پس از اتمام موفقیتآمیز این درس، شما قادر خواهید بود که:
- هدف کلی دوره، پیشنیازها، مخاطبان و طراحی دوره را توضیح دهید.
- تفاوت بین نمونهسازی سریع با ساخت کاهشی (SRP) و نمونهسازی سریع (RP) و مزایا و معایب هر یک را توضیح دهید.
- ابزار و تجهیزات مورد نیاز برای این دوره را فهرست کنید.
- فهرست موضوعات مهم درس تحت پوشش این دوره را فهرست کنید.
- لیست منابع اصلی دانشجویی و اطلاعات موجود در برنامههای دوره را فهرست کنید.
- نحوه استفاده پیشنهادی از مواد آموزشی را به منظور به حداکثر رساندن تجربه یادگیری توضیح دهید.
- فرایند CAD/CAM/CNC را به طور کلی توضیح دهید.
1.1 توضیحات دوره
هدف از این دوره، آموزش چگونگی برنامهریزی و کارکردن با ماشین آلات تراشکاری و فرزکاری کنترل عددی کامپیوتری (CNC) به افرادی با پیشینه فنی است.
این دوره، دانستههای افرادی با آموزش فنی را با آن چه که برای استفاده از ماشینهای CNC باید یاد بگیرند پیوند میدهد. انواع قطعات، مواد و عملیات ماشینکاری که مهندسان، نوآوران و تولیدکنندگان محصولات ویژه اغلب از آن استفاده میکنند، ارائه شده است. تکنیکهای نگهداری که برای نمونهسازی و تولید کوتاهمدت مناسب هستند در قالب مثال، بررسی و استفاده شده است.
پیش نیازها
انتظار میرود یادگیرنده دارای موارد ذیل باشد:
- مدرک مهندسی یا فنی یا تجربه معادل.
- دانش استفاده صحیح از ابزارهای دستی و ابزارهای دقیق اندازهگیری، از جمله کالیپر و میکرومتر.
- تجربه ماشینکاری دستی مفید است اما ضروری نیست.
- دانش SolidWorks یک پیشنیاز یا همنیاز برای این دوره است.
مخاطبین
این دوره برای مخاطبان زیر طراحی شده است:
- مهندسین و طراحان مشغول به کار.
- دانشجویان و فارغ التحصیلان مهندسی.
- دانشجویان تولید و طراحی.
- پژوهشگران.
- نوآوران.
- تولیدکنندگان محصولات ویژه.
طراحی دوره
ماشینکاری CNC یک موضوع بسیار گسترده است و راههای زیادی برای انجام اکثر کارها در آن وجود دارد. پوشش تمام گزینهها، امکانپذیر نیست و فراتر از هدفگذاری هر کتاب یا دوره است. هدف از این دوره، تبدیل یک مهندس به یک ماشینکار ماهر نیست. بلکه هدف، نشان دادن نحوه استفاده از CNC برای ساختن انواع قطعات متداول، آموزش اصول DFM و کمک به مهندسان برای طراحی و مدیریت بهتر است.
جهت خرید قطعات سی ان سی و اطلاع از قیمت های لوازم cnc اینجا کلیک کنید.
این برنامه درسی با استفاده از یک فرایند طراحی آموزشی ایجاد شده است. با مربیان مهندسی و دانشجویان دانشگاههای برجسته و مهندسان صنایع مختلف مشاوره به عمل آمد. این فرایند، انواع قطعات و مواد مورد نیاز دوره را مشخص کرد. قطعات آسانتر و قابل ساخت با نمونهسازی سریع با ساخت افزایشی (RP) حذف شدند.
با در نظر گرفتن دانش مشترک افراد فنی، با تمرکز بر رایجترین قطعات و مواد و با ارائه بهترین تمرینهای ماشینکاری نمونهسازی، اهداف یادگیری به میزان قابل توجهی محدود شده است. بنابراین سطح بالایی از آموزش را میتوان در یک زمان کوتاه به دست آورد. به عنوان مثال، مهندسین مشغول به کار، آموزش راهاندازی، برنامهنویسی و کار کردن با CNC فرزکاری، شامل آموزش HSMWorks را در کمتر از 24 ساعت ترکیبی از کلاس و کارگاه فرا گرفته اند.
این نوع از آموزش به عنوان بخشی از دوره یا کارگاه طراحی ساخت (DFM)، باعث میشود که عموم افراد به CNC آشنایی پیدا کنند؛ مهندسین مشغول کار، دانشجویانی که در مسابقات طراحی/ساخت شرکت میکنند، دانشجویان مهندسی در حال تحصیل و ...
مقایسه SRP و RP
این دوره، بر نوعی از ماشینکاری CNC که به عنوان نمونهسازی سریع با ساخت کاهشی (SRP) شناخته میشود، تاکید دارد. SRP با کمیتهای کوچک نمونههای کاربردی سر و کار دارد. نمونههای کاربردی، از موادی مانند آلومینیوم، فولاد و پلی کربنات ساخته شده اند و نمیتوان آنها را با فرایندهای نمونهسازی سریع (RP) رایج از قبیل سنگ چاپ سهبعدی (SLA) یا مدلسازی لایهگذاری ذوب شده (FDM) تولید کرد.
یادگیری و استفاده از SPR، به اندازه RP ساده نیست و مهارت و زمان بیشتری نیاز دارد. مزیت اصلی SRP در مواد است. تقریبا هر چیزی را میتوان ماشینکاری کرد. قطعات SRP فقط ابزارهای بصری نیستند. آنها اجزای ساختاری هستند که میتوانند به عنوان بخشی از ماشین آلات مورد آزمایش قرار گیرند و مونتاژ شوند.
یکی دیگر از مزایای SRP این است که محدودیتهای معمول ساخت واقعی در صنایع هوا و فضا، داروهای زیستی، کالاهای مصرفی و صنایع الکترونیک را آموزش میدهد؛ که همه، از CNC برای تولید انبوه، قالب و ابزارهای دیگر استفاده میکنند. RP این محدودیتها را نشان نمیدهد. بخشی که نمونهسازی سریع آن آسان است، ممکن است تولید بسیار دشوار، گران قیمت و حتی غیرممکنی داشته باشد. SPR، قابلیت ساخت طراحی را برای طراح فراهم میکند که میتواند صرفه جویی قابل توجهی را در زمان و پول، از طراحی تا ساخت قطعه به ارمغان بیاورد.
ماشینکاری نمونه اولیه در مقابل ماشینکاری تولید
یکی از بزرگترین تفاوتهای تعداد کم یا تعداد بالای قطعات، در طراحی ابزار نگهداری کار است. ماشینکاری نمونه اولیه، از روشهای نگهداری سریع، ساده و کم هزینهای نظیر گیره، بند، پیج یا حتی چسب مایع یا نواری استفاده میکند. قطعات با تولید تعداد بالا، کاهش هزینه نگهدارندههای پیچیدهتر و کارآمدتر را میسر میکند. این دوره، بر نگهداری نمونه اولیه تاکید دارد.
1.2 ابزار و تجهیزات مورد نیاز ماشین CNC
برای به حداکثر رساندن یادگیری، این دوره بر دستگاههای CNC ساخته شده توسط Haas Automation از شرکت Oxnard CA تمرکز دارد. فصل 5 (زبان برنامه نویسی CNC) و 6 (عملیات CNC) به طور ویژه برای کنترل Haas نوشته شده است. برجستگی ماشینهای Haas به دلایل زیر است:
- Haas Automation بزرگترین سازنده ماشینآلات در غرب است.
- Haas، ماشینهای بسیاری به دانشکدهها، دانشگاهها و مدارس فنی اهدا کرده است. بنابراین پیدا کردن آنها در موسسات آموزشی، احتمال زیادی دارد.
- همه ماشین آلات Haas از نحوه کنترل یکسانی بهره میبرند و از برنامهنویسی استاندارد صنعتی استفاده میکنند. آنچه به ماشین آموخته شده است، به راحتی به ماشینهای ساخت یا طراحی دیگر منتقل میشود.
- Haas، دستگاههای CNC متعددی با دقت بالا، مشخصاً براي مهندسي، نمونهسازی، صنايع پزشكي، جواهرات و صنايع ساخت محصولات ویژه طراحي مي كند.
هشدار: با این که این دوره، ایمنی، راهاندازی و استفاده CNCهای Haas را پوشش میدهد، اما جایگزین دستورالعملها یا آموزشهای اپراتور ماشین توسط یک متخصص فنی نیست.
SolidWorks + HSMWorks
این دوره برای برنامهنویسی CNC، از SolidWorks® CAD وSolidWorks-Integrated CAM (Computer Aided Manufacturing)، محصول شرکت Autodesk استفاده میکند. SolidWorks به طور گستردهای برای طراحی مکانیکی در صنعت و آموزش مورد استفاده قرار میگیرد. HSMWorks به طور کامل و یکپارچه به SolidWorks متصل است؛ یادگیری و استفاده آن بسیار آسان بوده و به ویژه برای افرادی که SolidWorks را فرا گرفتهاند و خواستار یادگیری برنامه نویسی CNC هستند مناسب است. همچنین HSMWorks تمام دادهها را در فایل SolidWorks Part یا Assembly ذخیره کرده و مدیریت فایل را سادهتر میکند. اگر یادگیرنده، نحوه کار کردن با SolidWorks را بداند، بخش اعظم آن چه برای کار کردن با HSMWorks نیاز دارد را میداند.
جهت خرید قطعات سی ان سی و اطلاع از قیمت های لوازم cnc اینجا کلیک کنید.
تمام این ویژگیها برای یک دوره موثر و سریع در ماشینکاری CNC ضروری است. این موارد، زمان مورد نیاز برای یادگیری رابط کاملا جداگانه و روش استفاده از تکنولوژی قدیمی CAD/CAM مستقل را به میزان قابلتوجهی کاهش میدهد. تجربه ما نشان داده است که حواسپرتی و زمان مورد نیاز برای یادگیری CAM مستقل، موانع عمده یادگیری CNC و ناکارآمدی تجربه یادگیری هستند. به طور خلاصه، CAM مستقل در این شرایط، زجرآور و بی حاصل است.
HSMWorks زمان یادگیری CAM را به راحتی تا 75٪ یا بیشتر کاهش میدهد. این کار باعث آزاد شدن وقت کلاس و کاهش ناامیدی یادگیرنده میشود و دقت را در جای لازم صرف میکند: در نحوه راهاندازی، برنامهنویسی و اجرای ابزارهای ماشینکاری CNC؛ به جای یادگیری کامل نرمافزار جداگانه (و اغلب عجیب) نرم افزار CAD/CAM مستقل.
1.3 درسها و پیوستها
درس ها
- کلیات و منابع.
- ایمنی خرید.
- دستگاههای متخصات.
- زبان برنامهنویسی CNC.
- ابزارهای CNC.
- کار با CNC.
- مسیر ابزارهای فرزکاری دوبعدی.
- چرخش CNC.
پیوست ها
- نمونههای نگهداری فرزکاری با CNC.
- روشهای جایگزین تنظیم ابزار.
- فرمهای نقشه کشی فرایند CNC.
- مرجع کد G/M.
- واژه نامه.
- جدول متهها.
1.4 منابع صنعتی
منابع آموزشی
- پاورپوینت برای هر درس.
- راهنماهای درس.
- تمرینها: فایلهای SolidWorks با مسیر ابزارهای کامل HSMWorks.
- فیلمهای آموزش گام به گام نحوه تکمیل هر تمرین.
- ارزیابی راه حل برای هر درس.
منابع دانشجویی
- تکالیف مطالعه برای هر درس.
- فیلمهای SWF برای هر پاورپوینت.
- فیلمهای آموزش گام به گام نحوه تکمیل هر تمرین.
- تمرینها: فایلهای SolidWorks.
1.5 استفاده پیشنهادی
برای افزایش مفید بودن این دوره، به شرح زیر عمل کنید:
- فایل PDF تکالیف مطالعه را برای هر درس بخوانید.
- ویدیوی هر درس را تماشا کنید یا در یک کلاس درس زنده که توسط مربی برگزار میشود حضور یابید.
- ویدیوی تکالیف عملی را تماشا کنید.
- تکالیف را با استفاده از HSMWorks تکمیل کنید. در صورت امکان، تکالیف را بیش از یک بار انجام دهید. اطمینان حاصل کنید که هر گام و چرایی تکالیف را درک میکنید.
- قطعات پروژه را روی ماشین CNC بسازید.
- یک ارزیابی از درس انجام دهید.
1.6 کلیات فرایندCAD/CAM
روند کاری کلی برای عبور از مدل CAD به بخش CNC ماشینکاری به این صورت است:
- شروع با مدل CAD.
- تنظیم پارامترهای کاری شامل سیستم مختصات CNC و شکل و اندازه کالا.
- انتخاب فرایند CNC.
- انتخاب ابزار برش و پارامترهای ماشینکاری.
- انتخاب هندسه پیشبری CAD.
- بررسی مسیر ابزار.
- پسپردازش.
- انتقال برنامه G-code به ماشین CNC.
- راهاندازی و به کار گرفتن ماشین CNC برای ساختن قطعه.