الدليل الكامل للأجزاء والمكونات الماكينة:

الأجزاء المعنية موجودة في كل مكان ، ومن السهل معرفة السبب: إن تصنيع CNC مناسب لمجموعة من المعادن والمواد البلاستيكية ، ويمكن تصنيع الأجزاء المعنية بسرعة وبأسعار معقولة دون أي أدوات مطلوبة.

مع 3erp ، يمكنك الحصول على قطع الغيار والنماذج الأولية بأسعار عادلة مع أوقات زمنية قصيرة ، ولدينا خبرة في العمل مع العملاء من مختلف القطاعات. ولكن لماذا يجب أن تذهب للأجزاء الماكينة مقابل الأجزاء المطبوعة أو المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟ في بعض الأحيان يكون الاختيار واضحًا ، ولكن في بعض الأحيان يكون من الصعب اتخاذ قرار. وكيف يمكنك في الواقع تصميم قطع غيار للآلات ، سواء في المنزل أو الاستعانة بمصادر خارجية إلى الشركة المصنعة؟

يتجول هذا الدليل في أساسيات الأجزاء المعنية: ما هي عليه ، ولماذا تحتاج الشركات إليها ، وأفضل مواد تصنيع ، والتحمل النموذجي للأجزاء المعنية ، وكيفية تصميم قطع الغيار ، وأكثر من ذلك.

ما هي الأجزاء المعنية؟

الأجزاء الماكينة في كل مكان. من السحابات المعدنية الصغيرة إلى مكونات محرك الطائرات ، تم بناء جميع أنواع الأجزاء باستخدام عملية الآلات. ولكن ما هو بالضبط الآلات ، وما بالتالي الجزء المعني؟

عندما نتحدث عن الأجزاء المعنية ، فإننا نعني شيئًا أكثر تحديداً من الكائنات المصممة باستخدام الآلات. نعني على وجه التحديد أجزاء ملفقة باستخدام آلات القطع مثل الطواحين والمخارف والموجهات. جميع هذه الآلات تعمل بطرق مختلفة ، ولكن هدفها الأساسي هو نفسه: باستخدام أداة قطع حادة ، فإنها تقطع الأقسام بعيدًا عن كتلة من المواد المعروفة باسم الشغل.

حتى ضمن هذا التعريف ، يمكن تشكيل الأجزاء المعنية بطرق مختلفة. يمكن أن تكون عملية الآلات يدويًا ، حيث يتعامل الماكين (المشغل المهني المهني لمعدات التصنيع) مع آلة مثل طاحونة لقطع الشغل يدويًا في الشكل المطلوب. أو يمكن أن يكون رقميًا ، وفي هذه الحالة يقوم جهاز CNC بمحرك يقطع الأجزاء المعنية تلقائيًا وفقًا لتعليمات الكمبيوتر.

في الوقت الحاضر ، يتم تصنيع معظم الأجزاء المعقدة أو المخصصة مع آلات CNC ، ولكن لا يزال الميكانيكيون يقومون بالآلات اليدوية لبعض الوظائف ، لأنه يمكن أن يكون أسرع من إنشاء تصميم رقمي وبرمجة الآلية الرقمية.

يمكن أن تكون الأجزاء المعنية معدنية أو بلاستيكية (في بعض الأحيان مواد أخرى أيضًا) ، ولكن يجب أن تكون مصنوعة من مادة يمكن قطعها دون تشوه بشكل كبير.

في بعض الأحيان يتم تشكيل الأجزاء بعد أن تم بناؤها مع عملية تصنيع أخرى. على سبيل المثال ، قد تحتوي العناصر المصبوبة أو المقولبة على تفاصيل معينة أو ميزات تم تصنيعها في مرحلة لاحقة. يمكن وصفها على أنها أجزاء مُصنعة جزئيًا أو أجزاء ما بعد الوجه.

لماذا تستخدم الأجزاء المعنية؟

هناك العديد من الأسباب التي تجعل الشركات ومصممي المنتجات وإدارات البحث والتطوير وغيرها من المهنيين قد تستخدم الأجزاء المعنية ، ويتم وصف العديد من المزايا المحددة للأجزاء المعنية في القسم التالي.

باختصار ، تتمتع الأجزاء المكتظة بقوة ممتازة ، حيث تم تصميمها من كتل صلبة من المواد ، ويمكن تحويلها إلى مجموعة واسعة من الأشكال والسماكة. يمكن أن يكون لديهم ميزات مفصلة للغاية ، ويمكن صنعها من مجموعة واسعة من المواد. يمكن إجراء كميات صغيرة من الأجزاء المكتظة بسرعة ، لأنها لا تتطلب الأدوات ، ويمكن أن تكون التحمل ضيقة للغاية إذا تم تقليل سرعات الآلات.

قد تستخدم الشركات أيضًا قطع الغيار الماكينة لأن الآلات هي تقنية تصنيع مجربة واختبارها كانت معيارًا في الصناعة منذ عقود. لذلك من المحتمل أن تفي الأجزاء المعنية بالمعايير والشهادات الخاصة بالصناعة.

ما هي مزايا الأجزاء المعنية؟

توفر الأجزاء المعنية فوائد معينة قد لا تكون ممكنة ، على سبيل المثال ، الأجزاء المصبوبة بالحقن أو الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد. يتم سرد بعض المزايا الرئيسية للأجزاء المعنية هنا.

1. لا موك
واحدة من المزايا الرئيسية للأجزاء المعنية هي القدرة على شرائها دون الحد الأدنى من كمية الطلب.

بالنسبة للأجزاء المقولبة ، من الضروري تصنيع الأدوات المعدنية - وهي عملية تستغرق وقتًا طويلاً وتتكلف عادة عشرات الآلاف من الدولارات. ومع ذلك ، يتم قطع الأجزاء المعنية مباشرة من قطعة عمل فارغة ، مما يجعل من التكلفة من التكلفة طلب كميات صغيرة جدًا أو حتى أجزاء لمرة واحدة.

بطبيعة الحال ، فإن طلب كمية كبيرة جدًا من الأجزاء (البلاستيكية) قد يعني أن القولط هو اقتراح أفضل. لكن الآلات فريدة من نوعها فعليًا في تقديم أجزاء عالية الجودة مع عدم وجود MOQ ، مما يجعلها مناسبة للشركات الأصغر ، وتشغيل الإنتاج الصغير ، والنماذج الأولية.

2. نماذج جيدة
تختار بعض الشركات طلب النماذج الأولية المقولبة للحقن ، ولكن عادةً ما تكون الشركات الكبيرة فقط يمكنها القيام بذلك. يمكن أن تجعل تكلفة الأدوات النماذج الأولية باهظة الثمن.

الأجزاء المعنية مناسبة وبأسعار معقولة كنماذج أولية لأنه يمكن تصنيعها كأسلوب لمرة واحدة. تعتبر الآلات أسرع بكثير من القولبة ، مما يعني أن أقسام البحث والتطوير يمكن أن تكرر بسرعة عدة إصدارات من جزء ما ، ثم وضعها من خلال أي اختبار أو تقييم مطلوب قبل الانتقال إلى الإنتاج.

إن تنوع المواد للآلات يعني أيضًا أن الشركات يمكنها ، على سبيل المثال ، طلب قطع الغيار في العديد من السبائك المعدنية المختلفة أو البلاستيك المركب لمعرفة أي أفضل في ظروف الاختبار.

3. تصميم الحرية
يمكن أن تحتوي الأجزاء المعنية على مجموعة واسعة من الأشكال والأحجام. وذلك لأن تصنيع CNC لا يخضع لقيود تصميم القولبة الشديدة مثل الجدران الرقيقة والاستقراء ؛ يمكن أن تكون الأجزاء المكررة سميكة وقوية ، ولكن يمكن أن تكون ميزاتها جيدة ومفصلة أيضًا.

على الرغم من أن الأجزاء المعنية لها بعض القيود عندما يتعلق الأمر ، على سبيل المثال ، الأقسام الداخلية والقنوات العميقة ، لا تزال الآلات تمثل واحدة من أكثر عمليات التصنيع هندسية.

الأجزاء المقولبة ، من ناحية أخرى ، يجب أن تحتوي على جدران رقيقة وتتوافق مع معايير التصميم الأكثر صرامة بشكل عام.

حتى عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، التي يُنظر إليها عمومًا على أنها واحدة من أفضل تقنيات التصنيع من حيث حرية التصميم ، لها قيود مثل تجنب التجول. (وقد تكون هناك حاجة إلى هياكل الدعم الواسعة للتصاميم الأكثر تعقيدًا والتراميكي ، والتي يجب إزالتها مع خطوات ما بعد المعالجة المكلفة.)

4. الجودة
يمكن صنع الأجزاء المعنية بمستوى عالٍ للغاية. ربما الأهم من ذلك ، يمكن للعملاء تحديد التحملات التي يجب الوفاء بها من قبل الميكانيكي. هذا يعني أن المشغل الميكانيكي أو الماكينة يمكن أن يستغرق وقتًا إضافيًا في قطع غيار تصنيع التحمل الضيقة والميزات الفردية.

في حين يمكن أيضًا إجراء قوالب الحقن لتحمل ضيقة ، لا يمكن الاحتفاظ بكل قولبة فردية بمثل هذا المستوى العالي. يمكن أن تفتقر القوالب التي تم إنتاجها في نهاية عمر القالب إلى تعريف الوحدات السابقة.

5. أوقات الرصاص
يمكن تصنيع الأجزاء الآلية بشكل أسرع من الأجزاء المصنوعة عبر عمليات الإنتاج الأخرى مثل القولبة.

ويرجع ذلك جزئيًا إلى عدم وجود أدوات كثيفة العمالة ، لكن عملية التصنيع نفسها هي أيضًا فعالة للغاية: تحتوي بعض مراكز الآلات الأسرع المجهزة على قضبان الدليل الخطي إلى حوالي 4000 سنتيمتر في الدقيقة (على الرغم من أنه يجب ألا تكون الأجزاء في الواقع تشكل في تلك السرعات).

تتحد الطبيعة ذات الخطوة الواحدة للآلات وسرعة مراكز تصنيع CNC لجعل الأجزاء المعنية بعضًا من الأسرع لتصنيعها (في أحجام منخفضة) ، مما يقلل من أوقات الرصاص لقضاء وقت قصير في السوق ونماذج أولية عملية.

6. التعديلات
نظرًا لأن الأجزاء المصنوعة من CNC مصنوعة من ملف CAD رقمي ، فمن الممكن إجراء تغييرات على هذا التصميم الرقمي حتى لحظة التصنيع.

هذا مفيد أثناء البحث والتطوير والنماذج الأولية ، عندما يرغب المهندسون في إجراء تعديلات كسرية على الجزء الماكينة أو إنشاء إصدارات متعددة. كما أنه يقلل من احتمال حدوث النفايات ، لأن الأجزاء المعيبة أقل عرضة.

هذه ميزة كبيرة للأجزاء المعنية على الأجزاء المقولبة: لا يمكن تغيير الأدوات بسهولة ، وسيكون مضيعة كبيرة للمال لإنشاء قالب جديد إذا كان هناك حاجة إلى تغيير في اللحظة الأخيرة.

7. القوة
يتم قطع الأجزاء المُصنعة من قطع صلبة من المواد المعروفة باسم الفراغات ، والتي عادة ما تم إلقاؤها أو بثقها. هذا يجعلها قوية جدًا مقارنة بأجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد ، على سبيل المثال ، والتي يمكن أن تكون أضعف بكثير على طول محور واحد حيث يتم بناء طبقة واحدة على التالي.

العديد من الأجزاء المكتظة أيضًا أقوى من مكافئاتها المقولبة ، حيث يجب أن تحتوي الأجزاء المصبوبة على جدران رقيقة وبالتالي فهي محدودة من حيث الأداء الميكانيكي.

8. الانتهاء من السطح
تجنب الأجزاء المشهورة مشكلات جودة السطح المرتبطة بالقولبة مثل خطوط التدفق ، والثقل ، والفلاش في خط الفراق. مع وجود كمية معتدلة من المعالجة بعد المعالجة ، يمكن رفع الأجزاء المشهية إلى مستوى عالٍ للغاية من حيث الانتهاء من السطح.

كما يعطي Machining إنهاء سطح متفوق بكثير للطباعة ثلاثية الأبعاد ، حتى قبل إجراء أي معالجة بعد المعالجة. يمكن أن تترك الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وخاصة طباعة FDM ، خطوط طبقة مرئية على سطح الجزء الذي يجب تنعيمه عبر الصنفرة أو المعالجة الكيميائية. الأجزاء الماكينة ليس لها خطوط الطبقة هذه.

كيفية تصميم الأجزاء المعنية؟

من الأفضل دائمًا استخدام مبادئ التصميم (DFM): قطع الغيار بناءً على عملية التصنيع التي سيتم استخدامها. يجب تصميم أجزاء للآلات بشكل مختلف ، على سبيل المثال ، أجزاء للطباعة ثلاثية الأبعاد.

لحسن الحظ ، ليس من الصعب تصميم الأجزاء المعنية بشكل خاص - طالما يتم اتباع بعض القواعد. هذه القواعد موضحة أدناه.

تقف
عمليات تخفيضات في قطعة العمل التي لا يمكن تنفيذها باستخدام أدوات القطع القياسية (لأن قسم الجزء يعيقها). أنها تتطلب أدوات قطع خاصة-أدوات على شكل حرف T ، على سبيل المثال-واعتبارات تصميم الآلات الخاصة.

نظرًا لأن أدوات القطع مصنوعة بأحجام قياسية ، يجب أن تكون أبعاد Undercut Clans بميليمرات كاملة لتتناسب مع الأداة. (بالنسبة للتخفيضات القياسية ، هذا لا يهم ، لأن الأداة يمكن أن تتحرك ذهابًا وإيابًا بزيادات صغيرة.)

يمكن أن يتراوح عرض Undercut بين 3-40 مم ، اعتمادًا على أداة القطع ، مع عمق تقويض يصل إلى ضعف العرض.

إذا كان من الممكن تجنب عمليات التقويض تمامًا ، فيمكن جعل الأجزاء المعنية أسرع بكثير وبجهد أقل.

لمعرفة المزيد من التفاصيل والحالات ، اقرأ دليلنا على الآلات التقليدية.

سمك الجدار
على عكس الأجزاء المقولبة ، والتي تشوه إذا كانت الجدران سميكة للغاية ، لا يمكن أن تتعامل الأجزاء المشهية بشكل خاص. يجب على المصممين تجنب الجدران الرقيقة ، أو استخدام عملية مثل صب الحقن إذا كانت الجدران الرقيقة جزءًا لا يتجزأ من التصميم.

عند الآلات ، يجب أن تكون سمك الجدار ما لا يقل عن 0.8 مم (المعدن) أو 1.5 مم (بلاستيكي).

نتوءات
كما هو الحال مع الجدران الرقيقة ، يصعب على الماكينة الطويلة البارزة ، حيث أن اهتزازات أداة القطع يمكن أن تضر بالجسم أو تؤدي إلى انخفاض دقة.

يجب أن يكون للميزة البارزة ارتفاع لا يزيد عن أربعة أضعاف عرضها.

التجاويف والثقوب والخيوط
عند تصميم الأجزاء المعنية ، من المهم أن تتذكر أن الثقوب والتجويف تعتمد على أدوات القطع.

يمكن تشكيل التجاويف والجيوب في جزء من عمق أربعة أضعاف عرض التجويف. سوف ينتهي التجاويف الأعمق بالضرورة بشرائح - مدورة بدلاً من الحواف الحادة - بسبب قطر أداة القطع المطلوبة.

يجب أن يكون للثقوب ، المصنوعة من أجزاء الحفر ، عمق لا يزيد عن أربعة أضعاف عرض بت الحفر. يجب أن تتوافق أقطار الثقب ، حيثما أمكن ، مع أحجام بتات الحفر القياسية.

الخيوط ، التي تستخدم لدمج السحابات مثل البراغي ، لا تحتاج إلى أن تكون أعمق من ثلاثة أضعاف القطر.

حجم
الأجزاء المعنية CNC محدودة في الحجم لأنها ملفقة داخل مظروف البناء للجهاز. يجب أن لا يقيس الأجزاء المطحونة أكثر من 400 × 250 × 150 مم ؛ يجب أن لا يزيد الأجزاء التي تم قلبها عن 500 مم × 1000 مم.

أبعاد أكبر ممكنة مع آلات أكبر ، ولكن ينبغي مناقشة هذا مع الميكانيكي قبل التصنيع.

مواد الجزء الآلي
يمكن تصنيع الأجزاء الماكينة من العديد من المواد المختلفة ، بما في ذلك المعادن والبلاستيك.

ومع ذلك ، فإن بعض المواد أسهل في الآلة من غيرها. من الصعب اختراق المواد الصعبة للغاية مع أداة القطع وقد تتسبب في اهتزاز الأداة أكثر (وبالتالي تقليل الجودة). قد تشوه المواد والمواد الناعمة جدًا ذات نقطة انصهار منخفضة جدًا عند ملامسة أداة القطع.

يتم سرد مواد الأجزاء الأكثر شيوعًا أدناه. يمكن أيضًا تشكيل مواد أخرى عند طلب الشركة المصنعة.

المعادن: الألومنيوم ، الصلب ، الفولاذ المقاوم للصدأ (17-4 ، ديكيل 625 و 718) ، المغنيسيوم ، التيتانيوم ، الزنك ، النحاس ، البرونز ، النحاس.
البلاستيك: ABS ، PC ، ABS+PC ، PP ، PS ، POM ، PMMA (الأكريليك) ، PAGF30 ، PCGF30 ، TEFLON ، DHPE ، HDPE ، PPS ، نظرة خاطفة. (أقل شيوعًا: PA GF50 ، PPS GF50.)
تشطيب سطح الجزء الآلي
يمكن علاج الأجزاء المعنية بعد الآلات من أجل تغيير نسيجها السطحي ومظهرها. يمكن أن تكون التشطيبات إما وظيفية أو تجميلية.

as-machined: لا إضافة السطح. هذا مناسب للعديد من المكونات الوظيفية الداخلية غير الساخرة.
انفجرت Bead: تتضمن عملية تفجير الخرزة إطلاق وسائط كاشطة في الجزء المُصنّع ، مما يتركها بمظهر غير لامع. يمكن ضبط العملية لإعطاء مستوى محدد من الخشونة. قد لا يكون هذا مناسبًا للميزات الدقيقة ، نظرًا لأن تفجير الخرزة يزيل المواد وبالتالي يؤثر على هندسة الأجزاء المعنية.
أنود: عملية التخميل الكهربائي للتنوع مناسبة للأجزاء المصنوعة من الألومنيوم ، مما يخلق طلاءًا ملونًا مقاومًا للخدش. النوع الثاني من أنود يخلق إنهاء مقاوم للتآكل ؛ النوع الثالث أكثر سمكا ويخلق مقاومة التآكل بالإضافة إلى مقاومة التآكل.
المسحوق المغلفة: أثناء عملية طلاء الطاقة ، يتم رش الطلاء المسحوق (بلون اختيار المصمم) على الجزء المُصنّع ، الذي يتم خبزه بعد ذلك في الفرن. هذا يخلق طبقة قوية ومقاومة للارتداء ، ومقاومة للتآكل أكثر دائمة من الطلاء الطلاء القياسي.
تفاوتات جزء التحمل
يمكن تصنيع الأجزاء المعنية بالتحمل الضيق ، والتي قد تكون ضرورية للأجزاء الميكانيكية الحرجة التي تتفاعل مع المكونات الأخرى. يمكن اختيار التحمل أكثر مرونة للنماذج الأولية والأجزاء غير الميكانيكية.

ما هي تطبيقات الأجزاء المعنية؟

يتم استخدام الأجزاء الماكينة في جميع الصناعات تقريبًا ، من الفضاء إلى الطب. يتم سرد بعض الأجزاء الشائعة اليومية والقطاع المنتظمة أدناه ، تليها التطبيقات في صناعات محددة.

الأجزاء المشتركة المشتركة:
السحابات
جثث الصمام
مفاصل الكرة
التروس
مهاوي
العلب
قوسين
بكرات
الفضاء
تشمل قطع غيار الفضاء الجوي القابلة للآلة مكونات محرك النموذج الأولي ، وألواح الوقود ، ومكونات ترس الهبوط ، وتركيبات المحرك.

السيارات
تتضمن الأجزاء الآلية للسيارات مكونات اختبار الوظائف مثل أنظمة الإضاءة والمحرك ونقل وتوجيه أنظمة التوجيه ، بالإضافة إلى أجزاء مخصصة لمرة واحدة.

طبي
تشمل أجزاء التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ الماكينة زراعة وأجهزة طبية وأدوات جراحية مثل المشروط.

المنتجات الاستهلاكية
تم العثور على الأجزاء المعنية في السلع المنزلية والأجهزة. قد يتم أيضًا تشكيل المعدات الرياضية CNC ، في حين توجد العديد من المكونات المعدنية والبلاستيكية في الإلكترونيات الاستهلاكية. يمكن تشكيل عناصر مثل أغلفة الكمبيوتر المحمول والموصلات والمآخذ.

كيفية الاستعانة بمصادر خارجية الأجزاء المعنية؟

شركات الأجهزة الكبيرة والصغيرة في كثير من الأحيان الاستعانة بمصادر خارجية احتياجاتها من CNC لتصنيعها لأخصائي. حتى بالنسبة للنماذج الأولية ، فغالبًا ما يكون من المنطقي استخدام شركة تصنيع CNC من طرف ثالث على حل داخلي ، بسبب مساحة المصنع والمهارة البشرية اللازمة لتشغيل معدات الآلات.

قد يبدو اختيار الشركة المصنعة لصنع قطع غيار مشهية أمرًا شاقًا ، ولكن التركيز على العوامل والممارسات التالية قد يجعل الأمر أكثر بساطة.

الشهادات: تعتبر شهادات ISO على وجه الخصوص مبادئ توجيهية جيدة لتحديد شركات التصنيع المختصة ، على الرغم من أنها لن تبلغكم بنطاق قدرات الشركة.
كلمة الشفهية: تحدث إلى شركات الأجهزة الأخرى التي تعاقدت على الشركات المصنعة في المنطقة ومعرفة تجاربهم في الاستعانة بمصادر خارجية للأجزاء المعنية.
معلومات الطلب: بمجرد إنشاء اتصال مع شركة ما ، استمر في طرح الأسئلة حتى تشعر بالرضا بأنهم يعرفون كيفية تنفيذ مشروعك. إذا لم يتمكنوا من إعطائك إجابة واضحة ، فربما لا يكونون شريكًا مناسبًا للاستعانة بمصادر خارجية.
تفضل بزيارة المصانع: إذا كان ذلك ممكنًا ، فقم بزيارة شريكك في الاستعانة بمصادر خارجية محتملة لمعرفة كيفية أجزاءها. في بعض الحالات ، قد يكون من الممكن توظيف وكيل تصنيع لترتيب زيارات لمواقع متعددة في منطقة معينة.
RFQS: أرسل RFQ إلى العديد من شركات التصنيع المختصرة للحصول على فكرة عن من يمكنه تقديم أفضل سعر.
عندما يتعلق الأمر بترتيب تصنيع الأجزاء المكتظة بالاستعانة بمصادر خارجية ، قد يكون من المفيد مراقبة النصائح التالية.

اتبع إرشادات DFM: تأكد من تصميم الجزء الرقمي الخاص بك يتبع إرشادات الآلات: لا توجد جدران رقيقة ، ثقوب ذات عمق محدود ، إلخ.
استخدم المعايير الشاملة: أرسل رسمًا تقنيًا كاملًا مع ملفاتك الرقمية لإزالة الغموض ، واستخدم معايير عالمية لتجنب سوء الفهم.
NDA: قم بتوقيع اتفاقية عدم الكشف عند الاستعانة بمصادر خارجية. هذا يمنع الشركة المصنعة قانونًا من الكشف عن التصميمات الخاصة بك أو إعادة استخدامها.
عامل في أوقات الشحن: تستغرق الأجزاء الخارجية وقتًا أطول للوصول من الأجزاء الداخلية ، لذلك عامل في أوقات الشحن في حالة العمل على المواعيد النهائية الضيقة.
الاستعداد للدفع: بالنسبة للطلبات لأول مرة ، من المحتمل أن تتطلب الشركات المصنعة الدفع مقدمًا ، على الرغم من أنك قد تكون قادرًا على الطلب على الائتمان للطلبات اللاحقة.