ماشینکاری CNC قطعات تیتانیوم

12,821 بازدیدها 2024-10-23 17:09:37

تیتانیوم یک فلز انتقالی است که اغلب در هوافضا استفاده می شود, پزشکی, و صنایع نظامی. به اندازه فولاد قوی است, اما 40% فندک.

Titanium is ductile and has a high melting point, آن را برای کاربردهای گرمای شدید ایده آل می کند.

مزایای ماشینکاری CNC تیتانیوم

ماشینکاری قطعات تیتانیوم CNC نسبت به سایر روش ها دقیق تر است.

در ماشینکاری CNC, قطعات تیتانیوم با حذف مواد از یک بلوک تیتانیوم با استفاده از ابزارهای برش با سرعت بالا ایجاد می شوند..

این بدان معنی است که قطعات را می توان با تلرانس های بسیار تنگ ساخت, که برای بسیاری از کاربردها مهم است.

اشکال پیچیده

از ماشینکاری CNC می توان برای ایجاد اشکال پیچیده استفاده کرد. در ماشینکاری CNC, قطعات تیتانیوم را می توان در اشکال و اندازه های مختلف برای رفع نیازهای خاص هر برنامه ایجاد کرد.

سریع

ماشینکاری CNC قطعات تیتانیوم سریعتر از روشهای دیگر است. در ماشینکاری CNC, قطعات را می توان خیلی سریع ایجاد کرد.

همه کاره

ماشینکاری CNC قطعات تیتانیوم تطبیق پذیرتر از روش های دیگر است. در ماشینکاری CNC, قطعات را می توان برای رفع نیازهای خاص هر برنامه ایجاد کرد.

مقرون به صرفه

ماشینکاری CNC قطعات تیتانیوم مقرون به صرفه تر از روش های دیگر است. در ماشینکاری CNC, قطعات را می توان بسیار سریع و ارزان ایجاد کرد.

پرداخت سطحی بهتر

قطعات ماشینکاری CNC سطح بهتری دارند. در ماشینکاری CNC, قطعات سطح بسیار صافی دارند.

ماشینکاری CNC قطعات تیتانیوم

مبانی ماشینکاری CNC

اجزا و عملکرد

• 1. ماشین ابزار CNC: از جمله آنها می توان به ماشین های فرز اشاره کرد, ماشین های تراش, و ماشین ابزارهای دیگر که مجهز به کنترلرهای CNC هستند. ماشین ابزار خود از اجزای مختلفی مانند دستگاه انتقال دوک تشکیل شده است, دستگاه انتقال خوراک, تخت, میز کار, و وسایل حرکت کمکی.
• 2. کنترلر CNC: هسته دستگاه CNC, مسئول دریافت, پردازش, و اجرای دستورات. از یک واحد ورودی تشکیل شده است, یک واحد پردازش, و یک واحد خروجی.
• 3. دستگاه های ورودی: این دستگاه ها برای وارد کردن دستورالعمل های ماشینکاری به کنترلر CNC استفاده می شوند. به طور سنتی, دستگاه های ورودی کارت پانچ یا نوار کاغذی بودند, اما اکنون آنها تکامل یافته اند تا صفحه کلید را شامل شوند, دیسک ها, و ارتباطات شبکه.
• 4. دستگاه های خروجی: این دستگاه ها برای خروجی پارامترهای کاری داخلی دستگاه استفاده می شوند, مانند پارامترهای اصلی و پارامترهای تشخیص عیب, برای ثبت و عیب یابی.
• 5. دستگاه های درایو: اینها سیگنال های دستورالعمل تقویت شده را به حرکت مکانیکی تبدیل می کنند, راندن ماشین ابزار برای قرار دادن دقیق میز کار یا حرکت در یک مسیر تعیین شده.
• 6. دستگاه های اندازه گیری: همچنین به عنوان عناصر بازخورد شناخته می شود, این دستگاه ها روی میز کار یا پیچ سرب ماشین ابزار نصب می شوند, تبدیل جابجایی واقعی میز کار به یک سیگنال الکتریکی که برای مقایسه با مقدار دستورالعمل به کنترل کننده CNC برگشت داده می شود..

برنامه نویسی و عملیات

1. برنامه نویسی: ماشینکاری CNC نیاز به برنامه نویسی دارد, که شامل تبدیل اطلاعات هندسی و تکنولوژیکی قطعه کار به یک برنامه ماشینکاری با استفاده از کد و فرمت خاص است.. سپس این برنامه به کنترلر CNC وارد می شود.

2. سیستم های CAD/CAM: بسیاری از کارگاه ها از سیستم های CAD/CAM برای برنامه ریزی خودکار ماشین های CNC استفاده می کنند. شکل هندسی قطعه به طور خودکار از سیستم CAD به سیستم CAM منتقل می شود, که در آن ماشین‌کاران می‌توانند روش‌های مختلف ماشینکاری را روی صفحه مجازی انتخاب کنند.

3. اعدام: پس از بارگذاری برنامه, کنترلر CNC دستورالعمل ها را تفسیر و اجرا می کند, کنترل حرکت ماشین ابزار برای حذف مواد از قطعه کار.

موارد زیر اجزای کلیدی یک برنامه CNC هستند:

• مختصات: موقعیت ابزار برش را نسبت به قطعه کار مشخص کنید.
• نرخ خوراک: سرعت حرکت ابزار برش در مواد را تعیین می کند.
• سرعت اسپیندل: سرعت چرخش ابزار برش را مشخص می کند.
• تغییر ابزار: نشان می دهد که چه زمانی باید از یک ابزار برش جدید استفاده شود.
• خنک کننده: استفاده از مایع خنک کننده را در طول فرآیند ماشینکاری کنترل می کند.

ملاحظات کلیدی

• 1. دقت و دقت: ماشینکاری CNC به دلیل دقت و دقت بالا شناخته شده است, آن را برای کاربردهایی که در آن تلرانس های تنگ مورد نیاز است، مناسب می کند.
• 2. کارایی: با فرآیندهای خودکار و قابلیت اجرای چندین برنامه به طور همزمان, ماشینکاری CNC می تواند راندمان تولید را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.
• 3. تطبیق پذیری: دستگاه های CNC را می توان به انواع ابزار و لوازم جانبی مجهز کرد, به آنها اجازه می دهد تا طیف گسترده ای از عملیات ماشینکاری را بر روی مواد مختلف انجام دهند.

انواع فرآیند تولید

1. ماشین آلات فرز CNC

تابع: در درجه اول برای عملیات آسیاب استفاده می شود, مانند هواپیماهای پردازش, سطوح منحنی, و شیارها.

زیر انواع:

• ○ ماشین های فرز عمودی CNC: دوک به صورت عمودی جهت گیری شده است.
• ○ ماشین های فرز افقی CNC: دوک به صورت افقی جهت گیری شده است.
• ○ ماشین های فرز دروازه ای CNC: محدوده پردازش و ارتفاع بیشتری داشته باشد, مناسب برای قطعات بزرگ و پیچیده.

2. ماشین تراش CNC

تابع: در درجه اول برای عملیات تراشکاری استفاده می شود, مانند شفت پردازش و قطعات دیسک.

زیر انواع:

• ○ تراش تراش CNC: با دقت بالا, بهره وری, و اتوماسیون, مناسب برای تولید انبوه.
• ○ تراش عمودی CNC: میز کار به صورت عمودی است.
• ○ تراش افقی CNC: میز کار به صورت افقی است.

3. ماشین آلات حفاری CNC

تابع: در درجه اول برای عملیات حفاری استفاده می شود, مانند تولید از طریق سوراخ, سوراخ های کور, و سوراخ های رزوه ای.

زیر انواع:

• ○ ماشین آلات حفاری عمودی CNC: حفاری به صورت عمودی انجام می شود.
• ○ ماشین آلات حفاری افقی CNC: حفاری به صورت افقی انجام می شود.

4. ماشین آلات سنگ زنی CNC

تابع: در درجه اول برای عملیات سنگ زنی استفاده می شود, مانند هواپیماهای پردازش, سطوح منحنی, و نخ ها.

زیر انواع:

• ○ ماشین آلات سنگ زنی سطح CNC: برای سنگ زنی سطوح صاف استفاده می شود.
• ○ ماشین آلات سنگ زنی استوانه ای داخلی و خارجی CNC: برای سنگ زنی سطوح استوانه ای استفاده می شود.
• ○ ماشین آلات سنگ زنی ابزار CNC: برای ابزار سنگ زنی استفاده می شود.

5. ماشین های حفاری CNC

تابع: در درجه اول برای عملیات خسته کننده استفاده می شود, مانند سوراخ های پردازش, اسلات ها, و سطوح منحنی.

زیر انواع:

• ○ ماشین های حفاری عمودی CNC: دوک به صورت عمودی جهت گیری شده است.
• ○ ماشین های حفاری افقی CNC: دوک به صورت افقی جهت گیری شده است.

6. ماشین آلات نقشه کشی CNC

تابع: در درجه اول برای عملیات برنامه ریزی استفاده می شود, مانند پردازش سطوح صاف, سطوح شیب دار, و شیارها.

زیر انواع:

• ○ ماشین های برنامه ریزی عمودی CNC: برنامه ریزی به صورت عمودی انجام می شود.
• ○ ماشین های نقشه کشی افقی CNC: برنامه ریزی به صورت افقی انجام می شود.

7. دستگاه های CNC Broaching

تابع: در درجه اول برای عملیات برچینگ استفاده می شود, مانند پردازش قطر داخلی و خارجی قطعات بلند.

زیر انواع:

• ○ ماشین های بروشکن عمودی CNC: بروچینگ به صورت عمودی انجام می شود.
• ○ ماشین های بروشکن افقی CNC: بروچینگ به صورت افقی انجام می شود.

8. ماشین آلات CNC تخصصی

دستگاه های برش لیزری CNC: از پرتو لیزر با شدت بالا برای ذوب و برش مواد استفاده کنید. مناسب برای برش مواد مختلف, از جمله فلزات, پلاستیک ها, و چوب سخت.

دستگاه های برش پلاسما CNC: برای برش مواد رسانا از یک مشعل پلاسما با قدرت بالا استفاده کنید.

ماشینکاری تخلیه الکتریکی CNC (EDM): از تخلیه الکتریکی برای برش مواد استفاده می کند, مناسب برای فلزات سخت ماشین کاری مانند فولاد پر کربن و فولاد سخت شده.

دستگاه های برش واترجت CNC: از واترجت های فشار قوی استفاده کنید (یا مخلوطی از آب و مواد ساینده) برای برش مواد, به ویژه برای مواد با مقاومت حرارتی کم مانند آلومینیوم و پلاستیک مناسب است.

9. طبقه بندی بر اساس محورها

2-ماشین آلات CNC محور: عمدتا برای کارهای برش ساده استفاده می شود.

3-ماشین آلات CNC محور: می تواند وظایف برش پیچیده تری را انجام دهد و به طور گسترده در ماشینکاری و ساخت قالب استفاده می شود.

4-محور و 5-ماشین آلات CNC محور: این ماشین ها محورهای چرخشی را به سه محور خطی اضافه می کنند, انجام کارهای پردازشی حتی پیچیده تر, مانند پردازش سطوح منحنی پیچیده و چند وجهی.

10. طبقه بندی بر اساس ساختار ماشین

ماشین آلات CNC عمودی: یک ستون عمودی داشته باشید, استحکام و ثبات خوبی را فراهم می کند. مناسب برای پردازش قطعات بزرگ و پیچیده.

ماشین آلات CNC افقی: یک میز کار افقی داشته باشید, ارائه عملکرد و محدوده پردازش بهتر. به طور گسترده در ماشینکاری و ساخت قالب استفاده می شود.

ماشین آلات CNC نوع Gantry: محدوده پردازش و ارتفاع بیشتری داشته باشد, مناسب برای قطعات بزرگ و پیچیده.

نتیجه گیری

دستاوردهای جدید فناوری پردازش تیتانیوم نه تنها کیفیت و عملکرد محصولات تیتانیوم را بهبود می بخشد, بلکه فرصت های جدیدی را برای توسعه صنایع مرتبط به ارمغان می آورد.

در زمینه هوافضا, قطعات تیتانیومی با دقت بالاتر و سبک تر به بهبود عملکرد و بهره وری سوخت هواپیما کمک می کند;

در زمینه پزشکی, دستگاه های پزشکی تیتانیوم با کیفیت بهتر می توانند نتایج درمانی و راحتی بهتری را برای بیماران فراهم کنند.

با این حال, هنوز چالش هایی در توسعه فناوری پردازش تیتانیوم وجود دارد.

مثلا, هزینه فناوری های جدید بالاست, و هزینه های بیشتر باید از نظر کاربرد در مقیاس بزرگ کاهش یابد;

در عین حال, همچنین برای بهینه‌سازی پارامترهای فرآیند و کنترل کیفیت در فرآیند پردازش، تحقیقات عمیق‌تری مورد نیاز است.

با این وجود, با تلاش و نوآوری مستمر محققان علمی, اعتقاد بر این است که فناوری پردازش فلز تیتانیوم همچنان به نتایج جدیدی دست خواهد یافت و نقش مهم تری در ارتقای توسعه زمینه های مختلف ایفا خواهد کرد..