أثناء برمجة CNC، يجب على المبرمج تحديد معلمات القطع لكل عملية ودمجها في البرنامج في شكل تعليمات. تتضمن معلمات القطع هذه سرعة القطع، وعمق القطع، ومعدل التغذية، من بين أمور أخرى. تتطلب طرق التصنيع المختلفة اختيار معلمات قطع محددة مصممة خصيصًا لكل عملية.
1. مبادئ اختيار معلمات القطع
أثناء المعالجة الأولية، يكون الهدف الأساسي بشكل عام هو زيادة الإنتاجية إلى أقصى حد؛ ومع ذلك، يجب أيضًا أن تؤخذ في الاعتبار الكفاءة الاقتصادية وتكاليف التصنيع. بالنسبة إلى -التصنيع الميكانيكي شبه النهائي والنهائي، يتحول التركيز إلى تحقيق التوازن بين كفاءة القطع والجدوى الاقتصادية وتكاليف التصنيع مع ضمان جودة التصنيع المطلوبة في نفس الوقت. يجب تحديد القيم الرقمية المحددة لهذه المعلمات بناءً على المواصفات الفنية للأداة الآلية وكتيبات معلمات القطع، مدعمة بالخبرة العملية.
من منظور عمر الأداة ومتانتها، يكون التسلسل الموصى به لاختيار معلمات القطع كما يلي: أولاً تحديد عمق القطع، يليه معدل التغذية، وأخيرًا، سرعة القطع.
2. تحديد عمق القطع
يتم تحديد عمق القطع من خلال صلابة أداة الآلة وقطعة العمل وأداة القطع. شريطة أن تسمح صلابة النظام بذلك، يجب أن يكون عمق القطع مساويًا بشكل مثالي لإجمالي بدل المعالجة (إزالة المخزون) لقطعة الشغل؛ هذا النهج يقلل من عدد التمريرات المطلوبة، وبالتالي تعزيز كفاءة الإنتاج.
مبادئ تحديد عمق القطع:
(1) عندما تقع خشونة السطح المطلوبة لقطعة العمل ضمن نطاق Ra 12.5 ميكرومتر إلى 25 ميكرومتر، ويكون السماح بالتصنيع أقل من 5 مم إلى 6 مم، يمكن عادةً إكمال عملية المعالجة الخام في مسار واحد للوفاء بالمواصفات. ومع ذلك، إذا كان بدل المعالجة كبيرًا، أو كانت صلابة نظام المعالجة غير كافية، أو كانت أداة الآلة تفتقر إلى الطاقة الكافية، فقد يتم تقسيم العملية إلى مسارات متعددة.
(2) عندما تقع خشونة السطح المطلوبة ضمن نطاق Ra 3.2 μm إلى 12.5 μm، يجب تقسيم العملية إلى مرحلتين: المعالجة الخشنة والتصنيع شبه النهائي. إن اختيار عمق القطع لمرحلة المعالجة الخام يتبع المبادئ الموضحة أعلاه. بعد المعالجة الأولية، يجب ترك مسافة متبقية تتراوح من 0.5 مم إلى 1.0 مم على سطح قطعة العمل، ليتم إزالتها لاحقًا أثناء -مرحلة المعالجة شبه النهائية.
(3) عندما تقع خشونة السطح المطلوبة ضمن نطاق Ra 0.8 ميكرومتر إلى 3.2 ميكرومتر، يجب تقسيم العملية إلى ثلاث مراحل: المعالجة الخام، والتصنيع شبه النهائي، والتصنيع النهائي. بالنسبة إلى -مرحلة التصنيع شبه النهائية، يجب ضبط عمق القطع بين 1.5 مم و2 مم. أثناء عمليات التشطيب، يجب ضبط عمق القطع بين 0.3 مم و0.5 مم.
3. تحديد معدل التغذية
يتم تحديد معدل التغذية في المقام الأول على أساس دقة المعالجة المطلوبة وخشونة السطح للجزء، وكذلك مواد أداة القطع وقطعة العمل. الحد الأقصى لمعدل التغذية محدود بصلابة أداة الآلة وقدرات الأداء لنظام التغذية الخاص بها.
مبادئ تحديد معدل التغذية:
1) عندما يمكن ضمان متطلبات الجودة لقطعة العمل، يمكن اختيار معدل تغذية أعلى لتعزيز كفاءة الإنتاج. بشكل عام، يتم اختيار قيمة ضمن نطاق 100 إلى 200 م/دقيقة.
2) عند إجراء عمليات القطع، أو تصنيع الثقوب العميقة، أو استخدام أدوات فولاذية عالية السرعة-، فمن المستحسن تحديد معدل تغذية أقل؛ عادة، يتم اختيار قيمة ضمن نطاق 20 إلى 50 م/دقيقة.
3) عندما يتم وضع متطلبات عالية على دقة المعالجة وخشونة السطح، يجب اختيار معدل تغذية أقل؛ بشكل عام، يتم اختيار قيمة ضمن نطاق 20 إلى 50 م/دقيقة.
4) أثناء-حركات أداة القطع-خاصة عند العودة إلى "نقطة الصفر" عبر مسافة طويلة-قد يتم تحديد الحد الأقصى لمعدل التغذية الذي تم تكوينه داخل نظام CNC الخاص بأداة الآلة.
4. تحديد سرعة المغزل
يجب تحديد سرعة المغزل بناءً على سرعة القطع المسموح بها وقطر قطعة العمل (أو أداة القطع). صيغة الحساب هي كما يلي:
n = 1000v / πD
v - سرعة القطع (بالمتر/الدقيقة)، يتم تحديدها حسب متانة أداة القطع؛
n - سرعة المغزل (بالدورة/الدقيقة)؛
D - قطر قطعة العمل أو أداة القطع (مم).
يجب في النهاية تعديل سرعة المغزل المحسوبة *n* لتتوافق مع إحدى السرعات المتاحة المدرجة في مواصفات أداة الآلة، أو أقرب سرعة متاحة. باختصار، يجب تحديد القيم المحددة لمعلمات القطع بناءً على قدرات أداء الآلة والأدلة الفنية ذات الصلة، جنبًا إلى جنب مع الخبرة العملية، وغالبًا ما يستخدم نهجًا قياسًا. علاوة على ذلك، ينبغي تنسيق سرعة المغزل وعمق القطع ومعدل التغذية لضمان التوافق المتبادل، وبالتالي تحديد المجموعة المثالية من معلمات القطع.
الصيغة المرجعية:
(I) عمق القطع (ap): يتم تعريف المسافة العمودية بين سطح قطعة العمل المُشكلة والسطح الذي لم يتم تشكيله بعد على أنها عمق القطع. *عمق القطع* ($a_p$) هو مقدار المادة التي تمت إزالتها، ويتم قياسها من نقطة مرجعية على حافة القطع في اتجاه عمودي على مستوى العمل. إنه يمثل العمق الذي تخترق به أداة الخراطة قطعة العمل أثناء كل تمريرة تغذية؛ ومن ثم، يُشار إليه أيضًا باسم *عمق القطع*. بناءً على هذا التعريف، عند تنفيذ الدوران الطولي على سطح أسطواني خارجي، يمكن حساب عمق القطع باستخدام الصيغة التالية:
$a_p = (d_w - d_m) / 2$
حيث: $a_p$ - عمق القطع (مم)؛ $d_w$ - قطر سطح قطعة العمل *قبل* التشغيل الآلي (مم)؛
$d_m$ - قطر سطح قطعة العمل *بعد* المعالجة (مم).
**مثال 1:** إذا كانت لديك قطعة عمل يبلغ قطر سطحها الأولي $\\Phi 95$ مم، وإذا تم تحويلها في تمريرة واحدة إلى قطر $\\Phi 90$ مم، فاحسب عمق القطع.
**الحل:** $a_p=(d_w - d_m) / 2=(95 - 90) / 2=2.5$ ملم.
**(II) معدل التغذية ($f$)**
يشير هذا إلى الإزاحة النسبية بين أداة القطع وقطعة الشغل-المقاسة في اتجاه حركة التغذية-لكل دورة كاملة لقطعة الشغل أو الأداة. اعتمادًا على اتجاه التغذية، يتم تصنيفها إلى *تغذية طولية* و *تغذية عرضية*. تشير التغذية الطولية إلى حركة التغذية الموجهة على طول قضبان التوجيه لسرير المخرطة، بينما تشير التغذية العرضية إلى حركة التغذية الموجهة بشكل عمودي على قضبان التوجيه لسرير المخرطة. (ملاحظة: *سرعة التغذية* ($v_f$) تشير إلى السرعة اللحظية لنقطة محددة على حافة القطع بالنسبة لقطعة العمل أثناء حركة التغذية.)
$v_f=f \\cdot n$
حيث: $v_f$ - سرعة التغذية (مم/ثانية)؛
$n$ - سرعة المغزل (r/s);
$f$ - معدل التغذية (مم/دورة).
**(III) سرعة القطع ($v_c$)**
يشير هذا إلى السرعة اللحظية لنقطة محددة على حافة القطع بالنسبة لقطعة العمل أثناء *الحركة الأولية* (الدوران). صيغة الحساب هي كما يلي:
$v_c=(\\pi \\cdot d_w \\cdot n) / 1000$
حيث: $v_c$ - سرعة القطع (م/دقيقة)؛
$d_w$ - قطر سطح قطعة العمل *قبل* التصنيع (مم)؛
$n$ - سرعة دوران قطعة العمل (ص/دقيقة). عند إجراء العمليات الحسابية، ينبغي استخدام الحد الأقصى لسرعة القطع كنقطة مرجعية؛ على سبيل المثال، أثناء عمليات الخراطة، يجب أن تعتمد الحسابات على قطر السطح الذي يتم تصنيعه، حيث تكون السرعة أعلى ويحدث تآكل الأداة بسرعة أكبر. مثال 2: تدوير القطر الخارجي لقطعة عمل بقطر Φ60 مم. سرعة دوران المخرطة المحددة هي 600 دورة/دقيقة. احسب *الخامس*ج. الحل: *v*c=(π * d*w * n) / 1000=3.14 × 60 × 600 / 1000=113 م/دقيقة. في الإنتاج الفعلي، يكون قطر قطعة العمل عادة كمية معروفة. بناءً على عوامل مثل مادة قطعة العمل، مادة الأداة، ومتطلبات التشغيل الآلي، يتم تحديد سرعة قطع محددة؛ يتم بعد ذلك تحويل سرعة القطع هذه إلى سرعة مغزل المخرطة المقابلة لتسهيل الضبط المناسب لأداة الآلة. ينتج عن هذا التحويل الصيغة التالية: n=(1000 * *v*c) / (π * d*w). مثال 3: تدوير القطر الخارجي لبكرة Φ260 مم على مخرطة أفقية CA6140. يتم تحديد سرعة القطع (*v*c) البالغة 90 م/دقيقة. احسب *ن*. الحل: n=(1000 * *v*c) / (π * d*w)=(1000 × 90) / (3.14 × 260)=110 r/min. بمجرد حساب سرعة عمود دوران المخرطة، ينبغي للمرء تحديد قيمة من لوحة اسم الجهاز الأقرب إلى النتيجة المحسوبة؛ في هذه الحالة، تم تحديد n=100 r/min كسرعة التشغيل الفعلية للمخرطة. ثالثا. ملخص: معلمات القطع 1. عمق القطع (*a*p) (مم): *a*p=(*d*w - *d*m) / 2 (مم) 2. معدل التغذية (*f*) (mm/rev) 3. سرعة القطع (*v*c) (m/min): *v*c=π * d * n / 1000 (m/min)؛ ن=1000 * *الخامس*ج / (π * د) (ص / دقيقة)
