أنواع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
التصنيع هو مصطلح تصنيع يشمل مجموعة واسعة من التقنيات والتقنيات. يمكن تعريفها تقريبًا على أنها عملية إزالة المواد من قطعة العمل باستخدام أدوات آلية تعمل بالطاقة لتشكيلها في التصميم المقصود. تتطلب معظم المكونات والأجزاء المعدنية شكلاً من أشكال التصنيع أثناء عملية التصنيع. يتم أيضًا تصنيع المواد الأخرى، مثل البلاستيك والمطاط والسلع الورقية، بشكل شائع من خلال عمليات التصنيع.
أنواع أدوات الآلات
هناك العديد من أنواع أدوات التصنيع، ويمكن استخدامها بمفردها أو مع أدوات أخرى في خطوات مختلفة من عملية التصنيع لتحقيق هندسة الجزء المقصود. الفئات الرئيسية لأدوات التصنيع هي:
أدوات مملة: تُستخدم عادةً كمعدات تشطيب لتكبير الثقوب المقطوعة مسبقًا في المادة.
أدوات القطع: تعتبر الأجهزة مثل المناشير والمقصات أمثلة نموذجية لأدوات القطع. غالبًا ما يتم استخدامها لقطع المواد ذات الأبعاد المحددة مسبقًا، مثل الصفائح المعدنية، إلى الشكل المطلوب.
أدوات الحفر: تتكون هذه الفئة من أجهزة دوارة ذات حدين تعمل على إحداث فتحات دائرية موازية لمحور الدوران.
أدوات الطحن: تستخدم هذه الأدوات عجلة دوارة للحصول على لمسة نهائية دقيقة أو لإجراء قطع خفيفة على قطعة العمل.
أدوات الطحن: تستخدم أداة الطحن سطح قطع دوارًا مزودًا بعدة شفرات لإنشاء ثقوب غير دائرية أو قطع تصميمات فريدة من المادة.
تحول الأدوات: تقوم هذه الأدوات بتدوير قطعة العمل على محورها بينما تقوم أداة القطع بتشكيلها لتشكيلها. المخارط هي النوع الأكثر شيوعًا من معدات الخراطة.
أنواع تقنيات تصنيع الحرق
تستخدم أدوات آلات اللحام والحرق الحرارة لتشكيل قطعة العمل. تشمل الأنواع الأكثر شيوعًا لتقنيات تصنيع اللحام والحرق ما يلي:
القطع بالليزر: تبعث آلة الليزر شعاعًا ضيقًا عالي الطاقة من الضوء يعمل على إذابة المواد أو تبخيرها أو حرقها بشكل فعال. شركة2: ليزر YAG هو أكثر الأنواع استخدامًا في التصنيع. تعتبر عملية القطع بالليزر مناسبة تمامًا لتشكيل الفولاذأو نقش الأنماط على قطعة من المادة. وتشمل فوائده تشطيبات سطحية عالية الجودة ودقة قطع فائقة.
قطع وقود الأكسجين: المعروف أيضًا باسم القطع بالغاز، تستخدم طريقة المعالجة هذه مزيجًا من غازات الوقود والأكسجين لإذابة المواد وقطعها. غالبًا ما يعمل الأسيتيلين والبنزين والهيدروجين والبروبان كوسائط غازية نظرًا لقابليتها العالية للاشتعال. تشمل فوائد هذه الطريقة سهولة النقل العالية، والاعتماد المنخفض على مصادر الطاقة الأولية، والقدرة على قطع المواد السميكة أو الصلبة، مثل درجات الفولاذ القوية.
قطع البلازما: تطلق مشاعل البلازما قوسًا كهربائيًا لتحويل الغاز الخامل إلى بلازما. تصل هذه البلازما إلى درجات حرارة مرتفعة للغاية ويتم تطبيقها على قطعة العمل بسرعة عالية لإذابة المواد غير المرغوب فيها. غالبًا ما تُستخدم هذه العملية على المعادن الموصلة للكهرباء والتي تتطلب عرضًا دقيقًا للقطع وأقل وقت للتحضير.
أنواع تقنيات تصنيع التآكل
بينما تستخدم أدوات الحرق الحرارة لإذابة المخزون الزائد، تستخدم أجهزة معالجة التآكل الماء أو الكهرباء لتآكل المواد الموجودة في قطعة العمل. النوعان الرئيسيان لتقنيات معالجة التآكل هما:
قطع المياه النفاثة: تستخدم هذه العملية تيارًا عالي الضغط من الماء لقطع المواد. يمكن إضافة مسحوق جلخ إلى تيار الماء لتسهيل التآكل. عادةً ما يتم استخدام القطع بنفث الماء على المواد التي يمكن أن تتعرض للتلف أو التشوه من المنطقة المتضررة بالحرارة.
تصنيع التفريغ الكهربائي (EDM): تُعرف هذه العملية أيضًا باسم المعالجة بالشرارة، وتستخدم تفريغات القوس الكهربائي لإنشاء حفر صغيرة تؤدي بسرعة إلى قطع كامل. يتم استخدام EDM في التطبيقات التي تتطلب أشكالًا هندسية معقدة في المواد الصلبة وبتفاوتات قريبة. يتطلب EDM أن تكون المادة الأساسية موصلة للكهرباء، مما يحد من استخدامها للسبائك الحديدية.
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
إن التحكم العددي بالكمبيوتر هو تقنية بمساعدة الكمبيوتر يمكن استخدامها مع مجموعة واسعة من المعدات. يتطلب الأمر برامج وبرمجة، عادةً بلغة G-code، لتوجيه أداة التشغيل الآلي في تشكيل قطعة العمل وفقًا لمعلمات محددة مسبقًا. على عكس الأساليب الموجهة يدويًا، فإن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي هو عملية آلية. بعض فوائده تشمل:
دورات إنتاجية عالية: بمجرد أن يتم ترميز آلة CNC بشكل صحيح، فإنها عادةً ما تحتاج إلى الحد الأدنى من الصيانة أو التوقف عن العمل، مما يسمح بمعدل إنتاج أسرع.
انخفاض تكاليف التصنيع: نظرًا لسرعة دورانها وانخفاض متطلبات العمل اليدوي، يمكن أن تكون التصنيع باستخدام الحاسب الآلي عملية فعالة من حيث التكلفة، خاصة لعمليات الإنتاج كبيرة الحجم.
إنتاج موحد: تتميز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي عادةً بالدقة وتنتج مستوى عالٍ من اتساق التصميم بين منتجاتها.
الآلات الدقيقة
يمكن اعتبار أي عملية تصنيع تتطلب تفاوتات قطع صغيرة أو أفضل التشطيبات السطحية شكلاً من أشكال التصنيع الدقيق. مثل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، يمكن تطبيق الآلات الدقيقة على عدد كبير من أساليب وأدوات التصنيع. يمكن لعوامل مثل الصلابة والتخميد والدقة الهندسية أن تؤثر على دقة قطع الأداة الدقيقة. يعد التحكم في الحركة وقدرة الماكينة على الاستجابة بمعدلات تغذية سريعة أمرًا مهمًا أيضًا في تطبيقات المعالجة الدقيقة.
