Jusheng

يواجه أحد المهندسين قالبًا صلبًا من مادة إنكونيل، ويتعين عليه تشكيله في أسرع وقت وبأعلى معدل إزالة للمعادن. ويفكر مهندس آخر في مكون تيتانيوم طبي دقيق يتطلب سطحًا مصقولًا كالمرآة وتفاوتًا في الحجم بالميكرون.

إنهم يعملون على نفس المخرطة، لكن النصر يكمن في تصميم المخرطة.

اختيار الأداة المناسبة يُحدث فرقًا كبيرًا في الكفاءة والدقة والتكلفة. سيأخذك هذا الدليل إلى أعماق عالم أدوات الخراطة، مُمكّنًا إيّاك من اختيار أداة الخراطة المناسبة بسهولة لتحسين كفاءة التشغيل وجودة قطع ماكينات CNC.

ملخص الإجابة الأساسية

لماذا عليك مراجعة هذا الدليل؟ خبرة JS في مجال CNC

تخدم شركة JS احتياجات تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي CNC المخصصة منذ عقود في الأسواق الصعبة مثل أسواق الطيران والسيارات والطب، وقد سلمت أكثر من 100000 مشروع لأجزاء الآلات ذات التحكم الرقمي CNC الدقيقة.

تمتلك JS أيضًا نظامًا شاملًا لاختبار الأدوات. تُختبر كل أداة مخرطة مُوصى بها تحت التشغيل المباشر لضمان ثبات الأداء.

يستند هذا الدليل إلى خبرة JS العملية الغنية. بدءًا من توافق المواد ووصولًا إلى ضبط التكاليف، تُقدّم جميع التوصيات وفقًا لظروف التشغيل الفعلية، مما يضمن تجنب أخطاء الاختيار واتخاذ قرارات أكثر دقة.

تستفيد JS من خبرتها الواسعة في مجال التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) واختباراتها الدقيقة للأدوات لتوفير دليل موثوق لاختيار الأدوات. سنقدم لك عرض سعر ونبدأ الإنتاج فورًا بمجرد تزويدنا بمتطلباتك. اختر JS لتصنيع سلس!

ما وراء قطعة الحديد: التعرف على قطع أدوات المخرطة

بعد أن فهمنا أن هذا الدليل موثوق، يمكننا الآن أن نبدأ بتفكيك أداة المخرطة - فهي تتكون من ثلاثة مكونات أساسية تحدد بشكل جماعي الحد الأعلى لأداء أداة المخرطة.

حامل الأداة: "ذراع" أداة الماكينة

يُثبّت حامل الأدوات أداة الماكينة على المُدخل، ويحافظ على قوة القطع. تشمل المواد الشائعة الفولاذ عالي القوة والكربيد . تُناسب حوامل الأدوات الفولاذية عالية القوة، الرخيصة (50-150 دولارًا أمريكيًا)، أحمال القطع المنخفضة إلى المتوسطة.

حاملات الأدوات المصنوعة من الكربيد صلبة وقوية، ويمكنها تحمل قوى القطع العالية، ومناسبة للمواد التي يصعب تشغيلها (مثل Inconel 718)، ولكنها أكثر تكلفة (200-500 دولار أمريكي).

دقة حامل الأداة بالغة الأهمية. يجب الحفاظ على تفاوتات التفرع بدقة أثناء تشغيل الأجزاء الدقيقة . وإلا، فسيكون موضع الإدخال غير محاذٍ، مما يؤثر على دقة أجزاء التشغيل باستخدام الحاسب الآلي.

إدراج: 'أسنان' الأداة

المُدخل هو حافة القطع التي تقطع قطعة العمل مباشرةً. يُحدد شكله ومعايير مادته نتيجة التشغيل. تشمل المواد الشائعة الفولاذ عالي السرعة، والأربيد، والسيراميك، وPCD/CBN .

الطلاء: طلاء الشفرة

تُضيف الطلاءات مقاومةً للتآكل والحرارة للشفرة. الأنواع والخصائص الشائعة مُدرجة في الجدول التالي:

توفر JS تركيبات متوافقة من حاملات الأدوات، والحشوات، والطلاءات. نشارك بنشاط في تصنيع آلات CNC المخصصة، مما يتيح التحكم الدقيق في أداء أدوات المخرطة وتصنيع القطع بسلاسة باستخدام CNC. نتطلع للتعاون معكم!

شرح مفصل لأنواع أدوات المخرطة الشائعة

بعد توضيح تكوين الأدوات، دعونا أولاً نتعرف على الميزات الأساسية لأدوات المخرطة السائدة.

أدوات الخراطة الخارجية

هذه هي الأدوات الأساسية الأكثر شيوعًا ، وتنقسم إلى أدوات يمينية (للقطع من اليمين إلى اليسار) وأدوات يسارية (للقطع من اليسار إلى اليمين). عادةً ما تكون حشواتها مصنوعة من الكربيد.

لاحظ أن تشغيل الأسطح المنحنية المعقدة (مثل الكرات) يتطلب تمرير الأدوات عدة مرات وإعادة التوجيه.

أدوات الخراطة الداخلية

تُستخدم هذه الأدوات لخراطة الثقوب الداخلية لقطع العمل. ولأن ساق الأداة رفيعة وعرضة للاهتزاز، يُنصح باستخدام ساق مجوفة أو سميكة للثقوب الداخلية التي يقل سمكها عن 10 مم. كما أن تبديد الحرارة ضعيف، وعمر الأداة أقصر بنسبة 20%-30% من عمر أدوات الخراطة الخارجية.

أدوات الفراق

حافة القطع ضيقة، وقوى القطع مركزة، مما يتطلب صلابة الأداة. عند تدوير قطع العمل الرفيعة ذات نسبة أبعاد أكبر من 4:1، يزيد احتمال تحطيم الأداة عن 30% ، مما يتطلب معايير قطع مُتحكم بها.

أدوات تحويل الخيوط

يُفضّل أن تكون حافة القطع نسخة طبق الأصل من شكل الخيط. غالبًا ما تُصنع الأدوات بناءً على طلبات خاصة (تُعتبر تصنيعًا مُخصصًا باستخدام آلات CNC ). يتطلب الأمر تمريرات متعددة للأداة، مما يُؤدي إلى كفاءة منخفضة نسبيًا.

أدوات التشكيل والتحويل

تُشكّل حافة القطع الشكل النهائي لقطعة العمل، ولذلك يُمكن استخدامها في الإنتاج الضخم لضمان تناسق الأبعاد. هذه الأدوات ليست متعددة الاستخدامات، إذ تتطلب تعديلًا عند تغيير أنواع الآلات.

مقارنة المعلمات الأساسية لأدوات المخرطة السائدة:

JS قادرة على اقتراح الأدوات المناسبة بناءً على احتياجاتك في المعالجة. توفر خدماتنا للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي عبر الإنترنت تصنيع مجموعة واسعة من القطع، مع إجراءات طلب بسيطة. اختر JS واستمتع بالتصنيع دون قلق!

كيف تتخذ قرارًا حكيمًا؟ القواعد الذهبية الأربع

بعد فهم أنواع الأدوات السائدة، اتبع هذه القواعد الأربع لاختيار الأداة المثالية المناسبة.

قطعة العمل: البداية

إن صلابة المادة ومتانتها وتوصيلها الحراري هي أفضل الأسباب لاختيار الأداة.

للفولاذ المقسّى HRC50+، استخدم حشوات CBN، وللفولاذ المقاوم للصدأ، استخدم حشوات كربيد مطلية بـ TiAlN، وللسبائك التيتانيوم منخفضة التوصيل الحراري، استخدم حشوات مطلية بـ AlCrN. الاستخدام غير الصحيح للأدوات سيؤدي إلى تآكل الحشوات بسرعة كبيرة وزيادة تكلفة التشغيل باستخدام الحاسب الآلي.

جدول اختيار الأدوات للمواد المختلفة:

نوع عملية التصنيع (العملية): المهمة تحدد الأداة

تتطلب العمليات الأخرى أدوات أخرى: للتحويل إلى الخارج، اختر أداة تحويل خارجية، وللربط، اختر أداة تحويل الخيط ، وللتقسيم، اختر أداة القطع.

تؤثر متطلبات الدقة أيضًا على اختيار الأداة. على سبيل المثال، يتطلب تحويل قطر خارجي عالي الدقة إلى Ra0.8 ميكرومتر استخدام حامل أداة عالي الدقة (الدرجة H6) وحشوات سيراميك/PCD، بينما يمكن تحويل قطر خارجي عادي إلى Ra6.3 ميكرومتر باستخدام حشوة كربيد عادية.

إن استخدام أداة غير صحيحة قد يؤدي إلى إتلاف كل من الأداة وقطعة العمل، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف.

قدرات الماكينة: تجنب عدم تطابق أداتك

تحدد سرعة الآلة وقوتها وصلابتها حدود أداء الأداة. على سبيل المثال، آلة بسرعة قصوى تبلغ 3000 دورة في الدقيقة غير مناسبة لأداة PCD بسرعة 5000 دورة في الدقيقة (غير فعالة، نظرًا لارتفاع الحافة). آلة بقدرة 5 كيلوواط غير مناسبة لأداة قطع عميق بقدرة 8 كيلوواط (مع خطر زيادة تحميل المغزل).

إذا أوصت شركة JS باستخدام أدوات المخرطة قبل تقديم خدمات تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي عبر الإنترنت، فإنها تأخذ في الاعتبار مواصفات أدوات الماكينة.

استراتيجية سائل القطع (المبرد): القطع الجاف، القطع الرطب، أو MQL؟

يؤثر سائل القطع على تبديد الحرارة والتزييت، مما يؤثر بدوره على عمر القطعة وجودة القطعة.

مقارنة بين الاستراتيجيات الثلاث:

تدرك JS كيفية مواءمة أدوات القطع مع متطلبات التشغيل الآلي. يمكننا تخصيص حل يناسب احتياجاتكم من الآلات والمواد، والتفاوض على أسعار التشغيل الآلي باستخدام الحاسب الآلي، وتسليم طلبكم بسرعة. اختر JS!

حلول أدوات خاصة غير عادية قد لا تكون على دراية بها

في مجال التصنيع الدقيق، قد لا تكفي الأدوات القياسية. تتيح لك الحلول المتخصصة التالية معالجة هذه المشكلات وتحقيق ميزة تنافسية في تصنيع الآلات ذات التحكم الرقمي (CNC) المخصصة.

قضبان التثقيب المعيارية المخصصة

تُستخدم هذه الأدوات لحفر ثقوب عميقة (نسبة العمق إلى القطر > 5:1) أو ثقوب غير منتظمة الشكل، وهي عبارة عن وحدات مثل رأس القاطع، وقضيب الأدوات، وقضيب التمديد. يمكن تركيبها بأي تركيبة مطلوبة، مما يُغني عن قضيب حفر واحد متجانس.

تتمثل نقاط القوة في المرونة العالية وتكلفة المخزون المنخفضة، بينما تتمثل نقاط الضعف في التكلفة الأولية المرتفعة (تتراوح أسعار الوحدات القياسية بين 1000 دولار و3000 دولار).

تستخدم JS هذه القضبان لتصنيع أجزاء الثقوب العميقة، على سبيل المثال، الأجزاء الهيدروليكية، بدقة IT7 وإنتاجية أعلى بنسبة 40% من قضبان الحفر التقليدية.

إدخالات ملحومة PCD/CBN

تُصنع الحشوات الملحومة بتقنية PCD من PCD، ويمكن استخدامها في سبائك الألومنيوم وسبائك النحاس والمواد المركبة. تتميز بصلابة تتراوح بين 8000 و10000 HV، ومقاومة تآكل كربيد تتراوح بين 10 و50 ضعفًا. يتراوح سعر الحشوة الواحدة بين 50 و150 دولارًا أمريكيًا، وتتيح دقة عالية وجودة سطح عالية (Ra ≤ 0.1 ميكرومتر). وهي هشة وغير مناسبة للمعادن الحديدية.

تحتوي حشوات CBN الملحومة على CBN، وتُستخدم على الفولاذ المقسّى والسبائك عالية الحرارة. تتميز بصلابة تتراوح بين 4000 و6000 HV، ومقاومة للتآكل تفوق مقاومة الكربيد بخمس إلى عشرين ضعفًا. يتراوح سعرها بين 80 و200 دولار أمريكي للحشوة، وتتميز بمقاومة جيدة للحرارة (≤1300 درجة مئوية) ومتانة عالية. ومع ذلك، فهي باهظة الثمن وعرضة للاهتزازات أثناء التشغيل.

دراسة حالة: تجاوز تحديات تصنيع المكرهات المصنوعة من السبائك عالية الحرارة

نقاط ضعف العملاء

كانت إحدى شركات صناعة الطيران والفضاء تُشغّل مراوح توربينية عالية الضغط من نوع Inconel 718 (Ra ≤ 0.8 ميكرومتر، درجة IT6) على حشوات كربيد قياسية مطلية بـ TiAlN. كان عمر الحشوة قصيرًا يصل إلى 15 دقيقة، وانخفضت سرعة القطع إلى 30 مترًا في الدقيقة. كما كانت خشونة السطح أعلى من المطلوب، مما أدى إلى معدل خردة بنسبة 8%. وصل سعر التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للقطعة الواحدة إلى 1200 دولار أمريكي، وكانت الشركة تواجه تأخيرًا في التسليم ومطالبات محتملة.

حل JS

بعد مراجعة الوضع الحالي للتصنيع لدى العميل، قامت JS بتصميم حل مستهدف:

• تحسين مادة الأداة: إدخالات سيراميك SiAlON بمقاومة لدرجة الحرارة تصل إلى 1400 درجة مئوية وصلابة HV1500 (أعلى من صلابة HV1200 للكربيد الأسمنتي)، مناسبة لتصنيع Inconel 718.
• تحسين المعلمات الهندسية: تم أيضًا تغيير زاوية الجرف بين -5 درجة و -3 درجة (تقليل مقاومة القطع)، وزاوية الخلوص بين 8 درجة و 10 درجة (تقليل الاحتكاك)، وكانت حافة الحافة القاطعة 0.2 × 15 درجة.
• تحسين استراتيجية القطع: استُخدم نهج "السرعة العالية وعمق القطع الصغير" ، مما أدى إلى زيادة سرعة القطع من 30 مترًا/دقيقة إلى 75 مترًا/دقيقة (بزيادة قدرها 150%)، وخفض عمق القطع من 1.5 مم إلى 0.8 مم. واستُخدمت تقنية MQL لتسهيل تبديد الحرارة والتزييت.

نتائج

بعد التنفيذ، نشر الحل نتائج مذهلة: تم تمديد عمر الإدخال إلى 75 دقيقة (+400%)، مع 6-8 تغييرات للأداة يوميًا (وفر في التكلفة يتراوح بين 300 و400 دولار) .

تم تقليل وقت تشغيل الأجزاء إلى 1.2 ساعة (-52٪)، مع قدرة إنتاج 23 قطعة في اليوم، وتم تقليل التشطيب السطحي إلى 0.6-0.8 ميكرومتر، مع معدل خردة أقل من 1٪ (انخفاض الخسائر اليومية بمقدار 500 دولار).

تم تخفيض سعر القطعة الواحدة من آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي من 1200 دولار إلى 780 دولار (-35٪)، على الرغم من شكاوى العملاء وجذب طلبات جديدة.

التكاليف غير المرئية: كيف تزيد هوامش الربح باستخدام أدوات المخرطة؟

تتجاهل غالبية الشركات التكلفة الخفية لوقت تغيير الأدوات، وإعادة تصنيع الخردة، وتوقف الآلات عن العمل، والتي عادةً ما تكون أعلى من تكلفة الأداة نفسها. في الواقع، يُمكن لاستخدام أدوات المخرطة المناسبة أن يُلغي هذه التكاليف ويزيد من ربحية قطع الآلات المُستخدمة باستخدام الحاسب الآلي.

تعظيم عمر الأداة وتوفير التكاليف عند تغييرها

يمكن أن يؤدي اختيار مادة الأداة والطلاءات المقاومة للتآكل (مثل استبدال طلاء TiN بطلاء AlCrN) إلى مضاعفة عمر الإدخال من 30 دقيقة إلى 60 دقيقة، مما يؤدي إلى قطع تغييرات الأداة يوميًا إلى النصف.

يمكن تقليل وقت تغيير الأدوات من 80 دقيقة إلى 40 دقيقة، مما يوفر 1760 دولارًا أمريكيًا شهريًا . كما يوفر مخزون الأدوات ويخفف الضغط المالي.

تحسين دقة التصنيع وتقليل تكاليف الخردة وإعادة التصنيع

من خلال تطبيق أدوات ومعايير عالية الدقة (على سبيل المثال، استخدام حاملات الأدوات من الدرجة H6 بدلاً من حاملات الأدوات القياسية وإدخالات PCD)، يتم تقليل معدل الخردة لأجزاء الدرجة IT7 إلى 1% من 5%، مما يقلل من نفقات إعادة العمل من 5000 دولار شهريًا إلى 1000 دولار شهريًا، وهو انخفاض قدره 4000 دولار.

ساعدت شركة JS العملاء على توفير مبالغ كبيرة من الدولارات في نفقات الخردة من خلال التوصية بأدوات مناسبة عند تقديم خدمات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي عبر الإنترنت .

تحسين مطابقة الأدوات والآلات لتقليل تكاليف التوقف عن العمل

مع عدم توافق الأدوات، يكون الاهتزاز ووقت التوقف عن العمل سهلاً (مثل استخدام أداة قطع ثقيلة بقدرة 8 كيلوواط على آلة بقدرة 10 كيلوواط). قد تكلف ساعة التوقف عن العمل حوالي 80 دولارًا. اختيار الأداة المناسبة (مثل أدوات كربيد متوسطة القوة لآلة بقدرة 10 كيلوواط) سيقلل وقت التوقف عن العمل.

قم بمقارنة التكاليف الشهرية للحلول المختلفة في الجدول أدناه:

الأسئلة الشائعة

س1: هل الشفرة الأكثر تكلفة هي الأفضل؟

بالتأكيد لا. إن جوهر "أفضل شفرة" هو التكيف مع مهمة المعالجة الحالية المحددة ، بدلاً من مجرد النظر إلى السعر. على سبيل المثال، فإن استخدام شفرات PCD باهظة الثمن لمعالجة أجزاء الفولاذ لا يفشل في تحقيق الأداء فحسب، بل يؤدي أيضًا على الفور إلى فشل كارثي بسبب عدم تطابق المواد، مما يؤدي إلى إهدار التكلفة وحوادث المعالجة.

س2: كيفية تحديد ما إذا كانت الشفرة بحاجة إلى الاستبدال؟

يمكن استخدام أربع إشارات رئيسية لتحديد:

• ما إذا كان تآكل سطح الشفرة الخلفية يتجاوز المعيار.
• تدهورت خشونة سطح المادة المعالجة بشكل كبير، مع ظهور الخدوش أو النتوءات.
• ضوضاء غير طبيعية أثناء القطع، مثل صوت الثقب.
• تتجلى الزيادة في قوة القطع في شكل زيادة كبيرة في حمل الماكينة.

س3: لماذا انكسرت شفرتي الجديدة بسرعة؟

بصرف النظر عن إعدادات معلمات القطع غير الصحيحة، فإن الأسباب الأكثر شيوعًا هي أمران:

• مشكلة تركيب الشفرة، مثل الشوائب المتبقية على السطح السفلي مما يتسبب في عدم التثبيت.
• يمكن أن يؤدي تآكل حامل الشفرة وتشوهه إلى تثبيت غير مستقر للشفرة، مما يؤدي إلى كسر الشفرة.

س4: هل يجب أن أقوم بإعادة طحن الشفرة بنفسي؟

يُنصح بشدة بعدم إعادة طحنها بمفردها. تتم معالجة الطلاء الدقيق والمعايير الهندسية لهذا النوع من الشفرات باحترافية في المصنع. ستؤدي إعادة الطحن إلى إتلاف سلامة الطلاء وانحراف دقة الحافة. ​​بعد إعادة الطحن، تختلف كفاءة القطع ومقاومة التآكل للشفرة اختلافًا كبيرًا عن الشفرات الجديدة.

ملخص

لا يوجد ما يُسمى "أفضل" أداة خراطة، بل "الأنسب" فحسب. كما هو الحال عند اختيار أدوات الطعام، يجب تصميم قطع آلات CNC خصيصًا لتلبية احتياجاتك الشخصية. يؤدي اختيار أدوات الخراطة المناسبة إلى تحسين جودة وإنتاجية قطع آلات CNC، بالإضافة إلى تجنب النفقات غير الملحوظة وزيادة الربحية.

هل ما زلت تبحث عن الحل الأمثل للأدوات المناسبة لمادتك واستخدامك؟ JS هي خيارك الأمثل. عقود من الخبرة في التشغيل الآلي في الموقع أتاحت لخبرائنا الفنيين تقديم استشارات مجانية لاختيار الأدوات ودعم تجريبي للتشغيل الآلي لمساعدتك في اختيار الأدوات الأنسب لعملية تشغيل سلسة وفعالة في كل مرة.