أساسيات مركز التصنيع العمودي VMC: دليل تفصيلي

ما هو مركز التصنيع الرأسي VMC ؟

تُعد تقنية التشغيل الرأسي من أكثر الأدوات إنتاجيةً في ورش ماكينات CNC. فهي تتضمن أدوات متنوعة في المغير وخيارات أخرى تُحسّن الإنتاجية وتُخصصها. يُساعد مركز التشغيل الرأسي CNC على تشكيل الثقوب وخصائص أخرى في المكونات ذات السطح المستوي. يعمل المركز رأسيًا باستخدام محور دوران بزاوية حادة. تتيح أدوات التحكم المحوسبة في المطاحن الرأسية الأتمتة، واختيار/تدوير الأدوات، وإمكانية التكرار، والتحكم في محيطها. وقد رفعت هذه الآلات الحديثة CNC إنتاجية ماكينات الطحن إلى أعلى مستوى، مما أدى إلى ظهور مراكز الطحن الرأسي CNC. تختلف مراكز التشغيل الرأسي VMC هذه باختلاف محاورها ووظيفتها والخيارات الأخرى المتاحة.

يُمكن وصف مركز الماكينة الرأسي بأنه قوة صناعية ضاربة، إذ يُمكنه إنتاج قطع الغيار بدقة فائقة ووقت تسليم أقصر. تتميز مكوناته بتصميمات متينة تُوفر عزم دوران وقوة حصانية وسرعة تشغيل فائقة. كما يُتيح مستوى أتمتة مراكز الطحن الرأسي قطع مواد مُختلفة وخفض تكاليف التصنيع الإجمالية.

مبدأ عمل مركز التصنيع الرأسي VMC

تعمل مراكز التصنيع الرأسية وفقًا لنموذج تصميم المكونات. تُحوّل أدوات الآلة العديدة والمعلمات اللازمة للأجزاء إلى رموز معلومات مقبولة وقابلة للقراءة بشكل عام بواسطة جهاز التحكم الرقمي في الآلة. يساعد برنامج المعالجة على معالجة برنامج التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC) الخاص بالمكون تلقائيًا. تُخزّن رموز التعليمات هذه عادةً على وسائط تخزين معلومات مثل الأقراص أو الأشرطة المثقوبة، بينما تُرسل هذه الوسائط إلى جهاز الإدخال. يمكنك قراءة هذه المعلومات ونقلها إلى جهاز التحكم الرقمي. كما يمكنك استخدام الحاسوب ومركز التصنيع الرأسي VMC من JSWAY لإرسال المعلومات مباشرةً لتحقيق مدخلات ومخرجات برنامج المكون.

عادةً ما يحتوي مركز التصنيع الرأسي CNC على ثلاثة إحداثيات حركة خطية. كما توجد طاولة دوارة ذات محور أفقي مُلحقة بطاولة العمل، مما يُسهّل تصنيع قطع العمل الدائرية.

مكونات مركز التصنيع الرأسي VMC

يتألف مركز التصنيع الرأسي من العديد من المكونات المهمة. تتحد هذه المكونات لتصنيع القطع وفقًا لمعايير التصنيع ISO. تشمل هذه المكونات ما يلي:

المغزل الدوار

عادةً ما يكون مغزل الطحن عموديًا على طاولة العمل. وهو عمود دوار مزود بوحدة لتثبيت أداة أو قطعة عمل. يعمل عمود المغزل عادةً كمحرك موضعي وداعم ودوار لقطع العمل.

طاولة العمل

الطاولة مسطحة، ويمكن وضع قطعة العمل عليها مباشرةً أو باستخدام عدة أدوات تثبيت، مثل ملقطات تثبيت صلبة أو قطع ألومنيوم مفرومة. للطاولة محور X يتضمن الحركة اليمنى واليسرى، بينما يتضمن المحور Y حركة للأمام والخلف. تتيح لك هذه المحاور، بالإضافة إلى المحور Z، إضافة ميزات غير محدودة لقطع العمل عبر مستويات الحركة.

مُغيّر الأدوات

تعمل أداة تغيير الأدوات على زيادة إنتاجية مركز الماكينة الرأسي من خلال السماح بالاختيار التلقائي للأدوات لمهام مختلفة تتراوح من القطع الخشن إلى حفر الثقوب الدقيقة.

طاولات دوارة

إن إضافة محاور إضافية إلى المطاحن الرأسية يمكن أن يعزز الإنتاجية بشكل كبير عن طريق تغيير آلة طحن بسيطة ذات 3 محاور إلى آلة ذات 4 أو 5 محاور قادرة على إنتاج مكونات معقدة ذات أسطح مختلفة مثل شفرات التوربينات.

نظام التبريد

تستخدم معظم مراكز الطحن العمودي CNC أنظمة تبريد إعادة الحساب لضمان تشحيم القطع وأدوات القطع جيدًا. غالبًا ما يستخدم نظام التبريد هذا الماء والزيت القابل للذوبان مع سوائل أخرى.

المرفقات/الأغطية الكاملة

تساعد هذه الأغطية على تقليل تناثر المواد الناتجة عن عمليات الطحن، كما أنها تحمي عمال الماكينات والبيئة من عمليات الطحن.

محملات سريعة التحميل

تساعد طاولات النقل أو أنظمة التحميل الجزئي الآلية الأخرى على زيادة إنتاجية مركز التصنيع الرأسي CNC مع تقليل وقت التوقف عن العمل.

ناقل اللولب/الرقائق

يمكن أن تساعد ناقلات الرقائق أو المثاقب في نقل الرقائق من منطقة العمل لتسهيل الإنتاجية والقضاء على وقت التوقف عن العمل الناتج عن إزالة الرقائق المهدرة يدويًا.

تطبيقات واستخدامات مركز التصنيع الرأسي VMC

مراكز التصنيع العمودية CNC من JSWAY قادرة على تصنيع العديد من القطع والمنتجات لمختلف الصناعات والاستخدامات. وتستفيد قطاعات مثل صناعة الطيران، والتصنيع، وتصنيع الآلات، والقطاع الطبي من تقنية التصنيع CNC هذه نظرًا لدقتها العالية، ودقتها العالية، وتطبيقاتها الإنتاجية الضخمة.

وفيما يلي بعض الأجزاء المصنعة:

أجزاء ذات أشكال غير عادية

تتميز الهياكل، مثل السلة أو القاعدة، بأشكال غير منتظمة. تتطلب معظم هذه الأجزاء المخرطة معالجة متعددة النقاط، من نقطة إلى خط ووجه. تتيح مراكز التصنيع العمودية VMC، المزودة بإمكانية التصنيع الآلي، تشغيل هذه المكونات المعقدة التي غالبًا ما يصعب تصنيعها باستخدام التقنيات التقليدية.

قطعة على شكل صندوق

قطع CNC الصندوقية هي قطع ذات نظام ثقب واحد وعدة تجاويف داخلية. تُستخدم هذه القطع الصندوقية بكثرة في السيارات والطائرات. - كتلة المحرك، وصندوق المغزل، وغطاء مضخة التروس، وكتلة محرك الديزل. باستخدام مراكز التشغيل الرأسية VMC ، يُمكن تنفيذ ما بين 60% و95% من عمليات أدوات الماكينة القياسية بضغطة واحدة.

علاوة على ذلك، تتميز مراكز التحكم الرقمي بالكمبيوتر الرأسية بدقة وكفاءة وصلابة عالية، بالإضافة إلى نظام تغيير الأدوات تلقائيًا. بشرط برمجة تسلسل العملية جيدًا واستخدام التركيبات والأدوات المناسبة، يُمكن حل المشكلات الصعبة المتعلقة بتصنيع الأجزاء الصندوقية.

أجزاء معقدة ذات الكثير من المنحنيات

تُعدّ مكونات مثل المراوح والكامات والدوافع ذات المنحنيات المعقدة شائعة في مجال الطيران والنقل. وتجعل أدوات الآلات التقليدية هذه المكونات، بأجزاءها المنحنية ومحيط سطحها وقوالبها المصبوبة ذات التجاويف الداخلية المغلقة، صعبة التصنيع بدقة التشغيل المطلوبة.

ومع ذلك، تساعد مراكز الآلات الرأسية متعددة المحاور المدمجة مع تقنية آلات CNC على إنتاج أجزاء منحنية بأعلى قدر من الدقة والكفاءة وفي فترة زمنية أقصر.

أجزاء جديدة في الإنتاج التجريبي

يوفر مركز التشغيل الرأسي VMC من JSWAY مرونةً عاليةً وقابليةً للتكيف. عند تغيير الكائن المُشَغَّل، يمكنك إنشاء برامج جديدة وإدخالها، أو تغيير بعض أجزاء البرنامج، أو استخدام تعليمات خاصة مُحددة.

على سبيل المثال، يمكنك استخدام ميزة التكبير/التصغير لإنتاج قطع متشابهة الشكل ولكن بأحجام مختلفة. توفر هذه الميزة راحةً فائقةً للإنتاج على دفعات صغيرة، أو تجربة منتجات جديدة، أو إنتاج أصناف متعددة. كما أنها تُقلل من دورة تحضير الإنتاج والتصنيع التجريبي.

الفرق بين مركز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الرأسي والأفقي

مراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) هي أدوات آلية متطورة تتميز بأتمتة متكاملة، وتصنيع مركب، وتعدد استخدامات، وسرعة عالية. مراكز التصنيع الأفقية والرأسية هي آلات الطحن القياسية باستخدام الحاسب الآلي. يناقش هذا القسم الاختلافات بين القدرات الهيكلية والأداء الفني لهذه الأدوات الآلية.

اتجاه المغزل

تتميز كلتا الماكينتين باتجاهات مختلفة، مما يتيح لك الاستمتاع بعمق مراكز التشغيل الأفقية أو دقة التشغيل الرأسي. وهذا فرق أساسي بين الماكينتين. يحدد اتجاه أو بنية المغزل كيفية تفاعل القاطع مع قطعة العمل.

هندسة الأدوات

غالبًا ما يؤثر شكل الأداة على مواصفات القطع ونتائجه. مراكز التصنيع الأفقية ذات التحكم الرقمي (CNC) أقصر وأكثر سمكًا، مما يضمن ثباتها اللازم للحفاظ على المقاومة أثناء تشغيل القطع العميقة.

من ناحية أخرى، يُعدّ التشغيل الرأسي أكثر دقةً ومثاليًا لقطع العمل الأصغر حجمًا. إلا أن لهذا الأمر عيوبه، إذ لا يسمح بتشغيل قطع أعمق بسبب الاهتزاز، مما يؤدي إلى انحرافات عن التصميم.

مواصفات القطع والدقة

تتميز المراكز الأفقية بأداء أفضل من المراكز الرأسية عند النظر إلى معدلات إزالتها. فهي تتمتع بثبات عالٍ جدًا ويمكنها إجراء قطع أعمق. تُستخدم الآلات الرأسية عادةً لعمليات محدودة مثل الحفر والتكسية. لكنها تتميز بدقة عالية في القطع وسطح التشطيب. لذا، فإن قدرة القطع المحدودة هذه تؤدي إلى معدل إزالة أقل.

عدد الجوانب للتصنيع

مراكز التصنيع العمودية VMC ، وخاصةً المطاحن خماسية المحاور، أكثر ملاءمةً للعمل على جوانب متعددة من قطع العمل. غالبًا ما تأتي مزودةً بمنصات نقالة مدمجة مع تجهيزات أو شواهد قبور. كما يُحسّن استخدام المغزل في مراكز التصنيع العمودية بشكل كبير. ونتيجةً لذلك، يُسهّل الوصول إلى مقدمة وجوانب قطع العمل، مما يُحسّن الإنتاجية ويُقلل من الأخطاء البشرية. ومع ذلك، تقتصر هذه الإمكانيات على مراكز التصنيع الأفقية.

تكلفة كل آلة

تُعد الآلات الأفقية أكثر تكلفةً في الشراء والصيانة، كما أنها تتطلب فنيين محترفين لإدارة عملياتها، مما يزيد من تكلفة التصنيع الإجمالية.

من ناحية أخرى، تُعدّ ماكينات CNC العمودية أقل تكلفة من الماكينات الأفقية. كما أن تشغيل وصيانة مراكز الخراطة والتفريز العمودية أسهل بكثير مقارنةً بالماكينات الأفقية. ونتيجةً لذلك، فهي مناسبة لجميع عمليات الإنتاج الصغيرة.