1. تقليل تآكل الأدوات

السبب الرئيسي لتقليل هذه الضغوط هو تغيير معدلات التغذية، والتحكم في سرعات وأشكال القطع وكذلك أعماق القطع في محاولة لتحسين خصائص تآكل الأدوات وبالتالي إطالة استخدامها. على سبيل المثال، أكدت العديد من الدراسات المتعلقة بهذا المجال أنه عند مستويات مختلفة من المعلمات المذكورة، خاصة إلى جانب اعتبارات درجة الحرارة، فإن عمر الأدوات يمتد بما يصل إلى 25%، وبالتالي توفير التكاليف حيث لا توجد فرص لاستبدال هذه الأدوات.

2. تعزيز تضاريس السطح

إحدى الطرق الإنتاجية للقيام بذلك هي التحكم في عوامل مثل استخدام التشحيم عند القطع والتحكم في الاهتزازات نظرًا لقطعة العمل لتوفير تشطيبات أفضل للسطح. وفقًا للبحث، فإن معظم عمليات التصنيع تتخذ خطوات للأمام بحيث يتم تقليل متوسط الخشونة (Ra) بنسبة تصل إلى ما يقرب من ثلاثين بالمائة بين الصناعات التي لديها معايير صناعية عالية أكثر صرامة.

3. كفاءة الطاقة

تصبح الأدوات المستخدمة في العملية أكثر صداقة للبيئة بسبب انخفاض وقت استخدام كل من هذه الأدوات مع زيادة نسبة إنتاجيتها بمرور الوقت. تركز تقنيات تحسين العمليات عادةً على تقليل تكلفة التصنيع وهذا مجال يمكن أن يكون من الممكن فيه تقليل الطاقة بأكثر من 20 بالمائة.

4. تحسين وقت الدورة

على الرغم من أن عبارة تقليل وقت الدورة تبدو فكرة غريبة، إلا أن الأخيرة هي أيديولوجية أوسع بكثير. معنى هذه الجملة هو أنه من أجل تقليل طول الدورة، يتم رفع معدل الإنتاج أو الإنتاج. على سبيل المثال، تتيح عمليات البرمجة والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي تقليل العنصر الثابت لإجمالي وقت التشغيل الآلي بمقدار 15%.

5. انخفاض الأضرار الناجمة عن درجة الحرارة

من الضروري التأكيد على حقيقة أن الزيادة في درجة الحرارة على سطح القطع قد تسبب ضررًا لقطعة العمل المفضلة. في مثل هذه السيناريوهات، تكون ظروف القطع المحسنة مع طرق التبريد مفيدة لأنها تمنع حدوث أي ضرر حراري وعدم قابلية تغيير هياكل المواد خاصة مع السبائك الحساسة.

1. تصنيع أجزاء المحرك

يستخدم القطع بالليزر في صنع مكونات مثل الصفائح التي تستخدم في المحركات الكهربائية. عادة ما يتم حفر هذه الصفائح بهدف تعظيم الكفاءة وتقليل خسائر التيار الدوامي باستخدام فولاذ السيليكون.

2. تصنيع نوى المحولات

يساعد القطع بالليزر في الحفاظ على دقة عالية في تصنيع قلوب المحولات من خلال ضمان عدم ترك أي حواف خشنة على النوى وأنها تشغل الحد الأدنى من أحجام المغناطيس، مما يضمن النقل الأكثر كفاءة للمجال المغناطيسي في محولات الطاقة.

3. مكونات التدريع المغناطيسي

يتم استخدام تقنية الليزر للتجزئة الدقيقة للمنتجات المخصصة للحماية المغناطيسية، والتي يجب أن تحقق تفاوتات قريبة وتشطيبات عالية. وهذا يجد نطاقًا واسعًا من الاستخدام في المعدات الإلكترونية بالإضافة إلى معظم أجهزة القياس الدقيقة.

4. إنشاء كاشف مغناطيسي ذو غشاء رقيق

بالنسبة لأجهزة الاستشعار المغناطيسية عالية الأداء، يتيح القطع بالليزر معالجة أنحف الأفلام المغناطيسية بدقة عالية جدًا. من المهم صنع أجهزة الاستشعار في أنظمة السيارات والطيران والعمليات الصناعية وغيرها.

5. صناعة تخزين الأقراص المغناطيسية

يعد القطع السريع بالليزر ضروريًا لتصنيع مكونات القطع المجهرية بالليزر لتخزين البيانات مثل محركات الأقراص الثابتة. وهذا يسمح بقدرات القراءة/الكتابة المثالية وزيادة سعة التخزين.

عدم دقة مسار الأداة

تتمتع المجالات المغناطيسية بإمكانية التداخل مع مسار قطع الأداة، عندما تكون عملية القطع دقيقة، وبالتالي مشكلات الدقة. غالبًا ما ترتفع الحالات الشاذة من هذا النوع في التعامل مع المواد المغناطيسية الحديدية حيث غالبًا ما يتم التخلص منها عن المسار الصحيح عن طريق جذب نقاط القطع أو تنافرها، مما يؤدي إلى نتائج غير مثالية للأبعاد.

تدهور الأداة من التفاعلات المغناطيسية

يؤدي الاتصال الممتد بالمجالات المغناطيسية أثناء عملية التصنيع إلى وضع أدوات القطع تحت ضغط غير مرئي مما يتسبب في تآكل الأدوات مبكرًا في بعض الحالات. تنبع هذه الآلية من تركيز المغناطيسات في مناطق معينة من نهايات أدوات القطع وبالتالي ارتفاع مستويات التآكل.

مشكلة إزالة الرقاقة

تتسبب المواد المغناطيسية في كثير من الأحيان في جذب النشارة والرقائق السائبة التي يتم إنتاجها أثناء القطع، مما يتداخل مع تسريع الرقاقة أو إخلائها. مع مرور الوقت، قد يتسبب هذا الحطام في زيادة الاحتكاك، وتفاقم تشطيب السطح، وتعزيز احتمالية كسر الأداة مما يقلل بالتالي من فعالية القطع.

التغييرات بسبب الاختلافات في الحمل الحراري

يمكن أن تؤدي المجالات المغناطيسية الموجودة خاصة أثناء القطع إلى مستويات مختلفة لتبديد الحرارة في المناطق مما يؤدي إلى بذل جهود حرارية موضعية. قد تؤثر التغيرات في هذه الظروف الفيزيائية على المواد المراد قطعها وأداة القطع مما يقلل من موثوقية عملية القطع.

التأثير على كفاءة مواد التشحيم

يمكن أن تتداخل القوى المغناطيسية مع التوزيع المتجانس لسوائل القطع أو مواد التشحيم. مثل هذه التغييرات في السوائل الناتجة عن التفاعل المغناطيسي أو الوضع الخاطئ قد تؤدي إلى زيادة قوى الاحتكاك، وتآكل الأداة، ولكن انخفاض في التبريد.

سرعة القطع

اختر المناسب سرعة القطع مع الأخذ في الاعتبار صلابة المادة المحددة والظروف الحرارية للأداة. يزداد خطر ارتفاع درجة الحرارة مع السرعة العالية جدًا وتكون خسائر الكفاءة أعلى عند السرعات المنخفضة جدًا.

معدل التغذية

اضبط معدل التغذية بحيث يتم تحقيق الهدفين وهما معدل إزالة المواد وجودة تشطيب السطح الذي تم الحصول عليه. وذلك لأن المعدلات العالية تنتج المزيد من المواد في وقت معين ولكن من المحتمل أن تتعرض الدقة للخطر.

اختيار أدوات القطع

اختيار الأدوات المناسبة لقطع العمل حسب خصائص مواد العمل وطريقة تصرفها أثناء التصنيع. الأدوات ذات الطلاءات المناسبة ستقلل من التآكل بشكل أسرع وتجعل مقاومة الحرارة أفضل.

التبريد والتشحيم

التأكد من توفير التبريد النشط بحيث لا تؤدي الحرارة إلى إتلاف الشكل الهيكلي وتجنب أي تشوه في الماكينة. استخدم مواد التشحيم لاستعادة منطقة التلامس وفي نفس الوقت تقليل تآكل الأداة.

نظام المراقبة

قم بتركيب نظام مراقبة قائم على الحالة لقياس قوى القطع ودرجة الحرارة ومعدل تآكل الأداة. سيساعد ذلك في إجراء التعديلات لتحقيق الأداء الأمثل.

1. عند قطع المواد المغناطيسية، ما هي المعلمات الأكثر أهمية لضمان كفاءة التصنيع؟

تشمل أهم المعلمات التي يجب التحكم فيها سرعة السلك الخطي (وتسمى أيضًا عدد دورات العجلة في الدقيقة)، ومعدل التغذية، وشد السلك. تعتبر هذه كلها ضرورية عند إجراء معالجة التفريغ الكهربائي للمغناطيس الملبد، على سبيل المثال NdFeB أو SmCo، لأن أسطحها يمكن أن تحافظ على طاقة إجهاد كبيرة جدًا مقارنة بتلك الموجودة في المغناطيس التقليدي. يجب أيضًا تعديل معدل تدفق سائل التبريد وتركيزه على النحو الأمثل. ويجب التحكم في هذه المعلمات لتقليل مدى الضرر تحت السطح وتجنب الصدمة الحرارية وتحقيق الدقة الهندسية لقطعة العمل.

2. ما هي الطرق التي يؤثر بها معدل التغذية على ظروف سطح المغناطيس؟

وفقًا للمبادئ المعمول بها، فإن معدل التغذية، الذي يُعرف بأنه معدل تقدم أداة القطع في مادة قطعة العمل، يتناسب عكسيًا مع جودة الأسطح الناتجة. تشير الزيادة في معدل التغذية إلى زيادة في كتلة المادة المقطوعة لكل وحدة زمنية دون التوقف لإعادة التجهيز، ولكن هذا غالبًا ما يسبب ارتفاعًا في خشونة السطح (Ra) وأضرارًا كبيرة تحت سطح القطع بسبب القوة الميكانيكية المعنية. من ناحية أخرى، عندما ينخفض معدل التغذية، يصبح السطح أملسًا ويكون احتمال حدوث شقوق صغيرة منخفضًا، ولكن وقت الدورة طويل. ومن أجل التحسين، من المهم تحديد مدى ارتفاع معدل التغذية قبل أن تبدأ متطلبات السطح في التعرض للخطر.

3. لماذا يعتبر شد الأسلاك مهمًا في نشر الأسلاك الماسية؟

في نشر الأسلاك الماسية، من الضروري إبقاء السلك تحت شد محدد لأغراض الجودة. إذا لم يتم شد السلك بشكل كافٍ، فسوف ينحني أو ينحني داخل القطع مما يسبب عيوبًا في الأبعاد مثل الاستدقاق أو الاختلاف في السُمك. علاوة على ذلك، فإن ثني السلك هذا يزيد أيضًا من فقدان الشق (مادة غير مرغوب فيها). ومن ناحية أخرى، إذا كان السلك مشدودًا بشكل زائد، فإن فرص انطباقه تزيد مما يتسبب في انقطاع الماكينة. يجب أن يكون التوتر عند مستويات مناسبة اعتمادًا على حجم السلك وصلابة السبيكة المغناطيسية المعنية.

4. ما هي التعديلات لمعلمات سائل التبريد؟

لا يقتصر تحسين سائل تبريد الفيضان على حجم السائل وحده، بل يقتصر أيضًا على الضغط وحتى الزاوية. يجب أن يصل إلى داخل القطع لإزالة أكبر قدر ممكن من الخراطة المغناطيسية (الملاط) والحرارة.

• معدل التدفق: يجب أن يكون بحيث لا يتم تحميل الأداة الماسية بالحبيبات التي تنفجر أثناء العملية.
• اللزوجة: تكمن وظيفة سائل التبريد ذو اللزوجة المناسبة في تشحيم الجزيئات الكاشطة دون التسبب في الانزلاق المائي.
• درجة الحرارة: يؤدي تقليل درجة حرارة سائل التبريد بطريقة مثيرة ومتسقة إلى تقليل التمدد الحراري في كل من قطعة العمل وأجزاء الماكينة، وبالتالي الحفاظ على تفاوتات دقيقة.

5. ما هي التقنيات المستخدمة لمنع تقطيع الحواف أثناء عملية قطع الماكينة؟

يحدث تقطيع الحواف عادةً عند طرفي الدخول والخروج حيث تدخل الأداة وتخرج من الكتلة، على التوالي. للمساعدة في إيقاف ذلك، يتدرب المشغلون عادةً باستخدام برنامج معدل تغذية متغير. يتم تقليل معدل التغذية عمدًا عندما تدخل الأداة إلى المادة وقبل خروجها مباشرة من الكتلة. تعمل إستراتيجية “soft Landing” هذه على تقليل حمل التأثير على الحافة الهشة، وبالتالي عدم إنشاء رقائق وشقوق قد تؤدي إلى كمية كبيرة من النفايات والأجزاء المعيبة.

6. إلى أي مدى يؤثر الفرق في الدرجات المغناطيسية على اختيار المعلمة؟

ليست كل المغناطيسات لديها نفس القدرة التي تسمح بتشكيلها بسهولة. أحد الأمثلة على ذلك هو حقيقة أن SmCo ليس بنفس صلابة NdFeB بل إنه أكثر عرضة للتغيرات المفاجئة في درجة الحرارة. ونتيجة لذلك، يتطلب قطع SmCo عادةً تغيير المعلمات ذات الصلة مثل خفض معدلات التغذية وتطبيق المزيد من التبريد لتجنب الشقوق. يتطلب تحسين معلمات قطع المواد المغناطيسية استخدام المعلمات المناسبة لكل مادة معنية وكثافتها والميزات الأخرى ذات الصلة في الدفعة المطبقة.