برنامج CAD/CAM والآلات عالية السرعة

تصميم بمساعدة الكمبيوتر. في إشارة إلى البرامج ، هي وسيلة لتصميم وإنشاء الهندسة والنماذج التي يمكن استخدامها في عملية تصنيع المنتجات. بمساعدة الكمبيوتر التصنيع. في إشارة إلى البرامج ، إنها وسيلة لمعالجة نموذج الجزء المصمم ، وإنشاء مركب أدوات الآلة لمكوناته المختلفة وإنشاء برنامج NC يتم إرساله بعد ذلك إلى أداة آلة CNC. يتم دمج CAD و CAM في نظام واحد. يشار إلى برنامج CAD/CAM أيضًا باسم برنامج CNC أيضًا. سيتضمن مصطلح "برنامج CNC" الذي تم تفتيشه بشكل كبير أيضًا برنامج تحكم CNC المستند إلى الكمبيوتر الشخصي أيضًا. هذا هو المكان الذي يمكنك فيه تحويل جهاز الكمبيوتر الخاص بك إلى وحدة تحكم لجهازك الذي يدعم ما يصل إلى 6 برامج محور. مثال ممتاز على ذلك هو برنامج Mach 3 Controller الذي توفره Artsoft.

الغرض من CAD/CAM هو أتمتة وتبسيط برمجة CNC للسماح للمبتكرين والمصممين والشركات CNC بتصنيع المنتجات ، مما يجعلها تسويق أسرع وأكثر ربحية من أي وقت مضى. إنه مفهوم إنتاج البضائع بشكل أسرع ... أذكى & أسهل.

الإزاحة التقليدية مقابل مسارات الأدوات عالية السرعة ، يتم استخدام "ToolPath" لعرض ووصف المسار الذي يخبر فيه جانب CAM للبرنامج أداة القطع لآلة المناطق الهندسية لنموذج الجزء. إنه المسار الذي تسلكه الأداة عند تصنيعها. سيتم تعريف ToolPath بشكل أساسي من قبل الجزء أو المناطق التي اختارها المستخدم للآلة ، وحجم الأداة المستخدمة ، ومناطق القطع لتلك الأدوات ونوع استراتيجية الآلات المستخدمة. هذا هو ممر الأدوات سواء كان ذلك بالنسبة للمطحنة أو جهاز التوجيه أو الليزر أو آلة الحرق أو مخرطة WaterJet أو CNC. هناك الكثير من البيانات الأخرى التي يتم تضمينها في إنشاء برنامج NC الذي يتعلق بمعلمات المعالجة ما بعد المعالجة مثل السرعات ومعدلات التغذية بناءً على الإستراتيجية وبيانات المواد والأدوات والمزيد. يمكن أن تختلف وحدات التحكم في الماكينة في كيفية رغبتها في رؤية رمز G ليتم قراءة البرنامج بشكل صحيح بواسطة وحدة التحكم. هذا هو ممر الأدوات.

عادة ما يتم استخدام أكثر من مسار الأدوات لأداء عمليات الآلات. بشكل عام ، سيكون هذا "خشنًا" و "تشطيبًا". الخشن هو عموما المرحلة الأولى من الآلات.

هذا هو المكان الذي تنخفض فيه خطوة متعددة عن طريق الأداة ، قم بإزالة الجزء الأكبر من المادة.

ستكون العملية الثانية هي العملية النهائية لإكمال مرحلة الآلات. هناك أيضا "شبه مملوءة". مثال على ذلك هو استخدام عملية خشنة على مستوى Z لإزالة الجزء الأكبر من المادة. ثم عملية تشطيب على مستوى Z ل "شبه نهائية" الجزء وأخيراً عملية "إزاحة المساواة" لإنهاء الجزء. من خلال استخدام استخدام مسارات الأدوات عالية السرعة في عمليات التصنيع الخاصة بك ، يمكنك تحقيق نتائج ممتازة بشكل أسرع من استخدام مسارات الأدوات الإزاحة التقليدية. حتى في عالم الآلات ثلاثية الأبعاد. يوفر برنامج Bobcad-Cam عملية خشنة متقدمة فريدة تتضمن خيار استخدام تقنية تصنيع عالية السرعة. تمت إضافة هذا على وجه التحديد لإعطاء المبرمج ميزة في مناطق ثنائية أو ثلاثية الأبعاد من جزء ، أو الجزء بأكمله.

يمكن إنشاء الحدود واستخدامها لفصل مسارات الأدوات إلى مناطق محددة من الجزء أو التجاويف العميقة أو المناطق التي تتطلب أداة أصغر للآلة. لن يتم استخدام هذا لاستبدال عملية الراحة. سيتم استخدام عملية تصنيع الراحة المتقدمة كجزء من عملية التشطيب لتنظيف المناطق التي لم تتمكن الأدوات الأكبر من الجهاز. لقد كان Profset Toolpath التقليدي أكثر أشكال الأدوات شيوعًا التي يتم استخدامها منذ ظهور برنامج CAM. ومع ذلك ، مع بدء المزيد من المتاجر في استخدام HSM ، فإنها تثق بها أكثر ، وتصبح أقل أهمية وبدأت في الاستمتاع بفوائد ذلك. الهدف من استخدام شكل trochoidal من مسار الماكينة هو الحد من عدد الاصطدامات التي تتمتع بها حافة الأداة مع المادة ، مما يقلل من تحميل الرقاقة ، واستخدام أفضل أداة القطع نفسها باستخدام المزيد منها مع أخذ أعماق قطع أعمق وكل شيء في سرعات أعلى بكثير.

هناك اختلافات واضحة في عمليات ممر الأدوات ، المستوي ، الإزاحة والسرعة العالية (HSM).

Planar (1) هو الأكثر أهمية من الثلاثة وهو في الأساس شريحة ذهابًا وإيابًا عبر المادة. ستتضمن خيارات هذا النمط من مسار الأدوات القدرة على الجهاز في اتجاه واحد (تعرج) وخلفيًا وذهابًا (متعرج). يجب أن تكون قادرًا أيضًا على تحديد اتجاه القطع (التسلق أو التقليدي) ، وتحديد معلمة "زاوية الدانتيل" وخطوة للقاطع. ستسمح لك بعض أنظمة CAM بتضمين بدل جانبي وبدل أسفل بحيث يمكن ترك المواد لتمريرة النهاية. غالبًا ما تقتصر الأدوات على الرصاص والإفراط في الأدوات على الغطس أو المنحدر أو الرصاص الحلزوني عند استخدام هذا النوع من الاستراتيجية ، كل خيار يمكن تحديده من خلال معلمات الإدخال. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون عناصر التحكم في التعويض متاحة لتمريرة النهاية. ستتضمن هذه الخيارات توفر قاعدة بيانات/مكتبة أدوات كاملة مع مكتبات الأدوات ومكتبات حامل الأدوات بالإضافة إلى قاعدة بيانات/مكتبة مواد كاملة. تم تصميم برنامج CAM لتنظيم هذه الاستراتيجيات والمتغيرات المرتبطة بها. قامت Bobcad-CAM بتطوير كل عملية تصنيع في "المعالجات" التي تخطو المشغل من خلال الإجراء بحيث يتم تنظيم الميزات ولا يتم ترك أي متغير. هذا يجعل العملية سهلة الفهم والوصول إليها.

بالإضافة إلى ذلك ، يتيح برنامج CAM الكتابة فوق معلمات أداة النظام بحيث لا يكون المشغل ذي الخبرة محدودًا. ستشمل هذه استخدام أدوات النظام أو لا ، وارتفاع الأدوات وقيم الإزاحة والسرعات ومعلمات التغذية للعملية. يجب أن تسمح هذه العمليات أيضًا بتباطؤ الأداة عند إدخال زاوية قوس (عند عدم استخدام HSM).

تعتبر الإزاحة (2) الأكثر شيوعًا في الجيوب المفتوحة أو المغلقة على الجدار المفتوح أو المغلقة في برنامج محور 2D/2.5 (X ، Y و Z لأسفل). يشبه إلى حد كبير مستوي ، سيكون لهذا النوع من التشغيل في نظام CAM نفس المدخلات المتغيرة. الفرق هو ما إذا كنت تريد إنشاء إزاحة في أو إزاحة.

ستبدأ هذه التعويضات المركز إما في الخارج في طريقها نحو مركز منطقة القطع المحددة أو تبدأ في الوسط وتعمل في طريقها نحو الجدار الخارجي أو المنطقة المحددة.

ستتضمن جميع هذه العمليات في برنامج CAM أيضًا خيارات خطوة واحدة أو خطوة متعددة. هذا هو المكان الذي يتم فيه حساب العمق الكلي إما تلقائيًا استنادًا إلى نموذج الجزء أو الإدخال يدويًا بواسطة المبرمج. يتم إدخال عمق القطع ويجب أن يحسب برنامج CAM تلقائيًا عدد عمليات Z المطلوبة للآلة (خشنة) منطقة الجزء.

عادةً ما يكون لممرات الأدوات الإزاحة العديد من المنعطفات اليمنى أو اليسرى حيث يمكن أن يكون هناك الكثير من التوقف ويحدث مع الأداة أثناء التشغيل. كلما حدث ذلك ، كلما زاد البلى هناك ، سيكون هناك على الأداة. في كثير من الأحيان ، ينتج هذا النوع من مسار الأدوات مستويات أعلى من الاهتزاز ويتطلب إنفاق المزيد من الأموال على الأدوات للوظائف التي تحتوي على تصاميم القطع التي تقلل من الحرارة في منطقة القطع من أجل تقليل استهلاك الطاقة أيضًا. يمكن أن يؤدي مسار الأدوات الإزاحة إلى ارتفاع معدلات انحراف الأدوات والتي يمكن أن تؤدي أيضًا إلى قطع الأجزاء من التسامح وضعف نتائج النهاية السطحية. هذا يعني أنه لا يمكن استخدام السرعات والأعلاف الأعلى في كثير من الأحيان. على الرغم من أن ممر أدوات الإزاحة يمكن أن يكون مفيدًا للغاية ، إلا أن استراتيجيات مسار الأدوات عالية السرعة هي التي توفر أكبر فائدة.

سرعة عالية (3) استراتيجيات MachinePath ، المعروفة أيضًا باسم مسارات أدوات التصنيع "trochoidal" تفتح الباب لعدد من الفوائد المهمة.

معظم المتاجر تقطع بشكل أسرع اليوم مما كانت عليه قبل عشر سنوات. قال ألبرت أينشتاين أولاً وأفضل ، "كل الحركة نسبية". من هذا المنظور ، تعني التحسينات الإضافية في "معدل" أن المتجر يتصاعد بسرعات عالية بالنسبة إلى ما فعلته سابقًا. زيادة معدل التغذية لمطحنة نهاية النعمة في الصلب الأدوات من 12 إلى 24 IPM وسرعة المغزل من 4000 إلى 8000 دورة في الدقيقة هي زيادة بنسبة 100 في المائة في سرعة القطع ودخل القدرة الموجودة بشكل عام على معظم مراكز تصنيع CNC.

بالإضافة إلى ذلك ، مع إنشاء القاطع شريحة ، يتم نقل الحرارة الناتجة عن هذا الإجراء إلى الشريحة. عندما تنكسر الشريحة وتترك منطقة القطع ، يتم نقل الحرارة معها. تتمثل ميزة كبيرة في تصنيع السرعة العالية في أنه عند ارتفاع معدلات السرعة والأعلاف ، يتم قطع الشريحة وإخلاءها بسرعة كبيرة بحيث تميل إلى نقل القليل من الحرارة أو معدومة إلى قطعة العمل الخضراء. في كثير من الحالات ، هذا يلغي الحاجة إلى سائل التبريد. في سرعات الآلات التقليدية ، هناك وقت للحرارة للانتقال من الرقاقة إلى المعدن غير المقطوع وإنشاء حالة تصلب العمل.

هذا يزيد من القوة اللازمة لإنشاء شريحة ، مما يخلق المزيد من الحرارة ، وهكذا دواليك. يخفف المبرد من الدورة عن طريق تقليل درجة الحرارة في منطقة القطع وطرد الرقائق. ومع ذلك ، عند RPMs عالية جدًا ، يلقي دوران الأداة سبرًا بعيدًا عن منطقة القطع ، لذا بدون ضغط مرتفع للغاية أو من خلال الأدوات ، فإنه لا يصل أبدًا إلى منطقة القطع. يمكن أن تظل الرقائق المحاصرة في القطع ، مما يسمح لها بإعادة قطع الأداة. لذلك ، فإن انفجار الهواء فعال للغاية في إخلاء الرقائق في تطبيقات عالية السرعة.

يمكن للآلات عالية السرعة أن تساعد بالتأكيد في تصنيع أجزاء أكثر دقة مع تشطيبات سطح أفضل. وفي كثير من الأحيان ، نظرًا لوجود أداة آلة وإعداد الشغل يجب أن تكون صلبة للغاية للآلات عالية السرعة ، فإن النتائج أكثر اتساقًا. كل هذا معا مما يزيد من كفاءة أعلى في برامج CNC ، والآلات وفي النهاية ، زيادة الربحية لشركة CNC.

SOME HISTORY...

منذ سنوات ، في بداية NC ، تم تنفيذ كل كتلة من البيانات بالترتيب ، واحدة تلو الأخرى. كانت السرعات بطيئة بما فيه الكفاية لدرجة أن هذا كان ترتيبًا عمليًا ، خاصة بالنسبة للعمليات الحفر والطحن الخطي ثنائي الأبعاد. عندما كانت الجهاز بحاجة إلى تنفيذ منحنى أو محيط ، نشأت الحاجة لمعرفة نوع البيانات التي كانت تنتظر في البرنامج. وإلا فإن زخم الماكينة قد يتسبب في تجاوز القاطع أو تغييراً عن طريق تغيير مبرمج في اتجاه القاطع ، مما يؤدي إلى حدوث فساد على قطعة العمل. هذا الحاجة يؤدي إلى تطور المظهر ، وهو أمر مطلوب لآلات عالية السرعة لأي هندسة باستثناء الحركات الخطية ذات المحور الواحد. إذا لم يكن لدى وحدة التحكم في CNC ميزة المظهر ، فيجب ترقيتها لتصنيعها عالية السرعة. في عام 2013 ، هناك العديد من الحلول بأسعار معقولة لهذا مثل Mach3 بواسطة Artsoft والتي يمكن أن تساعد في زيادة تلك الآلات القديمة.

اتخاذ طريق عالية السرعة إلى ربحية CNC ، لا نرى حقًا كتاب تدريب يعالج بشكل خاص الآلات عالية السرعة و CAD/CAM معًا. ومع ذلك ، فإن برنامج CAD/CAM هو ضرورة مطلقة لإنشاء هذه الأنواع من مسارات أدوات الآلات. بدون برنامج CAD-CAM ، لن يكونوا موجودين اليوم. تحدد الفوائد المدرجة في هذه الورقة جميع الأسباب التي تجعل المتاجر الاستفادة من هذه التكنولوجيا. والآن ، تتوفر استراتيجيات الخشنة عالية السرعة للتكيف من خلال Bobcad-CAM لتشغيل MultiAxis CNC لأول مرة ، الباب أمام عمل CNC الأكثر تعقيدًا للاستفادة من قدراتها القوية ونتائج بناء الأرباح. وقت الماكينة هو الأموال والانخفاض في أوقات الدورات التي تؤدي إلى عملاء أسرع ، وأكثر سعادة ، ونتائج الانتهاء بشكل أفضل ، ونفقات الأدوات المنخفضة ، وحياة أطول لأداة الآلات CNC الخاصة بك ، كل الربح المتساوي والممارسات التجارية الأفضل.