تشغيل الأسطح باستخدام الحاسب الآلي: دليل شامل للأنواع والمخططات والاختبارات

جودة السطح مؤشرٌ أساسيٌّ لقياس دقة القطع المُشَكَّلة باستخدام الحاسب الآلي. وتشمل ثلاثة جوانب: الخشونة (عدم التساوي المجهري)، والتموج (عدم التساوي الدوري العياني)، والملمس (اتجاه مسار أداة التشغيل).

1. أنواع معالجة الأسطح (كيفية تحقيقها)

يمكن تحقيق تشطيبات سطحية مختلفة من خلال عمليات واستراتيجيات معالجة مختلفة. يتم ترتيبها من الخشن إلى الناعم.

وصف الخشونة القابلة للتحقيق النموذجية (Ra) لأنواع المعالجة والسيناريوهات القابلة للتطبيق

تتطلب عمليات التشغيل الخشنة التي تتراوح أقطارها بين ١٢.٥ و٣.٢ ميكرومتر عمق قطع كبير ومعدل تغذية عالي لإزالة المواد بسرعة، تاركةً آثارًا واضحة للأدوات وسطحًا رديء الجودة. عند تشكيل القطع في البداية، تُخصص مساحات تشغيل للأسطح غير الحساسة.

تتراوح سُمكية التشطيب شبه النهائي بين 3.2 و1.6 ميكرومتر للتحضير للتشطيب، وإزالة آثار التشغيل الخشن، وضمان وجود مساحة كافية للتشطيب. تُجرى المعالجة النهائية لمعظم الأسطح غير المتزاوجة، وأسطح التركيب، وما إلى ذلك.

يعتمد التشطيب التقليدي (1.6 ميكرومتر - 0.8 ميكرومتر) على عمق قطع صغير، ومعدل تغذية منخفض، وسرعة دوران عالية. علامات السكين مرئية للعين المجردة، لكنها ناعمة الملمس. تُستخدم متطلبات الدقة الأكثر شيوعًا في أسطح التزاوج الثابتة، وأسطح الختم، وأغطية المحامل، وما إلى ذلك.

يتطلب التشطيب عالي الدقة (0.8 - 0.4 ميكرومتر) معايير مُحسّنة، وأدوات قطع حادة، وآلات عالية الصلابة، وتبريدًا فعالًا. يتميز السطح بنعومة فائقة، وأسطح تزاوج ديناميكية، وجدران أسطوانات هيدروليكية، وأسطح تتحمل أحمالًا عالية.

يتطلب التشطيب الفائق بسمك ٠.٤ - ٠.١ ميكرومتر استخدام أدوات ماسية أحادية البلورة، ودقة عالية جدًا في استخدام الآلات، وبيئة مستقرة (درجة حرارة ثابتة). المكونات البصرية، وأسطح الأجهزة الدقيقة، ومعالجة رقائق السيليكون.

التلميع/الطحن اليدوي < ٠٫١ ميكرومتر: أزل آثار السكين يدويًا أو بوسائل ميكانيكية مثل ورق الصنفرة أو حجر الزيت للحصول على مظهر يشبه المرآة. أجزاء المظهر، تجاويف القوالب، أسطح الأغذية والمعدات الطبية.

ثانياً: الرموز والرسوم البيانية والتعليقات التوضيحية (كيفية تحديدها)

يقوم المهندسون بتحديد المتطلبات بوضوح على الرسم من خلال رموز خشونة السطح.

1. الرموز الأساسية

شرح معاني الرموز

√ تشير الرموز الأساسية إلى أنه يمكن الحصول على السطح من خلال أي عملية ولا معنى لاستخدامها بمفردها.

Youdaoplaceholder0 هو الأكثر استخدامًا لإزالة المواد. يشير إلى أن السطح يتم الحصول عليه بإزالة المواد بطرق معالجة مثل الطحن والخراطة والحفر.

"عدم إزالة المواد يشير إلى الأسطح التي تشكلت من خلال الصب، والتزوير، والدرفلة، وما إلى ذلك، والتي لا تتطلب معالجة."

2. الشرح الكامل (مع أخذ إزالة الرموز المادية كمثال):

` ` `

[أ] - معلمات وقيم الخشونة (مثل Ra 0.8)

[ب] - طرق المعالجة (مثل "الطحن")

[ج] - رموز اتجاه الملمس (مثل "=")

[د] - بدل التشغيل (على سبيل المثال 0.3 مم)

[هـ] - طول العينة (على سبيل المثال 0.8 مم)

3. أمثلة توضيحية شائعة:

· ⌝ Ra 1.6: الشكل الأكثر شيوعًا. يشير إلى أن أقصى قيمة لخشونة السطح Ra هي 1.6 ميكرومتر عند إزالة المادة.

· ⌝ Ra max 3.2: يجب ألا تتجاوز قيمة Ra 3.2 ميكرومتر.

· ⌝ Ra 0.8 / Rz 3.2: يتم تحديد كل من قيمتي Ra وRz.

· ⌝ Rz 10 N8: تم وضع علامة "الدرجة N"، N8 يتوافق مع Rz 10μm.

٤. رمز اتجاه نسيج السطح: يُعدّ اتجاه النسيج أساسيًا للعزل وتنسيق الحركة. يُوضَع الرمز على خط التمديد.

مخطط تخطيطي لمعنى الرمز

اتجاه مسار الأداة لمستوى الإسقاط الموازي للعرض يكون موازيًا لحدود المستوى الذي يقع عليه

عموديًا على مستوى الإسقاط للمنظر، يكون اتجاه مسار الأداة عموديًا على حدود المستوى الذي تقع فيه

مسار أداة نسيج الصليب X يكون على شكل صليب (مثل الطحن ذهابًا وإيابًا)

M متعدد الاتجاهات بدون اتجاه مهيمن (مثل الطحن النقطي)

يتم إنتاج الدوائر المتحدة المركز التقريبية C عن طريق الدوران

يتم إنتاج الإشعاع التقريبي R عن طريق تحويل الوجه النهائي أو طحن الوجه النهائي.

ثالثًا: اختبار خشونة السطح (كيفية التحقق)

بعد اكتمال المعالجة، يجب استخدام أدوات احترافية لإجراء قياسات موضوعية للتحقق مما إذا كانت تلبي متطلبات الرسومات.

1. مقياس التلامس (طريقة تتبع الإبرة)

المبدأ: هذه هي الطريقة الأكثر كلاسيكيةً وموثوقيةً. ينزلق مسبار ماسي حاد للغاية (بنصف قطر طرف يبلغ حوالي 2 ميكرومتر) برفق على سطح قطعة العمل. تُحوَّل الإزاحة الرأسية إلى إشارة كهربائية، تُضخَّم وتُحسَب للحصول على معلمات مثل Ra وRz.

· المعدات: جهاز قياس خشونة السطح.

· المزايا: قياس دقيق، الامتثال للمعايير الوطنية، والقدرة على قياس مختلف الأشكال المعقدة.

· العيوب: إنه عبارة عن قياس اتصال، وقد يخدش المواد الناعمة للغاية ولديه سرعة قياس بطيئة نسبيًا.

2. جهاز تحديد المواقع البصرية بدون تلامس

· المبدأ: باستخدام تقنيات مثل تداخل الضوء أو المجهر البؤري أو تشتت الضوء الأبيض، يتم إنشاء تضاريس سطحية ثلاثية الأبعاد من خلال تحليل انعكاس الضوء على السطح، وبالتالي حساب الخشونة.

· المزايا: السرعة العالية، عدم خدش قطع العمل، والقدرة على قياس المواد الناعمة للغاية.

· العيوب: حساسة لخصائص الانعكاس السطحي (من الصعب قياس المواد الشفافة والعاكسة للغاية)، وعادة ما تكون المعدات أكثر تكلفة.

3. مقارنة الكتل النموذجية (طريقة سريعة وعملية)

المبدأ: تُستخدم مجموعة من قوالب العينات القياسية ذات قيم Ra معروفة. من خلال إدراك لمس الأظافر والمقارنة البصرية، يُقارن السطح المراد قياسه مع قوالب العينات لتقدير نطاق الخشونة التقريبي.

· المزايا: تكلفة منخفضة للغاية، سريعة ومريحة، مناسبة لمواقع الورش.

العيوب: تقييمه شخصي للغاية ودقته ضعيفة. يُستخدم فقط للتقدير التقريبي والحكم الأولي، ولا يُعتمد عليه كأساس للقبول النهائي.

عملية القياس المقترحة

1. تحليل الرسم: حدد بوضوح المعلمات التي يجب قياسها (مثل Ra) وقيمها النظرية.

2. تنظيف السطح: تأكد من أن المنطقة التي تم اختبارها خالية من بقع الزيت والغبار والنتوءات.

3. طريقة الاختيار:

· فحص سريع عبر الإنترنت → استخدم كتل المقارنة.

· فحص الجودة النهائي → استخدم مقياس التلامس.

بالنسبة لقطع العمل الناعمة أو ذات التشطيب المرآة، ضع في اعتبارك القياس البصري غير التلامسي.

4. إجراء القياسات: قم بأخذ متوسط ​​القياسات المتعددة في مواضع مختلفة على السطح للتأكد من تمثيل النتائج.

5. التسجيل والحكم: سجل القيم المقاسة وقارنها بمتطلبات الرسومات لإصدار حكم على ما إذا كانت مؤهلة أم غير مؤهلة.

لا يمكن التحكم بشكل كامل في جودة سطح أجزاء CNC إلا من خلال الجمع بين تكنولوجيا المعالجة الصحيحة وعلامات الرسم الواضحة والتحقق من القياس العلمي.