في مجال تشغيل الأدوات الآلية، غالبًا ما يتم الخلط بين مخارط CNC ومراكز الخراطة، على الرغم من اختلافهما بشكل كبير في الوظائف وسيناريوهات التطبيق وفعالية التكلفة.

بالنسبة لمؤسسات التصنيع، خاصة تلك التي تتطلب عمليات معقدة وتشغيل دقيق، فإن فهم الاختلافات بينهما واختيار معدات المعالجة المناسبة هو مهمة حاسمة.

دعنا نلقي نظرة أولاً على الاختلافات الجوهرية بينهما:

مراكز الخراطة والطحن عالية الدقة مزودة بمحور B دوار مستمر (± 120°/360°) وتدعم التشغيل المتزامن بخمسة محاور بما في ذلك الخراطة والطحن والحفر والتجويف والتنصت وتشغيل الأسطح المنحنية. وهي تتيح التشغيل الدقيق للأجزاء المعقدة غير المنتظمة والأجزاء متعددة السطوح والأجزاء ذات الزوايا المكانية في إعداد واحد.

ومع ذلك، نحن نتحدث هنا عن مراكز الخراطة الأساسية، وهي مخارط CNC ذات السرير المائل أو المخارط العمودية المجهزة بـمغزل فهرسة دقيق (يسمى أيضًا محور C) وبرج طاقة وأدوات حية، مثل JingOne TCK46M وTCK50M وTCK50Y وVTC500C. لذا ببساطة، مركز الخراطة هو آلة تشغيل متعددة المهام تطورت من مخرطة CNC بإضافة محور C وأدوات طحن طاقة. 

تختلف مخارط CNC ومراكز الخراطة في خمسة جوانب رئيسية:

• تكوين المغزل: تستخدم مخارط CNC عادةً محركات متغيرة التردد أو محركات عادية لمغازلها، بينما مراكز الخراطة مجهزة بمغازل مؤازرة (محور C) قادرة على الفهرسة الدقيقة.
• عدد المحاور: تحتوي مخارط CNC على محورين فقط X و Z، بينما تتميز مراكز الخراطة بـ 3 محاور (X, Z, C) أو 4 محاور (X, Z, C, Y).
• حركة القطع الرئيسية: بالنسبة لمخارط CNC، تدور قطعة العمل بينما تظل الأداة ثابتة، ويقتصر التشغيل بشكل أساسي على عمليات الخراطة، مما يؤدي إلى وظائف أحادية نسبيًا. بالنسبة لمراكز الخراطة، يمكن لكل من قطعة العمل والأداة الدوران؛ ومع الأدوات الحية، يمكنها إجراء عمليات تشغيل مشتركة مثل الخراطة والطحن والحفر في وقت واحد.
• قدرات التشغيل: تفتقر مخارط CNC إلى قدرات الطحن، بينما يمكن لمراكز الخراطة إجراء عمليات الطحن والحفر.
• نظام CNC: تتحكم أنظمة مخارط CNC فقط في المحاور الخطية X و Z. بينما يجب أن تتحكم أنظمة مراكز الخراطة في الربط ثلاثي المحاور (X, Z, C)، وإدارة بدء/إيقاف وسرعة ودوران أمامي/خلفي لبرج الطاقة، ومعالجة رموز M لتحديد موضع المغزل وقفله وفتحه. كما تحتوي لوحات التحكم الخاصة بها على أزرار ومقابض إضافية.

بعد فهم الاختلافات بينهما، يمكننا مطابقة اختيار المعدات مع متطلبات عملية تشغيل المنتج. فيما يلي عدة سيناريوهات اختيار للرجوع إليها:

إذا كانت أكثر من 90% من الأجزاء المنتجة هي مكونات دوارة (مثل الأعمدة البسيطة والأقراص) تتطلب فقط عمليات خراطة، وكانت الميزانية محدودة، فإن مخرطة CNC هي خيار فعال من حيث التكلفة. فهي تلبي احتياجات الإنتاج الأساسية بتكلفة أقل. عند اختيار مخرطة CNC، ضع في اعتبارك قطر وطول ووزن الأجزاء الدوارة.

إذا كانت الأجزاء دوارة بشكل أساسي ولكن بها أي من الميزات المعقدة التالية، نوصي بالتفكير في مركز خراطة:

• ثقوب شعاعية على الأسطح الأسطوانية (مثل ثقوب الزيت، ثقوب الدبوس) أو مجاري المفاتيح (مفاتيح مسطحة، مفاتيح وودروف)؛
• هياكل مسطحة مثل الأسطح المسطحة على الأعمدة؛
• ميزات لامركزية (مثل فصوص عمود الكامات)؛
• أخاديد غير متحدة المركز على الوجوه النهائية؛
• تشغيل المضلعات (سداسي، مثمن)

سؤال هنا: هل يمكنك رؤية أي من هذه الأجزاء في عينة الأجزاء تم خراطتها، وأيها تم طحنها، وأيها تم طحنها باستخدام المحور Y؟

تشغيل هذه الأجزاء على مخرطة CNC سيتطلب تثبيتًا ثانويًا ونقلها إلى ماكينات حفر أو طحن، مما لا يؤدي فقط إلى أخطاء في التموضع بل يزيد أيضًا من وقت الإعداد وتكاليف التثبيت. كل عملية إضافية تعني عاملًا إضافيًا وتركيبة جديدة. بالنسبة للإنتاج المتنوع بكميات منخفضة، فإن تكلفة وقت التغيير والإعداد وحدها قد تعوض فرق السعر لمركز خراطة في غضون ثلاثة أشهر. إن تعقيد التشغيل متعدد العمليات سيزيد بشكل كبير من التكاليف الشاملة طويلة الأجل، وقد تتجاوز حتى تكلفة شراء مركز خراطة. في المقابل، تتيح مراكز الخراطة التشغيل متعدد العمليات في تثبيت واحد، مما يحسن كفاءة العمل بشكل كبير مع ضمان متطلبات الدقة مثل المحورية والتمركز المشترك.

يجب أيضًا تجنب الانحياز الأعمى لمراكز الخراطة. إذا كانت الأجزاء تتطلب خراطة قليلة وتركز بشكل أساسي على طحن الأسطح المسطحة أو المضلعات، فإن مركز التشغيل العمودي (VMC) بمحور رابع هو خيار أفضل. من حيث الصلابة وكفاءة الطحن، لا يمكن لأداة الطاقة النحيلة لمركز الخراطة أن تضاهي أداء مركز التشغيل أثناء الطحن المستمر عالي الكثافة.