• تغییر فرایند
اشتباه طراحی برای برشکاری، در طول چرخه تولید یک محصول، عدم برنامهریزی دقیق برای جابهجایی بین قابلیتهای یک دستگاه است. ممکن است از قابلیتهای مختلف تولید در دستگاههای CNC، برای تولید در حوزههای متفاوتی استفاده شود. به طور مثال، از چاپ سهبعدی ممکن است برای تولید نمونههای اولیه مفهومی استفاده شود و از برش کامل، برای تولید یک قطعه فلزی.
در صورت نیاز به نمونه اولیه چاپ سهبعدی، لازم است برخی از تنظیمات دستگاه CNC تغییر کند، اما توجه داشته باشید محدودیتهای مکانیکی دستگاههای CNC ثابت و غیرقابلتغییر است. در کل باید روند طراحی بهگونهای برنامهریزی شود که تغییر تنظیمات دستگاه به حداقل برسد.
• حفرههای خیلی عمیق
یکی دیگر از اشتباهات طراحی برای دستگاه CNC که طراحان مرتکب میشوند مربوط به ایجاد سوراخ در قطعات است. هنگام طراحی سوراخها و فضاهای خالی در رایانه، بهراحتی میتوان عملیات مکانیکی را فراموش کرد. اما طراحان باید توجه داشته باشند که ابزارهای برش دارای محدودیت طولی هستند. این ویژگی، عمقی را که میتوان از این تکنولوژی برای ایجاد این حفرهها استفاده کرد، محدود میکند.
بنابراین طراحان باید در مرحله طراحی با محدودیتها و امکانات تجهیزات ماشینکاری آشنا باشند. بهطور کلی نباید از ابزارهای برش برای ایجاد حفرههای عمیقتر از 4 برابر ضخامت نازل استفاده کرد. بهتر است برای ایجاد حفرههای عمیق از دستگاههای برش تخصصی استفاده کرد.
• طراحی قطعه با دیوارههای نازک
با توجه به اینکه ضخامتهای دیواره یکی از جنبههای موردبحث در طراحی قطعات CNC است، ممکن است تصور کنید طراحی بیش از حد نازک دیوارههای قطعه منجر به ایجاد مشکل نمیشود، اما اشتباه میکنید. یک از مهمترین دلایل خرابی قطعه، عدم ضخامت مناسب دیواره است.
یکی از عوامل مؤثر در این اشتباه رایج تمایل طبیعی طراحان برای به حداقل رساندن مصرف مواد است. درست است که در کل، میتوان گفت این یک غریزه خوب در طراحی است چرا که موجب استفاده حداکثری از مواد و کاهش هزینههای تولید قطعه میشود. اما این یک اشتباه طراحی برای برشکاری است؛ کاستن بیش از حد از ضخامت دیواره قطعات، میتواند منجر به تابخوردگی و کاهش استحکام قطعه تولیدی شود.
برخی از سردرگمیها در مورد ضخامت دیواره ناشی از تغییر در مواد مورداستفاده برای ماشینکاری CNC است. طراحی دیواره قطعه با ضخامت حدود 0.8 میلیمتر برای ماشینکاری در آلومینیوم مناسب است اما در متریالی مانند ترموپلاستیک ABS احتمال خرابی را بالا میبرد؛ بنابراین شناخت و درک موادی که در نهایت برای تولید قطعه استفاده میشود، حتی در مراحل اولیه طراحی بسیار حیاتی است.
• افزودن متن ماشینی
برشدهندههای CNC میتوانند متن، نمادها یا آرمها را روی صفحه ماده مصرفی حک کنند. این تکنولوژی دقت بالایی را در این باره، تضمین میکند و نتایج معمولاً از نظر بصری رضایتبخش است. با این حال، واردکردن این دستورات به ماشین CNC میتواند موجب اتلاف زمان و صرف هزینه زیادی شود.
یکی از اشتباهات طراحی برای دستگاه CNC، واردکردن این دستورات همزمان با سایر دستورات لازم برای فرایند تولید است. بهتر است شما برای درج آرم یا متن در یک بخش، یک ابزار برش جداگانه در دسترس داشته باشید. بهطور مثال میتوان این فرایند را پس از تولید بهوسیله دستگاههای برش لیزری انجام داد.
با این حال توجه داشته باشید، اگر متن یا آرم بهطور کامل، مجبور به تراشکاری CNC باشد، بهتر است. انجام فرایند متن حکاکی شده بسیار آسانتر و سریعتر از متن برجسته است. در محیط نرمافزاری CAD، ممکن است بهنظر برسد تفاوت عملی کمی بین متن حکاکی و برجسته وجود دارد. اما برای ایجاد یک متن برجسته، دستگاه مجبور به برش سطحی بخش زیادی از صفحه کار است. این فرایند خواستار زمان بیشتری نسبت به حکاکی است.
• پیچیدگی بیش از حد طرح
یکی از مهلکترین اشتباهات طراحی برای دستگاه CNC، پیچیدگی بیش از حد در طراحی است. دستگاههای CNC ابزار ساخت بسیار مؤثری هستند، آنها در هنگام تولید اشکال ساده از کارآیی و اطمینان بالایی برخوردار هستند. عدم سادهسازی کافی یک قطعه میتواند باعث افزایش مدتزمان تولید شود؛ زمانی که عامل اصلی هزینه نهایی تولید شما است. عدم رعایت این نکته حتی میتواند احتمال خرابی قطعه را نیز افزایش دهد.
در روند تولید قطعات 3 محوره، قطعه کار باید در حالی که دستگاه در حال برش زدن یک طرف از ماده است، در جای خود ثابت نگه داشته شود. اگر طرف دیگر نیز نیاز به ماشینکاری داشته باشد، عملیات باید متوقف شود و قطعه کار بچرخد. انجام این فرایند جدا از زمانبر بودن، نیاز به تنظیمات متعدد دستگاه دارد. با این حال طراحی هوشمندانه قطعات اغلب میتواند این مشکل را از بین ببرد.
در اغلب مراحل فرایند تولید، میتوان از راههای ساده استفاده کرد. طراحان گاهی فکر میکنند ماشینکاری یک قطعه با تمام جزئیات موردنیاز بهصورت یکتکه، سادهتر، سریعتر و ارزانتر است.
در حقیقت، تقسیم یک قسمت کار به چند جز و سپس سرهم کردن آنها سادهتر است. ویژگیهای بیش از حد پیچیده که به ماشینکاری دقیق و زمانبر نیاز دارند باید در صورت امکان ساده شوند.
• کلام آخر
اساس عملکرد دستگاه cnc بر پایهی پردازش دستورات دریافت شده از اپراتور دستگاه است. هر تغییری که لازم است بر روی سطح مورد نظر انجام شود ترکیبی از حرکت در جهتهای مختلف است. مثلا برای نفوذ ابزار کار در سطح مورد نظر، ابزار کار باید در محور y به سمت پایین حرکت کند؛ و یا مثلا برای برش افقی، ابزار کار باید در محور x به سمت چپ یا راست حرکت کند. به طور کلی با حرکت دادن ابزار کار در سه محور اصلی یعنی z , y , x میتوان حرکتهای مختلفی را برای ابزار کار ایجاد کرد. تعداد محورهایی که یک دستگاه cnc قادر به حرکت در آنها است یک معیار تقسیم بندی برای این دستگاهها است. مثلا ماشین cnc های پیشرفتهتر قادر به ایجاد حرکت چرخشی برای ابزار کار و یا میزی که سطح مورد نظر بر روی آن قرار گرفته هستند. هر چه تعداد محورهای دستگاه بیشتر باشد، اپراتور آزادی عمل بیشتری برای تولید محصول نهایی دارد.