تحلیل جریان پردازش قطعات دقیق با سرعت بالا در مراکز ماشینکاری
مقدمه
مراکز ماشینکاری نقش حیاتی در زمینه پردازش قطعات دقیق با سرعت بالا ایفا می‌کنند. آنها ابزارهای ماشینی را از طریق اطلاعات دیجیتال کنترل می‌کنند و ابزارهای ماشینی را قادر می‌سازند تا وظایف پردازشی مشخص شده را به طور خودکار انجام دهند. این روش پردازش می‌تواند دقت پردازش بسیار بالا و کیفیت پایدار را تضمین کند، به راحتی می‌توان عملیات خودکار را انجام داد و از مزایای بهره‌وری بالا و چرخه تولید کوتاه برخوردار است. در عین حال، می‌تواند میزان استفاده از تجهیزات فرآیند را کاهش دهد، نیازهای نوسازی و جایگزینی سریع محصول را برآورده کند و برای دستیابی به تحول از طراحی به محصولات نهایی، ارتباط نزدیکی با CAD دارد. برای کارآموزانی که جریان پردازش قطعات دقیق با سرعت بالا را در مراکز ماشینکاری یاد می‌گیرند، درک ارتباط بین هر فرآیند و اهمیت هر مرحله از اهمیت بالایی برخوردار است. این مقاله به بررسی کل جریان پردازش از تجزیه و تحلیل محصول تا بازرسی می‌پردازد و آن را از طریق موارد خاص نشان می‌دهد. مواد مورد استفاده در این روش، تخته‌های دو رنگ یا پلکسی گلاس هستند.
مراکز ماشینکاری نقش حیاتی در زمینه پردازش قطعات دقیق با سرعت بالا ایفا می‌کنند. آنها ابزارهای ماشینی را از طریق اطلاعات دیجیتال کنترل می‌کنند و ابزارهای ماشینی را قادر می‌سازند تا وظایف پردازشی مشخص شده را به طور خودکار انجام دهند. این روش پردازش می‌تواند دقت پردازش بسیار بالا و کیفیت پایدار را تضمین کند، به راحتی می‌توان عملیات خودکار را انجام داد و از مزایای بهره‌وری بالا و چرخه تولید کوتاه برخوردار است. در عین حال، می‌تواند میزان استفاده از تجهیزات فرآیند را کاهش دهد، نیازهای نوسازی و جایگزینی سریع محصول را برآورده کند و برای دستیابی به تحول از طراحی به محصولات نهایی، ارتباط نزدیکی با CAD دارد. برای کارآموزانی که جریان پردازش قطعات دقیق با سرعت بالا را در مراکز ماشینکاری یاد می‌گیرند، درک ارتباط بین هر فرآیند و اهمیت هر مرحله از اهمیت بالایی برخوردار است. این مقاله به بررسی کل جریان پردازش از تجزیه و تحلیل محصول تا بازرسی می‌پردازد و آن را از طریق موارد خاص نشان می‌دهد. مواد مورد استفاده در این روش، تخته‌های دو رنگ یا پلکسی گلاس هستند.
دوم. تجزیه و تحلیل محصول
(الف) به دست آوردن اطلاعات ترکیب
تجزیه و تحلیل محصول نقطه شروع کل جریان پردازش است. در این مرحله، باید اطلاعات کافی در مورد ترکیب به دست آوریم. برای انواع مختلف قطعات، منابع اطلاعات ترکیب گسترده هستند. به عنوان مثال، اگر یک قطعه با ساختار مکانیکی باشد، باید شکل و اندازه آن، از جمله داده‌های ابعاد هندسی مانند طول، عرض، ارتفاع، قطر سوراخ و قطر شفت را درک کنیم. این داده‌ها چارچوب اساسی پردازش‌های بعدی را تعیین می‌کنند. اگر قطعه‌ای با سطوح منحنی پیچیده باشد، مانند پره موتور هواپیما، داده‌های دقیق کانتور سطح منحنی مورد نیاز است که ممکن است از طریق فناوری‌های پیشرفته مانند اسکن سه‌بعدی به دست آید. علاوه بر این، الزامات تلرانس قطعات نیز بخش کلیدی اطلاعات ترکیب هستند که محدوده دقت پردازش، مانند تلرانس ابعادی، تلرانس شکل (گرد بودن، صاف بودن و غیره) و تلرانس موقعیت (موازی بودن، عمود بودن و غیره) را تعیین می‌کنند.
(الف) به دست آوردن اطلاعات ترکیب
تجزیه و تحلیل محصول نقطه شروع کل جریان پردازش است. در این مرحله، باید اطلاعات کافی در مورد ترکیب به دست آوریم. برای انواع مختلف قطعات، منابع اطلاعات ترکیب گسترده هستند. به عنوان مثال، اگر یک قطعه با ساختار مکانیکی باشد، باید شکل و اندازه آن، از جمله داده‌های ابعاد هندسی مانند طول، عرض، ارتفاع، قطر سوراخ و قطر شفت را درک کنیم. این داده‌ها چارچوب اساسی پردازش‌های بعدی را تعیین می‌کنند. اگر قطعه‌ای با سطوح منحنی پیچیده باشد، مانند پره موتور هواپیما، داده‌های دقیق کانتور سطح منحنی مورد نیاز است که ممکن است از طریق فناوری‌های پیشرفته مانند اسکن سه‌بعدی به دست آید. علاوه بر این، الزامات تلرانس قطعات نیز بخش کلیدی اطلاعات ترکیب هستند که محدوده دقت پردازش، مانند تلرانس ابعادی، تلرانس شکل (گرد بودن، صاف بودن و غیره) و تلرانس موقعیت (موازی بودن، عمود بودن و غیره) را تعیین می‌کنند.
(ب) تعریف الزامات پردازش
علاوه بر اطلاعات ترکیب، الزامات پردازش نیز محور تحلیل محصول هستند. این شامل ویژگی‌های مواد قطعات می‌شود. خواص مواد مختلف مانند سختی، چقرمگی و شکل‌پذیری بر انتخاب فناوری پردازش تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، پردازش قطعات فولادی آلیاژی با سختی بالا ممکن است نیاز به استفاده از ابزارهای برش ویژه و پارامترهای برش داشته باشد. الزامات کیفیت سطح نیز یک جنبه مهم است. به عنوان مثال، الزامات زبری سطح به گونه‌ای است که برای برخی از قطعات نوری با دقت بالا، ممکن است زبری سطح برای رسیدن به سطح نانومتر لازم باشد. علاوه بر این، برخی الزامات خاص مانند مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش قطعات نیز وجود دارد. این الزامات ممکن است پس از پردازش نیاز به فرآیندهای تصفیه اضافی داشته باشند.
علاوه بر اطلاعات ترکیب، الزامات پردازش نیز محور تحلیل محصول هستند. این شامل ویژگی‌های مواد قطعات می‌شود. خواص مواد مختلف مانند سختی، چقرمگی و شکل‌پذیری بر انتخاب فناوری پردازش تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، پردازش قطعات فولادی آلیاژی با سختی بالا ممکن است نیاز به استفاده از ابزارهای برش ویژه و پارامترهای برش داشته باشد. الزامات کیفیت سطح نیز یک جنبه مهم است. به عنوان مثال، الزامات زبری سطح به گونه‌ای است که برای برخی از قطعات نوری با دقت بالا، ممکن است زبری سطح برای رسیدن به سطح نانومتر لازم باشد. علاوه بر این، برخی الزامات خاص مانند مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش قطعات نیز وجود دارد. این الزامات ممکن است پس از پردازش نیاز به فرآیندهای تصفیه اضافی داشته باشند.
III. طراحی گرافیک
(الف) مبنای طراحی بر اساس تحلیل محصول
طراحی گرافیک مبتنی بر تجزیه و تحلیل دقیق محصول است. به عنوان مثال، پردازش مهر و موم، ابتدا باید فونت را بر اساس الزامات پردازش تعیین کرد. اگر یک مهر رسمی باشد، می‌توان از فونت استاندارد Song یا فونت تقلیدی Song استفاده کرد. اگر یک مهر هنری باشد، انتخاب فونت متنوع‌تر است و می‌تواند از خط مهر، خط دفتری و غیره باشد که حس هنری دارند. اندازه متن باید بر اساس اندازه کلی و هدف مهر تعیین شود. به عنوان مثال، اندازه متن یک مهر شخصی کوچک نسبتاً کوچک است، در حالی که اندازه متن یک مهر رسمی بزرگ شرکت نسبتاً بزرگ است. نوع مهر نیز بسیار مهم است. اشکال مختلفی مانند دایره، مربع و بیضی وجود دارد. طراحی هر شکل باید طرح‌بندی متن و الگوهای داخلی را در نظر بگیرد.
(الف) مبنای طراحی بر اساس تحلیل محصول
طراحی گرافیک مبتنی بر تجزیه و تحلیل دقیق محصول است. به عنوان مثال، پردازش مهر و موم، ابتدا باید فونت را بر اساس الزامات پردازش تعیین کرد. اگر یک مهر رسمی باشد، می‌توان از فونت استاندارد Song یا فونت تقلیدی Song استفاده کرد. اگر یک مهر هنری باشد، انتخاب فونت متنوع‌تر است و می‌تواند از خط مهر، خط دفتری و غیره باشد که حس هنری دارند. اندازه متن باید بر اساس اندازه کلی و هدف مهر تعیین شود. به عنوان مثال، اندازه متن یک مهر شخصی کوچک نسبتاً کوچک است، در حالی که اندازه متن یک مهر رسمی بزرگ شرکت نسبتاً بزرگ است. نوع مهر نیز بسیار مهم است. اشکال مختلفی مانند دایره، مربع و بیضی وجود دارد. طراحی هر شکل باید طرح‌بندی متن و الگوهای داخلی را در نظر بگیرد.
(ب) ایجاد گرافیک با استفاده از نرم‌افزارهای حرفه‌ای
پس از تعیین این عناصر اساسی، برای ایجاد گرافیک باید از نرم‌افزارهای طراحی گرافیک حرفه‌ای استفاده شود. برای گرافیک‌های دوبعدی ساده، می‌توان از نرم‌افزارهایی مانند اتوکد استفاده کرد. در این نرم‌افزارها، می‌توان طرح کلی قطعه را به طور دقیق ترسیم کرد و ضخامت، رنگ و غیره خطوط را تنظیم کرد. برای گرافیک‌های سه‌بعدی پیچیده، باید از نرم‌افزارهای مدل‌سازی سه‌بعدی مانند SolidWorks و UG استفاده شود. این نرم‌افزارها می‌توانند مدل‌های قطعه‌ای با سطوح منحنی پیچیده و ساختارهای جامد ایجاد کنند و می‌توانند طراحی پارامتریک انجام دهند و اصلاح و بهینه‌سازی گرافیک‌ها را تسهیل کنند. در طول فرآیند طراحی گرافیک، الزامات فناوری پردازش بعدی نیز باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، برای تسهیل تولید مسیرهای ابزار، گرافیک‌ها باید به طور معقول لایه‌بندی و تقسیم‌بندی شوند.
پس از تعیین این عناصر اساسی، برای ایجاد گرافیک باید از نرم‌افزارهای طراحی گرافیک حرفه‌ای استفاده شود. برای گرافیک‌های دوبعدی ساده، می‌توان از نرم‌افزارهایی مانند اتوکد استفاده کرد. در این نرم‌افزارها، می‌توان طرح کلی قطعه را به طور دقیق ترسیم کرد و ضخامت، رنگ و غیره خطوط را تنظیم کرد. برای گرافیک‌های سه‌بعدی پیچیده، باید از نرم‌افزارهای مدل‌سازی سه‌بعدی مانند SolidWorks و UG استفاده شود. این نرم‌افزارها می‌توانند مدل‌های قطعه‌ای با سطوح منحنی پیچیده و ساختارهای جامد ایجاد کنند و می‌توانند طراحی پارامتریک انجام دهند و اصلاح و بهینه‌سازی گرافیک‌ها را تسهیل کنند. در طول فرآیند طراحی گرافیک، الزامات فناوری پردازش بعدی نیز باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، برای تسهیل تولید مسیرهای ابزار، گرافیک‌ها باید به طور معقول لایه‌بندی و تقسیم‌بندی شوند.
چهارم. برنامه‌ریزی فرآیند
(الف) مراحل پردازش برنامه‌ریزی از دیدگاه جهانی
برنامه‌ریزی فرآیند، تعیین منطقی هر مرحله از فرآیند از یک دیدگاه کلی بر اساس تحلیل عمیق ظاهر و الزامات فرآیندی محصول قطعه کار است. این امر مستلزم در نظر گرفتن توالی فرآیند، روش‌های فرآیند و ابزار و فیکسچرهای برشی مورد استفاده است. برای قطعاتی با ویژگی‌های متعدد، لازم است مشخص شود که کدام ویژگی ابتدا و کدام یک بعداً پردازش شود. به عنوان مثال، برای قطعه‌ای با هر دو سوراخ و صفحه، معمولاً ابتدا صفحه پردازش می‌شود تا یک سطح مرجع پایدار برای فرآیند بعدی سوراخ فراهم شود. انتخاب روش فرآیند به جنس و شکل قطعه بستگی دارد. به عنوان مثال، برای فرآیند سطح دایره‌ای بیرونی، می‌توان تراشکاری، سنگ‌زنی و غیره را انتخاب کرد؛ برای فرآیند سوراخ داخلی، می‌توان از سوراخ‌کاری، سوراخ‌کاری و غیره استفاده کرد.
(الف) مراحل پردازش برنامه‌ریزی از دیدگاه جهانی
برنامه‌ریزی فرآیند، تعیین منطقی هر مرحله از فرآیند از یک دیدگاه کلی بر اساس تحلیل عمیق ظاهر و الزامات فرآیندی محصول قطعه کار است. این امر مستلزم در نظر گرفتن توالی فرآیند، روش‌های فرآیند و ابزار و فیکسچرهای برشی مورد استفاده است. برای قطعاتی با ویژگی‌های متعدد، لازم است مشخص شود که کدام ویژگی ابتدا و کدام یک بعداً پردازش شود. به عنوان مثال، برای قطعه‌ای با هر دو سوراخ و صفحه، معمولاً ابتدا صفحه پردازش می‌شود تا یک سطح مرجع پایدار برای فرآیند بعدی سوراخ فراهم شود. انتخاب روش فرآیند به جنس و شکل قطعه بستگی دارد. به عنوان مثال، برای فرآیند سطح دایره‌ای بیرونی، می‌توان تراشکاری، سنگ‌زنی و غیره را انتخاب کرد؛ برای فرآیند سوراخ داخلی، می‌توان از سوراخ‌کاری، سوراخ‌کاری و غیره استفاده کرد.
(ب) انتخاب ابزار برش و فیکسچرهای مناسب
انتخاب ابزارها و فیکسچرهای برش بخش مهمی از برنامه‌ریزی فرآیند است. انواع مختلفی از ابزارهای برش، از جمله ابزارهای تراشکاری، ابزارهای فرزکاری، مته‌ها، ابزارهای بورینگ و غیره وجود دارد و هر نوع ابزار برش مدل‌ها و پارامترهای مختلفی دارد. هنگام انتخاب ابزارهای برش، عواملی مانند جنس قطعه، دقت پردازش و کیفیت سطح پردازش باید در نظر گرفته شوند. به عنوان مثال، می‌توان از ابزارهای برش فولادی پرسرعت برای پردازش قطعات آلیاژ آلومینیوم استفاده کرد، در حالی که برای پردازش قطعات فولادی سخت شده به ابزارهای برش کاربیدی یا ابزارهای برش سرامیکی نیاز است. وظیفه فیکسچرها، ثابت کردن قطعه کار برای اطمینان از پایداری و دقت در طول فرآیند پردازش است. انواع رایج فیکسچرها شامل سه نظام، چهار نظام و انبردست‌های دهان تخت است. برای قطعات با شکل نامنظم، ممکن است نیاز به طراحی فیکسچرهای ویژه باشد. در برنامه‌ریزی فرآیند، فیکسچرهای مناسب باید مطابق با شکل و الزامات پردازش قطعه انتخاب شوند تا اطمینان حاصل شود که قطعه کار در طول فرآیند پردازش جابجا یا تغییر شکل نمی‌یابد.
انتخاب ابزارها و فیکسچرهای برش بخش مهمی از برنامه‌ریزی فرآیند است. انواع مختلفی از ابزارهای برش، از جمله ابزارهای تراشکاری، ابزارهای فرزکاری، مته‌ها، ابزارهای بورینگ و غیره وجود دارد و هر نوع ابزار برش مدل‌ها و پارامترهای مختلفی دارد. هنگام انتخاب ابزارهای برش، عواملی مانند جنس قطعه، دقت پردازش و کیفیت سطح پردازش باید در نظر گرفته شوند. به عنوان مثال، می‌توان از ابزارهای برش فولادی پرسرعت برای پردازش قطعات آلیاژ آلومینیوم استفاده کرد، در حالی که برای پردازش قطعات فولادی سخت شده به ابزارهای برش کاربیدی یا ابزارهای برش سرامیکی نیاز است. وظیفه فیکسچرها، ثابت کردن قطعه کار برای اطمینان از پایداری و دقت در طول فرآیند پردازش است. انواع رایج فیکسچرها شامل سه نظام، چهار نظام و انبردست‌های دهان تخت است. برای قطعات با شکل نامنظم، ممکن است نیاز به طراحی فیکسچرهای ویژه باشد. در برنامه‌ریزی فرآیند، فیکسچرهای مناسب باید مطابق با شکل و الزامات پردازش قطعه انتخاب شوند تا اطمینان حاصل شود که قطعه کار در طول فرآیند پردازش جابجا یا تغییر شکل نمی‌یابد.
V. تولید مسیر
(الف) پیاده‌سازی برنامه‌ریزی فرآیند از طریق نرم‌افزار
تولید مسیر، فرآیندی است که به طور خاص برنامه‌ریزی فرآیند را از طریق نرم‌افزار اجرا می‌کند. در این فرآیند، گرافیک‌های طراحی شده و پارامترهای فرآیند برنامه‌ریزی شده باید به نرم‌افزارهای برنامه‌نویسی کنترل عددی مانند MasterCAM و Cimatron وارد شوند. این نرم‌افزارها مسیرهای ابزار را بر اساس اطلاعات ورودی تولید می‌کنند. هنگام تولید مسیرهای ابزار، عواملی مانند نوع، اندازه و پارامترهای برش ابزارهای برش باید در نظر گرفته شوند. به عنوان مثال، برای پردازش فرزکاری، قطر، سرعت چرخش، سرعت پیشروی و عمق برش ابزار فرزکاری باید تنظیم شوند. نرم‌افزار مسیر حرکت ابزار برش روی قطعه کار را بر اساس این پارامترها محاسبه کرده و کدهای G و M مربوطه را تولید می‌کند. این کدها ابزار ماشین را برای پردازش هدایت می‌کنند.
(الف) پیاده‌سازی برنامه‌ریزی فرآیند از طریق نرم‌افزار
تولید مسیر، فرآیندی است که به طور خاص برنامه‌ریزی فرآیند را از طریق نرم‌افزار اجرا می‌کند. در این فرآیند، گرافیک‌های طراحی شده و پارامترهای فرآیند برنامه‌ریزی شده باید به نرم‌افزارهای برنامه‌نویسی کنترل عددی مانند MasterCAM و Cimatron وارد شوند. این نرم‌افزارها مسیرهای ابزار را بر اساس اطلاعات ورودی تولید می‌کنند. هنگام تولید مسیرهای ابزار، عواملی مانند نوع، اندازه و پارامترهای برش ابزارهای برش باید در نظر گرفته شوند. به عنوان مثال، برای پردازش فرزکاری، قطر، سرعت چرخش، سرعت پیشروی و عمق برش ابزار فرزکاری باید تنظیم شوند. نرم‌افزار مسیر حرکت ابزار برش روی قطعه کار را بر اساس این پارامترها محاسبه کرده و کدهای G و M مربوطه را تولید می‌کند. این کدها ابزار ماشین را برای پردازش هدایت می‌کنند.
(ب) بهینه‌سازی پارامترهای مسیر ابزار
همزمان، پارامترهای مسیر ابزار از طریق تنظیم پارامترها بهینه می‌شوند. بهینه‌سازی مسیر ابزار می‌تواند راندمان پردازش را بهبود بخشد، هزینه‌های پردازش را کاهش دهد و کیفیت پردازش را بهبود بخشد. به عنوان مثال، می‌توان با تنظیم پارامترهای برش، زمان پردازش را کاهش داد و در عین حال دقت پردازش را تضمین کرد. یک مسیر ابزار معقول باید حرکت بی‌حرکت را به حداقل برساند و ابزار برش را در طول فرآیند پردازش در حرکت برش مداوم نگه دارد. علاوه بر این، می‌توان با بهینه‌سازی مسیر ابزار، سایش ابزار برش را کاهش داد و عمر مفید ابزار برش را افزایش داد. به عنوان مثال، با اتخاذ یک توالی برش و جهت برش معقول، می‌توان از برش مکرر ابزار برش در طول فرآیند پردازش جلوگیری کرد و تأثیر بر ابزار برش را کاهش داد.
همزمان، پارامترهای مسیر ابزار از طریق تنظیم پارامترها بهینه می‌شوند. بهینه‌سازی مسیر ابزار می‌تواند راندمان پردازش را بهبود بخشد، هزینه‌های پردازش را کاهش دهد و کیفیت پردازش را بهبود بخشد. به عنوان مثال، می‌توان با تنظیم پارامترهای برش، زمان پردازش را کاهش داد و در عین حال دقت پردازش را تضمین کرد. یک مسیر ابزار معقول باید حرکت بی‌حرکت را به حداقل برساند و ابزار برش را در طول فرآیند پردازش در حرکت برش مداوم نگه دارد. علاوه بر این، می‌توان با بهینه‌سازی مسیر ابزار، سایش ابزار برش را کاهش داد و عمر مفید ابزار برش را افزایش داد. به عنوان مثال، با اتخاذ یک توالی برش و جهت برش معقول، می‌توان از برش مکرر ابزار برش در طول فرآیند پردازش جلوگیری کرد و تأثیر بر ابزار برش را کاهش داد.
ششم. شبیه‌سازی مسیر
(الف) بررسی مشکلات احتمالی
پس از ایجاد مسیر، معمولاً احساس شهودی در مورد عملکرد نهایی آن روی ماشین ابزار نداریم. شبیه‌سازی مسیر برای بررسی مشکلات احتمالی است تا میزان ضایعات پردازش واقعی کاهش یابد. در طول فرآیند شبیه‌سازی مسیر، تأثیر ظاهر قطعه کار به طور کلی بررسی می‌شود. از طریق شبیه‌سازی می‌توان مشاهده کرد که آیا سطح قطعه پردازش شده صاف است یا خیر، آیا رد ابزار، خراش و سایر نقص‌ها وجود دارد یا خیر. در عین حال، لازم است بررسی شود که آیا برش بیش از حد یا برش کمتر از حد لازم وجود دارد یا خیر. برش بیش از حد باعث می‌شود اندازه قطعه کوچکتر از اندازه طراحی شده باشد و بر عملکرد قطعه تأثیر بگذارد. برش کمتر از حد لازم باعث می‌شود اندازه قطعه بزرگتر شود و ممکن است نیاز به پردازش ثانویه داشته باشد.
(الف) بررسی مشکلات احتمالی
پس از ایجاد مسیر، معمولاً احساس شهودی در مورد عملکرد نهایی آن روی ماشین ابزار نداریم. شبیه‌سازی مسیر برای بررسی مشکلات احتمالی است تا میزان ضایعات پردازش واقعی کاهش یابد. در طول فرآیند شبیه‌سازی مسیر، تأثیر ظاهر قطعه کار به طور کلی بررسی می‌شود. از طریق شبیه‌سازی می‌توان مشاهده کرد که آیا سطح قطعه پردازش شده صاف است یا خیر، آیا رد ابزار، خراش و سایر نقص‌ها وجود دارد یا خیر. در عین حال، لازم است بررسی شود که آیا برش بیش از حد یا برش کمتر از حد لازم وجود دارد یا خیر. برش بیش از حد باعث می‌شود اندازه قطعه کوچکتر از اندازه طراحی شده باشد و بر عملکرد قطعه تأثیر بگذارد. برش کمتر از حد لازم باعث می‌شود اندازه قطعه بزرگتر شود و ممکن است نیاز به پردازش ثانویه داشته باشد.
(ب) ارزیابی عقلانیت برنامه‌ریزی فرآیند
علاوه بر این، لازم است ارزیابی شود که آیا برنامه‌ریزی فرآیند مسیر منطقی است یا خیر. به عنوان مثال، لازم است بررسی شود که آیا چرخش‌های غیرمنطقی، توقف‌های ناگهانی و غیره در مسیر ابزار وجود دارد یا خیر. این موقعیت‌ها ممکن است باعث آسیب به ابزار برش و کاهش دقت پردازش شوند. از طریق شبیه‌سازی مسیر، می‌توان برنامه‌ریزی فرآیند را بیشتر بهینه کرد و مسیر ابزار و پارامترهای پردازش را تنظیم کرد تا اطمینان حاصل شود که قطعه می‌تواند در طول فرآیند پردازش واقعی با موفقیت پردازش شود و کیفیت پردازش تضمین شود.
علاوه بر این، لازم است ارزیابی شود که آیا برنامه‌ریزی فرآیند مسیر منطقی است یا خیر. به عنوان مثال، لازم است بررسی شود که آیا چرخش‌های غیرمنطقی، توقف‌های ناگهانی و غیره در مسیر ابزار وجود دارد یا خیر. این موقعیت‌ها ممکن است باعث آسیب به ابزار برش و کاهش دقت پردازش شوند. از طریق شبیه‌سازی مسیر، می‌توان برنامه‌ریزی فرآیند را بیشتر بهینه کرد و مسیر ابزار و پارامترهای پردازش را تنظیم کرد تا اطمینان حاصل شود که قطعه می‌تواند در طول فرآیند پردازش واقعی با موفقیت پردازش شود و کیفیت پردازش تضمین شود.
VII. خروجی مسیر
(الف) ارتباط بین نرم‌افزار و ماشین ابزار
خروجی مسیر یک گام ضروری برای پیاده‌سازی برنامه‌نویسی طراحی نرم‌افزار روی ماشین ابزار است. این خروجی، ارتباطی بین نرم‌افزار و ماشین ابزار برقرار می‌کند. در طول فرآیند خروجی مسیر، کدهای G و کدهای M تولید شده باید از طریق روش‌های انتقال خاص به سیستم کنترل ماشین ابزار منتقل شوند. روش‌های انتقال رایج شامل ارتباط پورت سریال RS232، ارتباط اترنت و انتقال از طریق رابط USB است. در طول فرآیند انتقال، باید از دقت و صحت کدها اطمینان حاصل شود تا از گم شدن کد یا خطا جلوگیری شود.
(الف) ارتباط بین نرم‌افزار و ماشین ابزار
خروجی مسیر یک گام ضروری برای پیاده‌سازی برنامه‌نویسی طراحی نرم‌افزار روی ماشین ابزار است. این خروجی، ارتباطی بین نرم‌افزار و ماشین ابزار برقرار می‌کند. در طول فرآیند خروجی مسیر، کدهای G و کدهای M تولید شده باید از طریق روش‌های انتقال خاص به سیستم کنترل ماشین ابزار منتقل شوند. روش‌های انتقال رایج شامل ارتباط پورت سریال RS232، ارتباط اترنت و انتقال از طریق رابط USB است. در طول فرآیند انتقال، باید از دقت و صحت کدها اطمینان حاصل شود تا از گم شدن کد یا خطا جلوگیری شود.
(ب) درک مسیر ابزار پس از پردازش
برای کارآموزانی که سابقه حرفه‌ای در کنترل عددی دارند، خروجی مسیر را می‌توان به عنوان پس‌پردازش مسیر ابزار در نظر گرفت. هدف از پس‌پردازش، تبدیل کدهای تولید شده توسط نرم‌افزار برنامه‌نویسی کنترل عددی عمومی به کدهایی است که توسط سیستم کنترل یک ماشین ابزار خاص قابل تشخیص باشند. انواع مختلف سیستم‌های کنترل ماشین ابزار، الزامات متفاوتی برای قالب و دستورالعمل‌های کدها دارند، بنابراین پس‌پردازش مورد نیاز است. در طول فرآیند پس‌پردازش، تنظیمات باید بر اساس عواملی مانند مدل ماشین ابزار و نوع سیستم کنترل انجام شود تا اطمینان حاصل شود که کدهای خروجی می‌توانند به درستی ماشین ابزار را برای پردازش کنترل کنند.
برای کارآموزانی که سابقه حرفه‌ای در کنترل عددی دارند، خروجی مسیر را می‌توان به عنوان پس‌پردازش مسیر ابزار در نظر گرفت. هدف از پس‌پردازش، تبدیل کدهای تولید شده توسط نرم‌افزار برنامه‌نویسی کنترل عددی عمومی به کدهایی است که توسط سیستم کنترل یک ماشین ابزار خاص قابل تشخیص باشند. انواع مختلف سیستم‌های کنترل ماشین ابزار، الزامات متفاوتی برای قالب و دستورالعمل‌های کدها دارند، بنابراین پس‌پردازش مورد نیاز است. در طول فرآیند پس‌پردازش، تنظیمات باید بر اساس عواملی مانند مدل ماشین ابزار و نوع سیستم کنترل انجام شود تا اطمینان حاصل شود که کدهای خروجی می‌توانند به درستی ماشین ابزار را برای پردازش کنترل کنند.
هشتم. پردازش
(الف) آماده‌سازی ماشین ابزار و تنظیم پارامترها
پس از تکمیل خروجی مسیر، مرحله پردازش وارد می‌شود. ابتدا، ابزار ماشین باید آماده شود، از جمله بررسی اینکه آیا هر قسمت از ابزار ماشین نرمال است یا خیر، مانند اینکه آیا اسپیندل، ریل راهنما و میله پیچ به طور روان کار می‌کنند یا خیر. سپس، پارامترهای ابزار ماشین باید مطابق با الزامات پردازش، مانند سرعت چرخش اسپیندل، نرخ پیشروی و عمق برش تنظیم شوند. این پارامترها باید با پارامترهای تنظیم شده در طول فرآیند تولید مسیر سازگار باشند تا اطمینان حاصل شود که فرآیند پردازش مطابق با مسیر ابزار از پیش تعیین شده پیش می‌رود. در عین حال، قطعه کار باید به درستی روی فیکسچر نصب شود تا از دقت موقعیت‌یابی قطعه کار اطمینان حاصل شود.
(الف) آماده‌سازی ماشین ابزار و تنظیم پارامترها
پس از تکمیل خروجی مسیر، مرحله پردازش وارد می‌شود. ابتدا، ابزار ماشین باید آماده شود، از جمله بررسی اینکه آیا هر قسمت از ابزار ماشین نرمال است یا خیر، مانند اینکه آیا اسپیندل، ریل راهنما و میله پیچ به طور روان کار می‌کنند یا خیر. سپس، پارامترهای ابزار ماشین باید مطابق با الزامات پردازش، مانند سرعت چرخش اسپیندل، نرخ پیشروی و عمق برش تنظیم شوند. این پارامترها باید با پارامترهای تنظیم شده در طول فرآیند تولید مسیر سازگار باشند تا اطمینان حاصل شود که فرآیند پردازش مطابق با مسیر ابزار از پیش تعیین شده پیش می‌رود. در عین حال، قطعه کار باید به درستی روی فیکسچر نصب شود تا از دقت موقعیت‌یابی قطعه کار اطمینان حاصل شود.
(ب) نظارت و تنظیم فرآیند پردازش
در طول فرآیند پردازش، وضعیت کارکرد دستگاه باید نظارت شود. از طریق صفحه نمایش دستگاه، تغییرات در پارامترهای پردازش مانند بار اسپیندل و نیروی برش را می‌توان به صورت بلادرنگ مشاهده کرد. اگر پارامتر غیرطبیعی مانند بار بیش از حد اسپیندل مشاهده شود، ممکن است ناشی از عواملی مانند سایش ابزار و پارامترهای برش غیرمنطقی باشد و باید فوراً تنظیم شود. در عین حال، باید به صدا و لرزش فرآیند پردازش توجه شود. صداها و لرزش‌های غیرطبیعی ممکن است نشان دهنده وجود مشکل در دستگاه یا ابزار برش باشد. در طول فرآیند پردازش، کیفیت پردازش نیز باید نمونه‌برداری و بررسی شود، مانند استفاده از ابزارهای اندازه‌گیری برای اندازه‌گیری اندازه پردازش و مشاهده کیفیت سطح پردازش، و کشف سریع مشکلات و انجام اقدامات لازم برای بهبود.
در طول فرآیند پردازش، وضعیت کارکرد دستگاه باید نظارت شود. از طریق صفحه نمایش دستگاه، تغییرات در پارامترهای پردازش مانند بار اسپیندل و نیروی برش را می‌توان به صورت بلادرنگ مشاهده کرد. اگر پارامتر غیرطبیعی مانند بار بیش از حد اسپیندل مشاهده شود، ممکن است ناشی از عواملی مانند سایش ابزار و پارامترهای برش غیرمنطقی باشد و باید فوراً تنظیم شود. در عین حال، باید به صدا و لرزش فرآیند پردازش توجه شود. صداها و لرزش‌های غیرطبیعی ممکن است نشان دهنده وجود مشکل در دستگاه یا ابزار برش باشد. در طول فرآیند پردازش، کیفیت پردازش نیز باید نمونه‌برداری و بررسی شود، مانند استفاده از ابزارهای اندازه‌گیری برای اندازه‌گیری اندازه پردازش و مشاهده کیفیت سطح پردازش، و کشف سریع مشکلات و انجام اقدامات لازم برای بهبود.
نهم. بازرسی
(الف) استفاده از ابزارهای بازرسی چندگانه
بازرسی آخرین مرحله از کل جریان پردازش است و همچنین گامی حیاتی برای اطمینان از کیفیت محصول می‌باشد. در طول فرآیند بازرسی، باید از ابزارهای بازرسی متعددی استفاده شود. برای بررسی دقت ابعادی، می‌توان از ابزارهای اندازه‌گیری مانند کولیس ورنیه، میکرومتر و ابزارهای اندازه‌گیری سه‌بعدی استفاده کرد. کولیس ورنیه و میکرومتر برای اندازه‌گیری ابعاد خطی ساده مناسب هستند، در حالی که ابزارهای اندازه‌گیری سه‌بعدی می‌توانند ابعاد سه‌بعدی و خطاهای شکل قطعات پیچیده را به طور دقیق اندازه‌گیری کنند. برای بررسی کیفیت سطح، می‌توان از یک زبری‌سنج برای اندازه‌گیری زبری سطح و از یک میکروسکوپ نوری یا میکروسکوپ الکترونیکی برای مشاهده مورفولوژی میکروسکوپی سطح و بررسی وجود ترک، منافذ و سایر نقص‌ها استفاده کرد.
(الف) استفاده از ابزارهای بازرسی چندگانه
بازرسی آخرین مرحله از کل جریان پردازش است و همچنین گامی حیاتی برای اطمینان از کیفیت محصول می‌باشد. در طول فرآیند بازرسی، باید از ابزارهای بازرسی متعددی استفاده شود. برای بررسی دقت ابعادی، می‌توان از ابزارهای اندازه‌گیری مانند کولیس ورنیه، میکرومتر و ابزارهای اندازه‌گیری سه‌بعدی استفاده کرد. کولیس ورنیه و میکرومتر برای اندازه‌گیری ابعاد خطی ساده مناسب هستند، در حالی که ابزارهای اندازه‌گیری سه‌بعدی می‌توانند ابعاد سه‌بعدی و خطاهای شکل قطعات پیچیده را به طور دقیق اندازه‌گیری کنند. برای بررسی کیفیت سطح، می‌توان از یک زبری‌سنج برای اندازه‌گیری زبری سطح و از یک میکروسکوپ نوری یا میکروسکوپ الکترونیکی برای مشاهده مورفولوژی میکروسکوپی سطح و بررسی وجود ترک، منافذ و سایر نقص‌ها استفاده کرد.
(ب) ارزیابی کیفیت و بازخورد
بر اساس نتایج بازرسی، کیفیت محصول ارزیابی می‌شود. اگر کیفیت محصول الزامات طراحی را برآورده کند، می‌تواند وارد فرآیند بعدی شود یا بسته‌بندی و انبار شود. اگر کیفیت محصول الزامات را برآورده نکند، دلایل آن باید تجزیه و تحلیل شود. این امر ممکن است به دلیل مشکلات فرآیند، مشکلات ابزار، مشکلات ماشین ابزار و غیره در طول فرآیند پردازش باشد. باید اقداماتی برای بهبود انجام شود، مانند تنظیم پارامترهای فرآیند، تعویض ابزارها، تعمیر ماشین ابزارها و غیره، و سپس قطعه تا زمانی که کیفیت محصول واجد شرایط شود، دوباره پردازش می‌شود. در عین حال، نتایج بازرسی باید به جریان پردازش قبلی بازگردانده شود تا مبنایی برای بهینه‌سازی فرآیند و بهبود کیفیت فراهم شود.
بر اساس نتایج بازرسی، کیفیت محصول ارزیابی می‌شود. اگر کیفیت محصول الزامات طراحی را برآورده کند، می‌تواند وارد فرآیند بعدی شود یا بسته‌بندی و انبار شود. اگر کیفیت محصول الزامات را برآورده نکند، دلایل آن باید تجزیه و تحلیل شود. این امر ممکن است به دلیل مشکلات فرآیند، مشکلات ابزار، مشکلات ماشین ابزار و غیره در طول فرآیند پردازش باشد. باید اقداماتی برای بهبود انجام شود، مانند تنظیم پارامترهای فرآیند، تعویض ابزارها، تعمیر ماشین ابزارها و غیره، و سپس قطعه تا زمانی که کیفیت محصول واجد شرایط شود، دوباره پردازش می‌شود. در عین حال، نتایج بازرسی باید به جریان پردازش قبلی بازگردانده شود تا مبنایی برای بهینه‌سازی فرآیند و بهبود کیفیت فراهم شود.
خلاصه
جریان پردازش قطعات دقیق پرسرعت در مراکز ماشینکاری، یک سیستم پیچیده و دقیق است. هر مرحله از تجزیه و تحلیل محصول تا بازرسی، به هم پیوسته و بر یکدیگر تأثیر متقابل دارند. تنها با درک عمیق اهمیت و روش‌های عملیاتی هر مرحله و توجه به ارتباط بین مراحل، می‌توان قطعات دقیق پرسرعت را به طور مؤثر و با کیفیت بالا پردازش کرد. کارآموزان باید با ترکیب یادگیری نظری و عملیات عملی در طول فرآیند یادگیری، تجربه کسب کرده و مهارت‌های پردازش را بهبود بخشند تا نیازهای تولید مدرن برای پردازش قطعات دقیق پرسرعت را برآورده کنند. در همین حال، با توسعه مداوم علم و فناوری، فناوری مراکز ماشینکاری دائماً به‌روز می‌شود و جریان پردازش نیز باید به طور مداوم بهینه و بهبود یابد تا کارایی و کیفیت پردازش بهبود یابد، هزینه‌ها کاهش یابد و توسعه صنعت تولید ارتقا یابد.
جریان پردازش قطعات دقیق پرسرعت در مراکز ماشینکاری، یک سیستم پیچیده و دقیق است. هر مرحله از تجزیه و تحلیل محصول تا بازرسی، به هم پیوسته و بر یکدیگر تأثیر متقابل دارند. تنها با درک عمیق اهمیت و روش‌های عملیاتی هر مرحله و توجه به ارتباط بین مراحل، می‌توان قطعات دقیق پرسرعت را به طور مؤثر و با کیفیت بالا پردازش کرد. کارآموزان باید با ترکیب یادگیری نظری و عملیات عملی در طول فرآیند یادگیری، تجربه کسب کرده و مهارت‌های پردازش را بهبود بخشند تا نیازهای تولید مدرن برای پردازش قطعات دقیق پرسرعت را برآورده کنند. در همین حال، با توسعه مداوم علم و فناوری، فناوری مراکز ماشینکاری دائماً به‌روز می‌شود و جریان پردازش نیز باید به طور مداوم بهینه و بهبود یابد تا کارایی و کیفیت پردازش بهبود یابد، هزینه‌ها کاهش یابد و توسعه صنعت تولید ارتقا یابد.