في الخراطة باستخدام الحاسب (CNC)، سواء كان العمل في تصنيع قطع غيار السيارات، أو مكونات محركات الطاقة الجديدة، أو حتى أجزاء دقيقة لتثبيتات الطاقة الشمسية، فإن تصميم سرير المخرطة له تأثير كبير على اتساق الأداء. في الآونة الأخيرة، يبدو أن عددًا متزايدًا من الشركات المصنعة يتجهون نحو نماذج السرير المائل. وليس ذلك بدون سبب وجيه. فسرير المخرطة المائل لا يقدم فقط تغييرًا في الشكل مقارنةً بمخارط السرير المسطح، بل يحسّن وظيفة المخرطة باستخدام الحاسب حرفياً. وهناك مشكلات عملية يومية ملموسة في الإنتاج يساعد التصميم المائل للسرير في التخفيف منها، مثل تقليل الانزلاق، وتسريع أوقات التنظيف بعد التشغيل، وتقليل الاهتزازات. دعونا نناقش تأثير هذا التصميم على وظيفة المخرطة باستخدام الحاسب، خاصة فيما يتعلق بالتشغيل الدقيق عالي الدقة في قطاعي الطاقة الجديدة والسيارات.
إن مخرطة السرير المائل تكون أكثر كفاءة في الأداء لأنها تعزز من استقرار هيكل المخرطة. تستخدم معظم مخارط CNC ذات السرير المائل إطارًا صلبًا مصنوعًا من الحديد الزهر بقطعة واحدة، مع سرير بزاوية تتراوح عادة بين 30 و60 درجة. ويوزع هذا التصميم وزن المخرطة والقطعة المراد تشغيلها وقوى القطع بشكل أكثر انتظامًا مقارنة بالأسرّة المسطحة.
لماذا يُهم ذلك؟ لأن الوزن غير المتوازن الأقل يعني اهتزازًا أقل أثناء القص. والاهتزاز هو عدو عملية الخراطة الجيدة باستخدام CNC. ومن بعض المخاطر الناتجة عن الاهتزازات: الأسطح الخشنة، والأحجام غير المتسقة، وارتداء أسرع للأدوات.
مثال على الاهتزازات التي تسبب مشاكل هو تصنيع أقراص الفرامل للمركبات التجارية. تتطلب هذه الأجزاء تشغيلاً بدقة عالية لأن الأسطح غير المستوية تؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. إن الهيكل الثابت لسرير الماكينة المائل يحافظ على ثبات الخراطة حتى أثناء القطع الشديد، مثل تشكيل الفولاذ السميك لأقراص الفرامل تلك. وتُبقي صلابة الماكينة الخراطة ثابتة عند العمل على المواد الصعبة، مثل فولاذ السبائك المستخدم في محاور محركات الطاقة الجديدة، مما يقلل من الانحناء والانزياح.
يذهب بعض الموردين مثل تايون إلى أبعد من ذلك في تصميم السرير المائل، حيث يضيفون قضبان توجيه معززة ويزيدون سماكة أجزاء الهيكل الرئيسية لتلبية احتياجات إنتاج محددة. ومن أمثلة ذلك شركة مصنعة تركز على تشغيل كميات كبيرة من أغلفة المحركات المصنوعة من الألومنيوم. يمكن تحسين السرير المائل ليتغلب على قوى القطع المتكررة مع الحفاظ على الثبات. ويؤدي تحسين جودة القطع واستقرار الخراطة إلى تمكين العامل من استخدام سرعات أعلى دون فقدان الدقة.
أي شخص لديه خبرة في العمل مع مخارط التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) يعرف عناء رقاقات المعادن. فالمخارط ذات السرير المسطح تؤدي إلى تراكم الرقاقات حول قطعة الشغل، والأداة، والسرير، مما يخلق فوضى يجب على المشغل التعامل معها.
يمكن أن يؤدي تنظيف الآلات إلى فقدان الوقت، أو خدش الأدوات، أو تلفها. ويمكن لسرير مائل استخدام الجاذبية للمساعدة في حل هذه المشكلة.
مع جعل السرير مائلاً، فإن الرقاقات بالتأكيد تسقط من منطقة العمل. وعند تشغيل أغلفة محركات الألمنيوم، ينبغي ملاحظة أن رقاقات الألمنيوم لينة نسبياً وتتكتل بسهولة. ومع سرير مائل، فإن هذه الرقاقات تنزلق نحو مكان الجمع مباشرة بعد قطعها ولن تتراكم حول الأداة أو قطعة الشغل. قد يبدو هذا أمراً بسيطاً، لكن الأمور الصغيرة تؤدي إلى تأثير كبير على امتداد اليوم. فمخرطة السرير المسطح تتطلب تنظيفاً متوسطه 5 دقائق كل ساعة، بينما يمكن لمخرطة السرير المائل أن تعمل لمدة ساعتين أو ثلاث ساعات متواصلة دون الحاجة للتوقف.
بالنسبة لإنتاج كميات كبيرة من التركيبات البلاستيكية لمعدات الطاقة الجديدة، فإن زيادة وقت التشغيل أمر بالغ الأهمية. ونتيجة لانخفاض عدد الشوائب العالقة، تقل التقطيعات غير المنتظمة الناتجة عن احتجاز الشوائب بين الأداة وقطعة العمل. ومع استخدام مخرطة مائلة، فإن زيادة وقت التشغيل عالي الكمية وسرعة الإنتاج يؤديان إلى تحسين جودة المنتج النهائي.
حتى مع المواد المضطربة مثل الجرافيت المستخدم في أنابيب التوجيه الضوئية، يضمن السرير المائل بقاء منطقة العمل نظيفة تمامًا. وبسبب ذلك، يمكن للمخرطة الحفاظ على الدقة بدءًا من القطعة الأولى وحتى القطعة المائة.
تتطلب عملية الخراطة باستخدام التحكم العددي بالحاسوب (CNC) دقة كبيرة، خاصةً مع مكونات مثل أنابيب التوجيه الرسومية الفوتوفولطية التي تتطلب تسامحًا أقل من 0.005 مم في القطر، أو حتى مع المثبتات المستخدمة في صناعة الطيران والفضاء. وهنا تأتي أهمية السرير المائل. فهو مصمم بطريقة تقلل تشوه قطعة العمل والأداة الناتج أثناء عملية القطع.
في خراطة السرير المسطح، تُثبت قطعة العمل أفقيًا، ويمكن أن تؤدي قوة القطع إلى إزاحة طفيفة جدًا في السرير أو في المفك، ولكن هذه الانحرافات الصغيرة تتراكم بمرور الوقت، ما يؤدي إلى خروج الأجزاء عن المواصفات المطلوبة بشكل طفيف. إن الهيكل المائل لخراطة السرير المائل يعيد توزيع تركيز قوة القطع. فتبقى قطعة العمل مستقرة، وانخفاض الزاوية الذي تتخذه الأداة يقلل الضغط الجانبي أثناء عملية القطع، مما يوفر توازنًا. وبهذا تكون قطعة العمل في وضع مستقر وتقترب الأداة بزاوية مناسبة، وبالتالي لا يحدث إجهاد انحناء على الجزء أو على الخراطة.
مثال على ذلك هو تصنيع الأجزاء من سبائك التيتانيوم. نظرًا لقوة التيتانيوم، فإن قطعه يتطلب قوة كبيرة. قد تعاني مخرطة السرير المسطح من عدم انتظام بسبب الانحناء أثناء القص.
لكن مخرطة CNC ذات السرير المائل تتعامل مع هذه القوة دون أن تنزلق، مما يضمن بقاء أبعاد جزء التيتانيوم دون تغيير. بالنسبة للأعمال الدقيقة، تقوم شركة Taiyun غالبًا بتخصيص أسِرّتها المائلة. يتم إجراء تعديلات دقيقة مثل تغيير زاوية السرير أو إضافة دعامات دعم لضمان قطع أصعب المواد ضمن التحملات المطلوبة.
تُترجم الدقة نفسها إلى إمكانية تكرار. على سبيل المثال، عند إنتاج 500 قطعة متطابقة من قطع السيارات، يضمن السرير المائل تطابق القطعة رقم 500 تمامًا مع القطعة الأولى. هذا النوع من الدقة ضروري في القطع التي تحتاج إلى الالتحام، كما هو الحال في نواقل الحركة في السيارات أو تجميعات محركات الطاقة الجديدة.
من حيث أداءِ الخراطة، لا تهم الدقة في القطع فحسب، بل أيضًا راحة التشغيل والصيانة. إذ تتطلب الخراطة ذات السرير المائل وقتًا أقل في الإعداد والإصلاح نظرًا لأن تصميمها يسهل العمليات اليومية والصيانة.
بالإضافة إلى ذلك، يسمح الزاوية المائلة للسرير للمُشغل برؤية عملية القطع بأكملها. ويمكن للمُشغل التحقق من حالة قطعة العمل، والبحث عن الشوائب، وتحديد تآكل الأداة دون الحاجة إلى الانحناء أو تعديل وضعه. وبالتالي يصبح من الأسهل اكتشاف المشاكل في الوقت المناسب.
في تصنيع أجزاء السيارات الصغيرة، يؤدي وضوح رؤية كل قطع إلى الوقاية بشكل أفضل من الأخطاء.
تجعل السرير المائل صيانة أبسط. تحتوي مخارط السرير المسطح على مناطق يصعب الوصول إليها أسفل السرير أو حول القابض، مما يجعل تنظيف قضبان التوجيه أو فحص المحامل أمرًا صعبًا. ومع ذلك، فإن هذه المناطق تكون أكثر انفتاحًا وسهولة في الوصول مع السرير المائل. إن تنظيف قضبان التوجيه، وفحص المغزل، واستبدال حاملات الأدوات البالية هي مهام تستغرق وقتًا أقل مع مخرطة السرير المائل، ما يعني أنه يمكن إعادة تشغيلها بسرعة أكبر.
حتى المهام الروتينية الأكثر شيوعًا مثل تغيير قطعة العمل وضبط القابض تكون أسهل. إن تزييت وضبط السرير المائل يعني أن المشغلين لا يحتاجون إلى رفع القطع إلى ارتفاع كبير. وهذا يقلل من المسافة التي يجب بلوغها والوصول إلى المناطق الضيقة، ما يؤدي إلى تغييرات أسرع بين المهام وإرهاق أقل للمشغل. بالنسبة للمصنّعين الذين يعملون بنظام الورديتين أو الثلاث ورديات يوميًا، فإن هذا يعني الكثير. وتُترجم هذه التوفيرات في الوقت والجهد مباشرةً إلى تأخيرات أقل وساعات تشغيل أكثر إنتاجية.
EN
