الأمثل.

اختيار الأدوات

للقطع الشديد، استخدم مطحنة سطحية صلبة ومقاومة للصدمات. يُنصح بأن يكون جسم القاطع مصنوعًا من الكربيد الصلب، أي أكثر صلابة بنسبة ٥٠٪ من القواطع الملحومة . بالنسبة للقطع، استخدم كربيدًا فائق النعومة ذو صلابة جيدة لتحمل قوى القطع العالية.

في هذه الأثناء، يجب أن يتناسب قطر أداة القطع مع حجم قطعة العمل. على سبيل المثال، لتصنيع قطعة عمل قطرها متر واحد، يجب اختيار مطحنة سطحية بقطر 250-315 مم لتمكين القطع العميق وتقليل عدد مرات تمرير الأداة.

استراتيجية المسار (باستخدام الطحن الغاطس أو الطحن التروكويدي)

تتضمن عملية الطحن الترددي التقليدية تركيز قوى القطع على أعماق كبيرة، مما يُسبب اهتزازًا. وتنجح عمليتا الطحن الغاطس والطحن التروكويدي في التغلب على هذه المشكلة.

تتضمن عملية الطحن الغاطس استخدام قوة القطع لأسفل على طول المحور Z، لمحاذاة محور أداة الماكينة. تتميز أداة الماكينة بأعلى درجات الصلابة، وهي مناسبة بشكل خاص لمعالجة القطع العميق في التجاويف العميقة أو الأسطح المتدرجة ، مع أقصى عمق قطع يصل إلى ضعف قطر الأداة.

تستخدم عملية الطحن التروكويدي حركة قطع حلزونية، مما يقلل من مساحة تلامس القطع ويوزع قوى القطع، ويقلل من تآكل الأداة ويكون فعالاً في أعماق القطع العميقة في المواد الصلبة.

جوهر معلمات القطع: إيجاد النسبة المثالية لعمق القطع والتغذية والسرعة

يعتمد عمق القطع (Ap) والتغذية (F) والسرعة (S) في عملية طحن السطح على بعضها البعض، وتتطلب نسبة مثالية. ويُعرَّف ذلك تحديدًا على النحو التالي:

عمق القطع (Ap) والعرض الشعاعي للقطع (Ae)

يؤثر معدل إزالة المعادن (MRR) بشكل مباشر على كفاءة التشغيل، ويُعدّ كلٌّ من Ap وAe من المكونات الأساسية لمعدل إزالة المعادن. فكلما زاد Ap، زادت قوى القطع بشكل متناسب. يُمثل Ae عرض التلامس الشعاعي بين الأداة وقطعة العمل، وكلما زاد Ae، زادت قوة القطع لكل دورة.

عند معالجة قطع الفولاذ باستخدام مطحنة وجه بقطر 200 مم، مع Ap=10 مم، وAe=100 مم، وF=1000 مم/دقيقة ، يبلغ معدل MRR مليون مم³/دقيقة. إذا رُفع معدل Ap إلى 20 مم، يتضاعف معدل MRR، مما يضمن قوة تشغيل كافية للآلة.

التغذية لكل سن (fz)

تشير التغذية لكل سن إلى كمية المسافة المقطوعة لكل دورة شفرة، مما يؤثر بشكل مباشر على قوة القطع والتشطيب السطحي.

• يولد fz العالي (0.2-0.5 مم/سن) قوة قطع عالية وهو الأنسب للخشونة (على سبيل المثال، قاطعة طحن عالية التغذية مع fz 0.5 مم/سن لطحن الفولاذ).
• يؤدي fz المنخفض (0.1-0.2 مم/سن) إلى إنشاء تشطيب سطحي ممتاز وهو الأنسب للتشطيب (على سبيل المثال، قاطع طحن وجه كتف مربع مع fz يبلغ 0.15 مم/سن للتشطيب).

سرعة القطع (Vc)

سرعة القطع هي معدل الحركة الخطي لحافة القطع، وترتبط ارتباطًا وثيقًا بعمر الأداة. يؤدي ارتفاع معامل التآكل (Vc) إلى تآكل مفرط، بينما يؤدي انخفاضه إلى ضعف كفاءة العمل. بالنسبة لسبائك الألومنيوم، معامل التآكل (Vc) = 300-500 متر/دقيقة، وللفولاذ من الدرجة 45، معامل التآكل (Vc) = 100-200 متر/دقيقة، وللفولاذ المقاوم للصدأ، معامل التآكل (Vc) = 80-120 متر/دقيقة.

القاعدة الذهبية: "تغذية عالية مع عمق قطع ضحل، وعمق قطع عالي مع تغذية متوسطة منخفضة."

تعتمد هذه القاعدة على مئات من عمليات الطحن باستخدام الحاسب الآلي .

• يمكن للتغذية العالية مع عمق قطع ضحل، على سبيل المثال، Ap = 1-2 مم وfz = 0.4-0.6 مم/سن، أن تقلل من قوى القطع مع تحسين الكفاءة ويمكن استخدامها في أدوات الآلات ذات الصلابة العادية.
• يمكن أن يؤدي عمق القطع العالي مع التغذية المتوسطة المنخفضة، على سبيل المثال، Ap = 15-20 مم وfz = 0.15-0.25 مم/سن، إلى تجنب الاهتزاز الناتج عن قوى القطع الكبيرة جدًا وهو مناسب لأدوات الآلات ذات الصلابة العالية.

يوفر الجدول التالي مرجعًا للتغذية والسرعة عند أعماق مختلفة من القطع (لتشغيل الفولاذ 45# باستخدام مطحنة وجه كربيد φ160mm):

ستُخصص خدمات الطحن CNC عبر الإنترنت من JS عمق القطع والتغذية ونسبة السرعة لتطبيق التصنيع الخاص بك، وفقًا للقاعدة الذهبية، وتوفر أسعارًا شفافة لطحن CNC . تقديم عرض السعر والطلب سهلان. ما عليك سوى تزويدنا برسومات القطع وسنضع خطة سريعة.

طحن الوجه ليس حلاً سحريًا: متى يمكنك استخدام عملية طحن بديلة؟

يُعدّ طحن السطح أكثر ملاءمةً لتصنيع الأسطح المستوية. أما التجاويف العميقة والخطوط المعقدة فتتطلب عمليات أخرى.

يوضح الجدول أدناه مقارنة بين طحن الوجه وعمليات الطحن الأخرى:

لا تقتصر خدمات JS على عمليات الطحن السطحي فحسب، بل تشمل أيضًا عمليات أخرى مثل الطحن الجيبي، والطحن المحيطي، والطحن الغاطس. يمكننا اختيار العملية الأمثل بناءً على الخصائص الهيكلية لأجزاء الطحن CNC الخاصة بكم، ونصمم لكم حلول تصنيع طحن CNC مخصصة لتمكينكم من تشغيل الأجزاء بشكل أسرع وأكثر دقة.

دراسة حالة: إعادة إحياء حلقة سفلية عملاقة للتوربين - سباق مع الزمن في طحن الوجه

معضلة العميل

استُبدلت حلقة سفلية من الفولاذ المصبوب (ZG270-500) بإحدى محطات توليد الطاقة الكهرومائية، قطرها 8 أمتار ووزنها 50 طنًا. كانت الاستواء المطلوب ≤ 0.2 مم، ومدة الدوران 72 ساعة.

استخدم العميل في البداية قاطعة تفريز كتفية مربعة كبيرة (Ap = 8 مم، fz = 0.3 مم/سن، Vc = 120 م/دقيقة). تسببت قوى القطع الهائلة (15 كيلو نيوتن) في إزاحة قطعة العمل وتقطيع حافة القطع. استغرقت عملية التشغيل 96 ساعة، وهو وقت يتجاوز الجدول الزمني بكثير، مع هدر عشرات الآلاف من الدولارات في كل ساعة.

الحل المبتكر من JS

في مواجهة معضلة العميل، ابتكرت شركة JS للتصنيع الدقيق نهجًا مشتركًا يجمع بين "الطحن عالي التغذية + تشطيب الكتف المربع ذو القطر الكبير" والتثبيت وتحسين المعلمات.

تحسين التثبيت:

استخدمنا ثمانية مشابك هيدروليكية لتثبيت الحلقة السفلية بإحكام على طاولة الآلة بضغط ٥٠ كيلو نيوتن لكل مشبك لتجنب أي إزاحة أثناء التشغيل. كما استخدمنا كتلًا بنفس الارتفاع أسفل الحلقة السفلية لمنع تشوه قطعة العمل.

مرحلة التجهيز:

اخترنا قاطعة طحن عالية التغذية بقطر φ250 مم، مزودة بحشوات كربيد فائقة الدقة. استخدمنا أسلوب قطع عميق، وتغذية عالية جدًا، وقطعًا كامل الحافة، وسرعة قطع Vc = 180 مترًا/دقيقة، وسرعة دوران المغزل S = 229 دورة/دقيقة.

إنهاء Srage:

استُخدمت قاطعة طحن مربعة ذات وجه كتف بقطر φ315 مم مع شفرة ماسحة دقيقة الطحن. باستخدام معايير عمق قطع صغير، وخطوة صغيرة، وتغذية متوسطة عالية السرعة، وتحديدًا Vc=200 متر/دقيقة، وS=202 دورة/دقيقة، وfz=0.2 مم/سن.

النتائج النهائية

أُنجزت عملية التصنيع بالكامل في 64 ساعة فقط، وسُلِّمت قبل ثماني ساعات، مما وفّر على العميل مئات الآلاف من الدولارات من الوقت الضائع. بلغ عمر قاطع الطحن عالي التغذية أثناء التصنيع 12 ساعة، وعمر قاطع الطحن ذي الكتف المربع 8 ساعات، وكلاهما يفوق متطلبات العميل البالغة 5 ساعات.

تثبت هذه الحالة بوضوح أن "أقصى عمق للقطع" ليس هو الهدف، بل إن "معدل إزالة المعدن الأمثل" و"موثوقية العملية" هما مفتاح النجاح في عمليات الطحن باستخدام الحاسب الآلي.

الأسئلة الشائعة

س1: هل يمكن زيادة عمق القطع في طحن سبائك الألومنيوم؟

نعم. قوة قطع سبائك الألومنيوم تعادل ثلث قوة قطع الفولاذ تقريبًا، وبالتالي تكون قوة الآلة أقل. يمكن استخدام أدوات الألومنيوم، مثل قواطع الطحن ذات الحواف الموجية. تتميز هذه الأدوات بأخاديد نشارة عريضة لا تتراكم فيها النشارة، ويمكن تحقيق أقصى عمق قطع يبلغ قطر الأداة من مرة إلى مرة ونصف (مثلًا، 100-150 مم لأداة بقطر φ100 مم).

س2: هل قوة الماكينة تحد من عمق القطع؟

نعم، تُحدِّد قوة الآلة مباشرةً الحد الأقصى لعمق القطع. تُحدِّد هذه القوة قدرة الآلة على تحمُّل قوى القطع، وقد تُؤدِّي زيادة عمق القطع قسرًا عند عدم كفاية القوة إلى زيادة الحمل، والتوقف، وتلف المغزل. قبل تحديد عمق القطع، من الضروري التأكد من القدرة المُصنَّفة لأداة الآلة.

س3: كيف يمكنني أن أعرف إذا كان عمق القطع الخاص بي مفرطًا؟

لاحظ أربع علامات مهمة:

• يشير صوت هدير الماكينة أو اهتزاز المعدن إلى المعدن إلى أن قوى القطع تفوق قدرة الماكينة.
• قم بإدخال التقطيع (التآكل غير الطبيعي) قبل وقت الخدمة المتوقع.
• علامات ثرثرة على سطح العمل للمكون الميكانيكي.
• رقاقة داكنة اللون (ارتفاع درجة الحرارة). في حال حدوث أيٍّ من هذه الظواهر، يُرجى خفض كفاءة المعالج أو إعادة تحسين المعلمات الأخرى.

س4: هل أستخدم عمق القطع بمرور واحد أو الطحن الطبقي؟

يعتمد ذلك على صلابة مادة قطعة العمل وبدل التشغيل. عند التعامل مع مواد شديدة الصلابة (مثل HRC40 + فولاذ سبائك) أو بدل تشغيل يتجاوز 15 مم، يُفضّل استخدام الطحن الطبقي. أما بالنسبة للمواد اللينة، مثل سبائك النحاس والألومنيوم، مع وجود فاصل أقل من 5 مم، فإن عمق القطع الواحد يكون أكثر فعالية، ويمكن أن يُخفّض أيضًا من أسعار الطحن باستخدام الحاسب الآلي.

ملخص

عمق قطع الطحن الأمامي ليس مجرد رقم بسيط، بل هو عملية موازنة معقدة بين تقنية الأدوات، وقدرات الآلة، وخصائص المواد، ومعرفة العمليات. فقط بفهم العلوم الكامنة وراءه وإتقان فن موازنة المعلمات، يمكنك تحويل مركز التشغيل الخاص بك إلى أداة إنتاج حقيقية.

تتمتع شركة JS بخبرة واسعة في مجال الطحن باستخدام الحاسب الآلي لعقود من الزمن ويمكنها تقديم الدعم المهني لك. سواء كان ذلك في اختيار مطحنة وجه مناسبة، أو تحديد معلمات القطع المثلى، أو التغلب على تحدي تشغيل أجزاء كبيرة.

إن عملية خدمة الطحن CNC السهلة عبر الإنترنت وسعر الطحن CNC الشفاف يجعلنا قادرين على مساعدتك في إنشاء حلول فعالة للعديد من مشكلات عمق الطحن والتشغيل الآلي للحصول على أجزاء طحن CNC آمنة وفعالة.