“نکته‌های کوچک زندگی مهندسی” در ماشینکاری CNC، بخش دوم

سری مقاله‌های “تصمیم‌های کوچک زندگی مهندسی” به قلم محمد معلمی مجموعه نوشتارهایی است که در آن سعي مي‌شود پارامترها و ملاك انتخاب اجزاي ماشين يا روشهاي انجام امور طراحي يا ساخت مورد بحث و بررسي و مقايسه قرار گيرد تا زمانی که مهندسان بر سر دو راهيهاي انتخاب روش قرار مي‌گيرند راهنمایی برای انتخاب داشته باشند. لذا اين گونه مطالب – كه ممكن است مواردي ساده يا پيش‌پا افتاده نيز باشد- مي‌تواند كمك مناسبي براي ديگر افرادي باشد كه تجربه كمتري در زمينه مورد بحث دارند و يا حداقل زمينه فكري خوبي در اين موارد فراهم نمايد.

نكاتي كه در ذيل آمده است تركيبي از منابع علمي و تجربيات شخصي نویسنده است و ممكن است نياز به اصلاح داشته باشد. لذا در صورتي كه خوانندگان محترم ايرادي در‌ آن مي‌بينند مي‌توانند با نويسنده تماس گرفته و موارد را گوشزد كنند يا مطلبي در دنباله اين مطلب به جهت استفاده ديگران بنويسند تا در ادامه منتشر شود.

این مقاله همچنین در مجله مهندسی ساخت و تولید ، سال چهارم- شماره ۱۷ – اسفند ۱۳۸۶ به چاپ رسیده است. با توجه به تغییرات تکنولوژی ممکن است برخی نکات تنها متناسب با زمان نگارش مقاله بوده و برای زمان حال قدیمی یا پیش پا افتاده باشد.

• در ابتداي فايل هر برنامه CNC به ويژه براي برنامه‌هاي توليدي چند خط توضيحات بنويسيد. اين توضيحات مي‌تواند شامل نام و شماره قطعه، وجهي از قطعه كه بايد روي آن كار شود، طول و قطر ابزار (به ويژه براي خروجي حاصل از نرم‌افزارهاي CAD/CAM و يا برنامه‌هايي كه بر اساس مركز ابزار نوشته شده است)، مراحل كار (خشن‌كاري يا پرداختكاري)، افست‌هاي مورد نياز و هر گونه توضيحات ضروري ديگر باشد. اگر به جاي بنده يك برادر خارجي نكته‌هاي كوچك زندگي مهندسي براي ماشينكاري CNC مي‌نوشت توصيه اكيد مي‌كرد كه در داخل متن برنامه‌ها هم توضيحات ضروري داده شود.
• براي ذخيره كردن و اجراي برنامه‌ها چه از حافظه دستگاه CNC استفاده مي‌كنيد چه از كامپيوتر متصل به آن (روش DNC)، سعي كنيد براي برنامه‌هاي خود از نام‌هاي كوتاه معني‌دار استفاده كنيد. نام‌گذاري برنامه‌ها با اسامي مجهول‌الهويه‌اي مانند ۱۱۱۱ ، ۱۲۳۴ يا circle، كاري بسيار ناپسند است. تركيبي از شماره كار به همراه يك شماره ترتيبي يكي از روش‌هاي ساده و كارآمد نامگذاري مي‌تواند باشد. در اين صورت برنامه‌هاي كارهاي مختلف با يكديگر اشتباه نمي‌شود و نوع كار و مرحله آن نيز معلوم مي‌گردد.
• برنامه‌هاي نوشته‌ شده را به طور منظم دسته‌بندي كنيد و هميشه حافظه دستگاه يا كامپيوتر متصل به آن را پاك و منزه نگاه داريد. هميشه برنامه‌ها را از منبع اصلي و مطمئني كه قبلا ايجاد كرده‌ايد بارگذاري كنيد. يك خورده دردسر دارد و حوصله مي‌طلبد ولي به زحمتش مي‌ارزد.
• قبل از شروع هر برنامه درصد پيشروي را صفر كنيد. پس از پايان هر برنامه نيز درصد پيشروي را صفر كنيد.
• در مواقعي كه در حين كار شك مي‌كنيد كه آيا برنامه به درستي كار خود را انجام مي‌دهد يا خير، به عنوان اولين حركت، كار را متوقف كنيد (مثلا بستن درصد پيشروي) سپس فكر كنيد و براي فكر كردن وقت بگذاريد و بي‌حوصلگي نكنيد.
• يكي از ابزارهاي كنترلي براي رفع شك‌ها دانستن ميزان باري است كه ابزار در هر مرحله بايستي بردارد. اگر ميزان بار با مقدار پيش‌بيني شده متفاوت است بايد شك كنيد و وقتي شك كرديد ابتدا توصيه فوق را رعايت كنيد.
• در بخش قبلي نكته‌هاي كوچك زندگي مهندسي مربوط به ماشينكاري CNC توصيه شد كه براي هر كنترلر جديد، دفترچه راهنماي مربوطه مطالعه شود تا دستورات يا كدهاي ماشينكاري دقيق شناخته شوند. در اين ارتباط لازم است هر يك از دستورات به طور جداگانه تست شود تا دقيقا رفتار و نحوه عملكرد آن دستور مشخص گردد.  براي سيكل‌هاي ماشينكاري اين كار كاملا ضرورت دارد. هر چند كه استفاده از نرم‌افزارهاي CAD/CAM باعث شده است از تعداد محدودي كد ماشينكاري استفاده شود وليكن با اين وجود باز هم لازم مي‌شود با برنامه‌نويسي دستي، برنامه‌ها كامل‌تر و بهينه‌تر شوند.
• هنگاميكه نقطه مرجع قطعه‌كار را روي بلوك ماده خام مي‌گيريد مراقب باشيد كه تغيرات اندازه بلوك ماده خام براي شما دردسر درست نكند. شايد به همين دليل است كه تعدادي از ماشينكارها تمايل دارند مركز ابعاد را به عنوان مرجع قطعه‌كار (براي برنامه‌نويسي) بگيرند.
• هنگام ساخت قطعات به اين فكر باشيد كه ممكن است عل‌رغم ميل باطني حين كار نياز به باز و بستن قطعه‌كار باشد. بنابراين براي اين حالت پيش‌بيني كرده و سطوح مرجع مناسبي براي تنظيمات بعدي ايجاد كنيد.
• يكي از نكات بسيار مهم در افزايش قابليت توليد (Productivity) انتخاب صحيح پارامترهاي ماشينكاري است. در صورتي كه از ابزارهاي اينسرتي استفاده مي‌كنيد حتما توصيه‌هاي سازنده را در انتخاب پارامترهاي ماشينكاري مطالعه كنيد. براي ابزارهاي HSS  هم مي‌توانيد علاوه بر كاتالوگ‌هاي سازندگان، به جداول موجود در كتاب‌ها يا هندبوك‌هاي ماشينكاري مراجعه كنيد. در اين مراجعه دو نكته را به خاطر داشته باشيد:

• پارامترهاي داده شده در جداول مربوطه براي حداكثر صلبيت (قطعه و ماشين‌ابزار)، شرايط تعيين شده (مثلا عمق درگيري مشخص، بيرون زدگي خاصي از ابزار) و حداقل زمان ماشينكاري است. توجه داشته باشيد در صورت رعايت اين پارامترها ابزار را بايستي مطابق توصيه تعويض كنيد كه گاهي اوقات زمان‌هاي بسيار كوتاهي در حد چند دقيقه خواهد بود.
• در صورت استفاده از آن پارامترها، نيرو و به ويژه توان ماشينكاري را محاسبه كنيد وكنترل كنيد كه سيستم گيره‌بندي، قطعه و همچنين توان ماشين تحمل بار وارده را دارند يا خير. اگر حوصله داشتيد عمر ابزار را نيز محاسبه كنيد تا به كلي از استفاده از پارامترها صرفنظر كنيد.

در همين ارتباط به ياد داشته باشيد كه چند تفاوت اساسي ميان كشور ما و كشورهاي پيشرفته وجود دارد. در كشور ما بر خلاف آن كشورها ماشين و ابزار كالاهاي سرمايه‌اي محسوب مي‌شوند كه بايد در حفظ عمر آنها كوشا بود و در عوض هزينه وقت نيروي انساني در كشور ما در مقابل آن كشورها بسيار ارزانتر است. لذا با لحاظ كردن همه اين نكات به عنوان يك توصيه كلي پيشنهاد مي‌شود پارامتراها در حد ۲/۱ تا ۳/۱ پارامترهاي پيشنهادي در كاتالوگ‌هاي ابزار يا جداول ماشينكاري كتاب‌هاي خارجي انتخاب شوند. البته در حين كار با توجه به مشاهده دقيق وضع ماشينكاري مي‌توان پارامترهاي انتخابي را نهايي كرد. به عنوان مثال طبيعي است كه براي ابزاري كه طول بيرون‌زده بسيار بيشتري نسبت به حالت توصيه شده دارد، ارتعاشات بيشتر باشد كه لازم است سرعت دوراني كمتر از مقدار توصيه شده انتخاب شود.

• فرسايش ابزار يك مساله تئوري و غيرواقعي نيست. فرسايش ابزار وجود دارد و لازم است به آن توجه شود. در صورتي كه مشغول كار توليدي (به ويژه با دقت‌ صدم ميلي‌متر) با يك ابزار هستيد لازم است با اندازه‌گيري مستمر بعد خاصي از قطعه، ميزان فرسايش ابزار را اندازه‌گيري كنيد و جبران لازم را در شعاع ابزار يا افست لازم را در برنامه اعمال كنيد.
• هر چند كه در كتاب‌هاي كلاسيك CAD/CAM گفته مي‌شود كه يكي از مزاياي كاربرد‌ ماشين‌هاي CNC كاهش نياز به ابزارهاي متنوع و خاص است، اما اين نكته بدين معني نيست كه مثلا مي‌توانيد در كار فرزكاري تنها با چند سايز فرز انگشتي همه كار‌ها را انجام دهيد. با در نظر داشتن ميزان توليد، بهتر است ابزار‌هاي خاص نيز استفاده كنيد. چه بسا با صرف هزينه‌اي اندك براي خريد يك ابزار خاص (مثلا يك ابزار فرم، يا يك انگشتي مخروطي) به ميزان قابل توجهي در زمان ماشينكاري صرفه‌جويي شود و كيفيت كار نيز افزايش يابد. در همين ارتباط از ساخت ابزارهاي خاص در كارگاه خود غافل نشويد. هر چه ميزان توليد شما بالاتر رود نياز به ابزارسازي بيشتر مي‌شود.
• با استفاده از live tools (ابزارهاي با محرك دوراني) روي دستگاه‌هاي تراش CNC و ميز ايندكس با كنترل CNC روي دستگاه‌هاي فرز CNC مي‌توانيد قابليت دستگاه خود را به ميزان قابل توجهي بالا ببريد.

۲۰/۱۱/۸۶