موضوع مقاله: فرزکاری مدادی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # فرزکاری مدادی | مقدمه: این مسیر برای ماشین‌کاری گوشه‌های داخلی و فیلت‌هایی طراحی شده که ابزارهای بزرگ‌تر در مراحل قبلی مانند خشن‌کاری، نیمه‌نهایی و نهایی‌کاری نتوانسته‌اند به آن‌ها دسترسی پیدا کنند. | ## بخش 1: فرزکاری مدادی | نام این روش از شباهت حرکت ابزار به حرکت طبیعی یک مداد در امتداد این گوشه‌ها گرفته شده است. رایج‌ترین روش که در مقالات علمی منتشر شده، شامل ایجاد آفست سطح ابزار از سطوح مدل و سپس تقاطع آن‌هاست تا خط مشترکی به‌دست آید که در آن ابزار به‌طور همزمان با دو سطح تماس دارد. این مسیر برای ماشین‌کاری گوشه‌های داخلی و فیلت‌هایی طراحی شده که ابزارهای بزرگ‌تر در مراحل قبلی مانند خشن‌کاری، نیمه‌نهایی و نهایی‌کاری نتوانسته‌اند به آن‌ها دسترسی پیدا کنند. نام این روش از شباهت حرکت ابزار به حرکت طبیعی یک مداد در امتداد این گوشه‌ها گرفته شده است. در بسیاری موارد، از یک مسیر مدادی اولیه، مسیرهای موازی با فاصله ثابت (step-over) استخراج می‌شود تا پاک‌سازی دقیق‌تری در گوشه‌ها و فیلت‌هایی انجام شود که هنوز مقداری مواد اضافی از ابزار بزرگ‌تر باقی مانده است. رایج‌ترین روش که در مقالات علمی منتشر شده، شامل ایجاد آفست سطح ابزار از سطوح مدل و سپس تقاطع آن‌هاست تا خط مشترکی به‌دست آید که در آن ابزار به‌طور همزمان با دو سطح تماس دارد. یکی از نمونه‌های پیاده‌سازی این روش، استفاده از تکنیک ZMap است که توسط Park و همکارانش معرفی شده است. مسیر مدادی در مسیر مدادی، هدف این است که ابزار در نقطه‌ای حرکت کند که همزمان با دو سطح مجاور تماس داشته باشد. این نقطه دقیقاً جایی است که ابزار می‌تواند بدون برخورد با قطعه، مواد باقی‌مانده را از گوشه یا فیلت حذف کند. | ## بخش 2: فرزکاری مدادی | برای رسیدن به این نقطه، نرم‌افزار CAM باید بفهمد کجا ابزار با دو سطح تماس پیدا می‌کند و در عین حال مسیر حرکتش بدون برخورد باشد. این خط تقاطع همان مسیر مدادی است، چون نشان می‌دهد ابزار در آن نقطه با هر دو سطح تماس دارد. سپس نرم‌افزار بررسی می‌کند که ابزار در کدام نقاط می‌تواند با دو سطح تماس داشته باشد بدون اینکه برخورد کند. روش‌های مبتنی بر منحنی‌های هندسی در برخی نرم‌افزارها، مسیر مدادی از طریق تحلیل منحنی‌های لبه و فیلت‌ها تولید می‌شود. نرم‌افزار بررسی می‌کند که ابزار چگونه می‌تواند در امتداد این منحنی‌ها حرکت کند و نقاط تماس را شناسایی می‌کند. الگوریتم‌های تطبیقی و هیبریدی در مدل‌های پیشرفته‌تر، از ترکیب چند الگوریتم استفاده می‌شود تا مسیر مدادی بهینه‌تری تولید شود. عوامل مؤثر در کیفیت مسیر مدادی شعاع ابزار: هرچه کوچک‌تر باشد، مسیر مدادی دقیق‌تر اما زمان‌برتر خواهد بود. افزایش دقت هندسی قطعه در قطعاتی با هندسه پیچیده مثل قالب‌های تزریق پلاستیک یا قطعات هوافضا، فرزکاری مدادی کمک می‌کند تا انحناها و گوشه‌ها دقیقاً مطابق مدل CAD ماشین‌کاری شوند. بهبود کیفیت سطحی در نواحی حساس در مناطقی که تماس ابزار با دو سطح همزمان نیاز است (مثل اتصال دو فیلت یا گوشه داخلی)، Pencil Milling سطحی صاف و یکنواخت ایجاد می‌کند که در مراحل بعدی نیازی به پرداخت دستی ندارد. | ## بخش 3: فرزکاری مدادی | کاهش نیاز به عملیات دستی در قالب‌سازی یا ساخت قطعات پزشکی، حذف کامل مواد اضافی در گوشه‌ها باعث می‌شود نیازی به سنگ‌زنی یا پرداخت دستی نباشد، که هم زمان‌بر است و هم دقت را کاهش می‌دهد. کاربرد در قطعات با تلرانس بالا در صنایع هوافضا، خودرو، پزشکی و ابزار دقیق، قطعاتی با تلرانس‌های بسیار پایین تولید می‌شوند. مقایسه ویژگی‌هافرزکاری مدادی (Pencil Milling)پرداخت نهایی (Finishing)پروفیل‌زنی (Contouring)هدف اصلیپاک‌سازی گوشه‌ها و فیلت‌های باریکرسیدن به کیفیت سطح بالادنبال کردن لبه‌ها و شکل قطعهموع ابزارابزار با شعاع کوچکابزار با شعاع متوسط تا کوچکابزار با شعاع متناسب با پروفیلمحل اجراگوشه‌های داخلی، فیلت‌هاکل سطح قطعهلبه‌ها و مرزهای قطعهتعداد مسیرمعمولاً یک یا چند مسیر موازیچندین مسیر با step-over کممسیر منفرد یا چندگانه بسته به شکلپیچیدگی هندسیبالا (نیاز به تماس با دو سطح همزمان)متوسط تا بالامتوسطزمان اجرانسبتاً کوتاه ولی دقیقطولانی‌تر برای کیفیت سطحمتوسطدقت نهاییبسیار بالا در نواحی خاصبالا در کل قطعهبالا در مرزها کاربرد در صنعت صنعت قالب‌سازی در ساخت قالب‌های تزریق پلاستیک، دایکست، و قالب‌های پرس فلز، گوشه‌ها و فیلت‌های داخلی باید کاملاً تمیز و دقیق باشند. فرزکاری مدادی برای حذف مواد باقی‌مانده در این نواحی استفاده می‌شود تا قالب بدون نقص و با عمر بالا تولید شود. صنعت هوافضا قطعات هواپیما مثل پره‌های توربین، بدنه‌های کامپوزیتی، و اجزای موتور نیاز به دقت بسیار بالا دارند. فرزکاری مدادی در نواحی‌ای که ابزارهای بزرگ‌تر نمی‌توانند وارد شوند، به‌کار می‌رود تا تلرانس‌های دقیق حفظ شود و سطح نهایی بدون نقص باشد. صنعت خودروسازی در تولید قطعات موتوری، سیستم‌های تعلیق، و قالب‌های بدنه خودرو، گوشه‌های داخلی و فیلت‌ها باید کاملاً پاک‌سازی شوند. صنعت پزشکی در ساخت ایمپلنت‌ها، ابزارهای جراحی، و قطعات ارتوپدی، دقت سطحی و هندسی بسیار حیاتی است. فرزکاری مدادی برای ماشین‌کاری نهایی نواحی حساس استفاده می‌شود تا قطعه با بدن انسان سازگار باشد. | ## جمع‌بندی | صنعت ابزار دقیق و الکترونیک در ساخت قالب‌های میکروالکترونیک، قطعات سنسور، و ابزارهای اندازه‌گیری، گوشه‌های تیز و فیلت‌های کوچک باید با دقت بالا ماشین‌کاری شوند.