رفتن به مطلب

پست های پیشنهاد شده

تصویری از اولین فرز دنیا(بدون شرح)

با سلام

لطفا نظر خودتون رو در مورد این دستگاه فرز ابلاغ کنید

 

25s2wie.jpg

 

موفق باشید

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

ماشین کاری سریع

ماشین کاری سریع چیست؟ هنوز سؤالات و اشکالات و تعریفهای متناقض زیادی پیرامون این موضوع وجود دارد. در ادامه، این سؤالات پاسخ دهی شده و به طریقی که به حذف فضای نامفهوم ایجاد شده پیرامون ماشین کاری سریع کمک کند، مورد بحث قرار گرفته اند. پس زمینه تاریخی

عبارت ماشین کاری سریع (HSM)، عموماً به فرزکاری انگشتی با سرعت دورانی بالا و پیشروی سریع بر می گردد؛ به عنوان نمونه، پاکت تراشی در بدنه آلومینیومی هواپیماهابا نرخ براده برداری بالا. در طی 60 سال گذشته، ماشین کاری سریع در مورد گستره وسیعی از تولید قطعات فلزی و غیر فلزی با وضعیت سطحی خاص در ماشین کاری مواد با سختی 50 HRC و بالاتر اعمال گردیده است.

برای بیشتر قطعات فولادی که تا حدود 32-42 HRC سخت شده اند، گزینه های ماشین کاری عبارتند از:

ماشین کاری خشن و- نیمه پرداختی در شرایطی که هنوز سخت نشده اند (آنیل)

عملیات حرارتی برای دست- یابی به سختی نهایی (در حدود 63 HRC)

ماشین کاری الکترودها و اسپارک قطعات خاص- قالبها (خصوصاً گوشه ها با شعاعهای کوچک و حفره های عمیق با دسترسی محدود برای ابزارهای برشی)

پرداخت و فوق پرداخت سطوح استوانه ای، تخت و حفره ها توسط- کاربید سمانته مناسب، Cermet (نوعی آلیاژ سرامیک و فلز)، کاربید سرامیک مخلوط شده یا نیترید بورون مکعبی چند کریستالی (PCBN). در مورد خیلی از قطعات و اجزاء، فرآیند تولید شامل آمیزه ای از این گزینه ها بوده و در مورد قالبها باید پرداخت کاری دستی -که زمان بر است- را نیز اضافه نمود. در نتیجه، هزینه های تولید بالا رفته و زمان تدارک (Lead time) بیش از اندازه طولانی خواهد شد.

یکی از اهداف و مقاصد صنایع قالب سازی این بوده و هست که نیاز به پولیش زدن دستی را کاهش داده و یا حذف نمایند و متعاقباً کیفیت را بهبود بخشیده و هزینه های تولید و زمان تدارک را کاهش دهند. فاکتورهای اقتصادی و فنی اصلی برای پیشرفت ماشین کاری سریع

بقا – همیشه افزایش رقابت در بازارهای فروش کالا با تهیه استانداردهای جدید همراه است. نیاز به بهره وری در زمان و هزینه روز به روز بیشتر و بیشتر می شود. این موضوع سبب می شود تا پروسه ها و فناوریهای تولیدی نوینی شکل بگیرد. ماشین کاری سریع، امید بخش و ارائه دهنده راه حلهای جدید است... . مواد - پیشرفت مواد جدیدی که ماشین کاری آنها مشکل است، بر نیاز به یافتن راه حلهای جدید ماشین کاری تأکید می نماید. صنایع فضایی، آلیاژهای فولادی ضد زنگ و مقاوم به حرارت مخصوص به خود را داراست. صنایع اتومبیل سازی، کامپوزیتهای دو فلزی، آهن فریتی و حجم رو به رشد آلومینیوم را داراست. صنعت قالبسازی اساساً با مشکل ماشین کاری فولادهای ابزاری سخت شده از مرحله خشن کاری تا پرداخت کاری روبه روست. کیفیت - نیاز به قطعات و اجزاء محصولاتی با کیفیت بالاتر، نتیجه رقابتهای رو به افزایش است. چنانچه ماشین کاری سریع درست به کار گرفته شود، راه حلهای زیادی در این زمینه ارائه می دهد. یک نمونه جایگزین کردن پرداخت کاری دستی با ماشین کاری سریع است که خصوصاً در قالبها و یا قطعات با هندسه سه بعدی پیچیده از اهمیت بالایی برخوردار است. فرایندها – نیاز به زمان بازده کوتاهتر از طریق کاهش تعداد باز و بست کردنها و روشهای ساده تر، در خیلی از موارد می تواند توسط ماشین کاری سریع برآورده شود. یک هدف نوعی در صنعت قالب سازی این است که ابزارهای سخت شده کوچک در یک set-up ماشین کاری شوند. فرایندهای پر هزینه و زمان بر EDM را نیز می توان توسط ماشین کاری سریع کاهش داده و یا حذف نمود. طراحی و پیشرفت - امروزه یکی از ابزارهای اصلی برای رقابت، فروش محصولات تازه و نوظهور می باشد. در حال حاضر عمر متوسط قطعات خودروها در حدود 4 سال، قطعات کامپیوترها و خدمات جانبی آن 1.5 سال، و عمر گوشیهای تلفن، 3 ماه و ... است. یکی از شرایط لازم برای چنین پیشرفت در تغییر سریع طرحها و محصولات و کاهش زمان عرضه آنها استفاده از تکنیکهای ماشین کاری سریع است. محصولات پیچیده - استفاده از سطوح چند کاره (multi-functional surfaces) بر روی قطعات در حال افزایش هستند، همچون طرحهای جدید پره های توربین که قابلیت ها و تواناییهای جدید و بهینه ای بدست می دهد. طرحهای قبلی اجازه می دانند که پره ها را توسط دست یا با روبات پولیش زنی نمود، اما پره های جدیدی که بسیار پیچیده تر شده اند، می بایستی از طریق ماشین کاری و ترجیحاً ماشین کاری سریع، پرداخت شوند. در این مورد نمونه های خیلی بیشتری از قطعات با دیواره نازک که می بایستی ماشین کاری شوند، موجود است. (تجهیزات پزشکی، الکترونیک، محصولات دفاعی و اجزاء کامپیوترها) اولین تعریف از ماشین کاری سریع:

در تئوری Salomon، ماشین کاری با سرعت برشی بالا... فرض می شود که در سرعتهای برشی خاص (5 تا 10 مرتبه بزرگتر نسبت به ماشین کاری معمولی)، دمای براده برداری در لبه برشی شروع به کاهش می نماید... .

در نتیجه ... به نظر می رسد که شانسی برای بهبود تولید در ماشین کاری با ابزارهای معمولی در سرعتهای برشی بالا بدست دهد... .

تحقیقات نوین، متأسفانه نتوانسته است این تئوری را به طور امل تأیید نماید. کاهش نسبی دما در لبه برنده برای مواد مختلف، در سرعتهای برشی خاص رخ می دهد. این کاهش دما برای فولاد و چدن کوچک بوده و برای آلومینیوم و دیگر فلزات غیر فرو بزرگتر می باشد.

به عنوان یک تعریف منطقی از ماشین کاری سریع می توان گفت: ماشین کاری در سرعتهای به طور مشخص بالاتر نسبت به سرعتهای معمول مورد استفاده در کارگاهها. این سرعت به عوامل زیر بستگی دارد:

1. ماده ای که می بایستی ماشین کاری شود – به عنوان مثال: آلیاژهای آلومینیوم، سوپر آلیاژهای نیکل، فولادها، آلیاژهای تیتانیوم، چدن یا کامپوزیتها

2. نوع فرایند ماشین کاری – برای مثال: تراشکاری، فرزکاری یا سوراخکاری

3. ماشین ابزار مورد استفاده – برای مثال: قابلیت های توانی، سرعت، پیشروی ماشین؛ دیگر مشخصات ماشین ابزار همچون پایداری استاتیکی و دینامیکی

4. ابزار برشی مورد استفاده – به عنوان نمونه: فولاد تند بر، ابزار کاربیدی، سرامیکی یا الماسه

5. ملزومات قطعه کار – شکل، سایز، هندسه، سفتی، دقت و پرداخت

6. ملاحظات دیگر – دسترسی به براده، ایمنی و اقتصاد تعریفهای عملی از ماشین کاری سریع:

• ماشین کاری با سرعت بالا در حقیقت تنها سرعت برشی بالا نیست. این موضوع را می بایستی به عنوان فرایندی که در آن عملیات با روشهای بسیار خاص و با تجهیزات تولیدی بسیار دقیق انجام می گیرد، در نظر گرفت.

• ماشین کاری با سرعت بالا، لزوماً ماشین کاری با اسپیدلهای با سرعت بالا نمی باشد. خیلی از کاربردهای ماشین کاری سریع با اسپیندلهایی با سرعتهای متوسط و با ابزارهای بزرگ انجام می گیرد.

• ماشین کاری سریع در پرداخت کاری فولادهای سخت شده در سرعتها و پیشرویهای بالا، اغلب 4-6 برابر سریعتر نسبت به ماشین کاری معمولی انجام می پذیرد. مزایای استفاده از ماشین کاری سریع:

• حداقل فرسایش ابزار حتی در سرعتهای بالا

• فرایندی با قابلیت تولید بالا برای قطعات کوچک

• کاهش تعداد مراحل فرایند

در این نوع ماشین کاری دمای قطعه کار و ابزار پایین نگه داشته می شود که باعث می شود در خیلی از موارد عمر ابزار طولانی تر شود. از طرف دیگر در ماشین کاری سریع، عمق ماشین کاری کم بوده و زمان درگیری برای لبه برنده بسیار کوتاه است. (در تصویر زیر به وضوح تفاوت میان ماشین کاری معمولی و ماشین کاری سریع از لحاط حرارت ایجاد شده و منطقه حرارت دیده ابزار در هر دو روش آشکار است.) بنابراین می توان گفت که سرعت پیشروی به اندازه کافی بالا هست که حرارت نتواند گسترش پیدا کند. نیروی برشی کوچک باعث تغییر شکلهای جزئی در ابزار می شود. از آن جایی که نوعاً در این نوع ماشین کاری، عمق برش کم است، نیروهای برشی شعاعی بر روی ابزار و اسپیندل کوچک است. لذا یاتاقانهای اسپیندل، ریلهای راهنما و ballscrewها حفظ می شوند.

برخی معایب استفاده از ماشین کاری سریع:

• نرخ سریغ افزایش و کاهش سرعت و توقف های مکرر اسپیندل باعث می شود که راهنماها، یاتاقانهای اسپیندل و ballscrewها سریعتر فرسوده شوند.

• نیاز به دانش خاص فرایند، تجهیزات برنامه نویسی و رابطی برای انتقال سریع داده ها

• توقف اورژانسی عملاً لازم نیست. خطاهای انسانی، خطاهای سخت افزاری یا نرم افزاری، پیامدهای بزرگی به همراه خواهد داشت.

• نیاز به طراحی خوب فرایند. ابزارها

در بیشتر کاربردها ابزارهای کاربیدی مورد نیاز است. خمواره باید در این نوع ماشین کاری از گریدی از ابزارهای کاربیدی استفاده کرد که علاوه بر سختی (مقاومت در برابر سایش)، دارای چقرمگی (مقاومت در برابر شوک و ضربه) نیز باشد؛ چرا که ماشین کاری سریع اغلب با شوکهای زیادی همراه است. ضربه، ارتعاشات و تغییرات دمایی، همگی در سرعتهای بالاتر، شرایط بحرانی تری دارند. در مورد ابزارهای با چقرمگی بالاتر، احتمال لب پر شدن یا ترک خوردن به علت این شوکها کمتر می باشد. بهترین حالت از نظر سختی و چقرمگی، در ابزارهاب کاربیدی با دانه بندی ریز بدست می آید. بسیاری از کاربیدهای ریزدانه ای که امروزه موجود هستند، چقرمگی بهتر، و تغییرات سختی کمتری نسبت به گریدهای درشت تر از خود نشان می دهند. ماشین کاری سریع اغلب ماشین کاری در درجه حرارت بالا نیز هست. انتخاب ابزار نه تنها بر اساس مقاومت سایشی، بلکه می بایستی بر اساس قابلیت حفظ مقاومت سایشی در دماهای بالا نیز انجام پذیرد.

معمولا در ماشین کاری سریع از ابزارهای کاربیدی با پوشش TiAlN استفاده می شود؛ چرا که این پوشش با ایجاد یک سد حرارتی از ابزار محافظت می کند. این پوشش در حدود 35% نسبت به TiN به لحاظ حرارتی مقاومتر است. خاصیت دیگر TiAlN مقاومت سایشی است که سبب شده در ماشین کاری قطعات ریخته گری شده مؤثر باشد. از آنجایی که این پوشش در ماشین کاری در دمای بالا مؤثر است، اغلب به منظور کاهش شوک از خنک کار استفاده نمی شود. به منظور جایگزینی خاصیت روانکاری خنک کار، لایه ای از پوشش روانکار بر روی TiAlN استفاده می شود. در مقایسه با کاربیدها موادی که در جدول زیر لیست شده اند، مقاومت سایشی بالاتری در سرعتهای برشی بالاتر از خود نشان می دهند، اما در برابر شوکها ضعیف تر می باشند. در یک فرایند پایدار، استفاده از یکی از موارد زیر می تواند طول عمر بیشتری نسبت به ابزاراهای کاربیدی بدست دهد. فلزات غیر فرو فلزات فرو

PCD CBN

Cermet سرامیک

موضوعات مرتبط

در مورد ماشین کاری آلیاژهایی با قابلیت ماشین کاری پایین از جمله آلیاژهای تیتانیوم و سوپر آلیاژهای نیکل، ترجیح داده می شود که به جای ماشین کاری سریع از ماشینکاری با توان عملیاتی بالا (High-Througput Machining) استفاده نمود چرا که به مدرت این فلزات بتوانند در سرعتهای بالاتر از 300 smm ماشین کاری شوند. عبارتی که اغلب برای پوشش دادن به هر دو مبحث HSM و HTM به کاری می رود، ماشین کاری با راندمان بالا (High Efficiency Machining) می باشد. به عبارت دیگرHEM به معنای بار برداری با نرخی سریعتر نسبت به کاربردهای معمولی می باشد. در پایان توجه شما را به چند نمونه ای که با تکنولوژی ماشینکاری سریع ساخته شده اند، جلب می نماییم. به زمان ها و تفاوت های آنها توجه کنید!

زمان ماشین کاری:

ماشین کاری معولی: 131 دقیقه

ماشین کاری سریع: 78 دقیقه

زمان ماشین کاری:

ماشین کاری معولی: 97 دقیقه

ماشین کاری سریع: 42 دقیقه

چند شرکت معتبر جهانی در زمینه ماشین کاری سریع: • BIG Kaiser Precision Tooling

• CGTech

• Carpenter Technology Corp.

• Cincinnati Machine, A UNOVA Company

• Delcam Inc.

• Fadal Machining Centers

• Gibbs and Associates

• BIG Kaiser Precision Tooling

• CGTech

• Carpenter Technology Corp.

• Cincinnati Machine, A UNOVA Company

• Delcam Inc.

• Fadal Machining Centers

• Gibbs and Associates

• Giddings & Lewis Machine Tools

• Giddings & Lewis Machine Tools

منابع:

D.G. Flom, Implementation of High Speed Machining, High speed Machining, pp445-449, published by SME

R. Komanduri, J. McGee, R. A. Thompson, J. P. Covey, F. J. Truncale, V. A. Tipnis , On a methodology for establishing the machine tool system requirements for high speed machining, High speed Machining, pp37-47, published by SME

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

معرفي ماشين‌كاري با جت آب و مواد ساينده

معرفي ماشين‌كاري با جت آب و مواد ساينده

Abrasive and Water Jet Machining: Introduction

منبع:مجله قالبسازان، شماره 31، صص 74-71

اگرچه سال‌هاست كه از استفاده از تكنولوژي جت مواد ساينده و جت آب مي‌گذرد و ليكن اخيراً اين دو فرآيند در زمينه بازار ماشني ابزار جايگاه مناسبي پيدا كرده است. اين موضوع مهم و قابل توجه است و تعدادي از نوآورن قديمي با استفاده از جايگزيني و تكميل فرآيندهاي معمولي ماشين‌كاري خود با استفاده از اين دو فرآيند (ماشين‌كاري با جت‌آب و جت مواد ساينده) سود فراواني برده‌اند.

اخيراً بر طبق گزارش Frost و Sullivan كه يك شركت بازاريابي كار مي‌كنند، اعلام نموده‌اند كه abrasive waterjet به نحو چشمگيري رشد و گسترش قابل ملاحظه‌اي پيدا كرده است. رشد 1/9 درصد در فاصله سال‌هاي 2002-1997 براي بازار واترجت و جت مواد آينده پيش‌بيني مي‌شود.

هم واترجت و هم ليزر قادرند فلزات و ديگر مواد را برش دهند. وليكن دستگاه‌هاي واترجت ارزان‌تر از دستگاه‌هاي ليزر مي‌باشند و عملاً دستگاه‌هاي واترجت برتر از ماشين‌هاي برش معمولي مي‌باشند.

چرا تعداد زيادي از مردم به خريد دستگاه‌هاي واترجت روي آورده‌اند، زيرا: چون مي‌توانند سريع برنامه‌ريزي كرده و در مدت كوتاهي پول‌دار شده و سود زيادي عايدشان شود. همچنين مي‌توانند سريعاً دستگاه را تنظيم كرده و كل مجموعه تنظيمات دستگاه را تنظيم كرده و كل مجموعه تنظيمات دستگاه را چك كنند آنها از ابزار دستگاه خيلي تعريف مي‌كنند. چونكه ابزار، هم در ماشينكاري اوليه و هم در ماشينكاري ثانويه (نهايي) يكي است و نيازي به تغيير ابزار نمي‌شود. سرعت ساخت قطعات بسيار بالا و خارج از تصور مي‌باشد. اين روش باعث ايجاد اثرات حرارتي روي قطعه نمي‌شود. آنها مي‌توانند هزينه خريد دستگاه را در مدت كوتاهي تامين نمايند. شما قبلاً عبارات واترجت و جت مواد ساينده را شنيده‌ايد، اين مهم است كه بدانيد جهت مواد ساينده همان واترجت نمي‌باشد، اگرچه خيلي به هم شبيه هستند. تكنولوژي جت‌آب به حدود 20 سال پيش برمي‌گردد و جت مواد ساينده حدوداً 10 سال بعد به وجود آمد. اساس هر دو روش مبتني بر افزايش فشار آب تا حد خيلي زياد و خروج آب از يك روزنه كوچك به خارج مي‌باشد. سيستم واترجت از يك باريكه آب استفاده مي‌كند كه از دهانه (orifice) خارج مي‌شود و مي‌تواند مواد نرمي از قبيل پارچه و مقوا را برش دهد و ليكن نمي‌تواند مواد سخت‌تري را برش‌كاري كند. آب در دهانه ورودي از 20 تا 55 هزار پوند بر اينچ مربع تحت فشار قرار مي‌گيرد، سپس از دهانه (jewel) كه قطر آن به طور نمونه 015/0-010/0 اينچ مي‌باشد. با فشار خارج مي‌شود و در سيستم جت مواد ساينده، مواد ساينده به جت‌آب افزوده شده تا بتواند مواد سخت‌تر را نيز برش دهد. سرعت خيلي زياد جت آب باعث ايجاد خلاء شده و مواد ساينده را به داخل نازل مكش مي‌كند. اغلب مردم زماني كه منظورشان جت ساينده است، به غلط اصطلاح واترجت را به كار مي‌برند. يك مجموعه كامل نازل واترجت حدود 500 تا 1000 دلار مي‌باشد در صورتي كه نازل جت سازنده حدود 800 تا 2000 دلار هزينه در بر دارد. هزينه عملياتي جت مواد ساينده به خاطر سايش تيوپ مخلوط‌كننده مواد ساينده با آب و همچنين به خاطر مصرف مواد ساينده نسبت به واترجت خيلي زياد است.

 

تنها محدوديت جت‌آب نازل‌هاي آن مي‌باشد و jewel داراي سوراخ بسيار ريزي بوده كه آب با فشار از آن به بيرون پاشيده مي‌شود. Jewel ممكن است ترك برداشته و يا در اثر رسوب در آن مسدود شدن دهانه ياقوتي نازل در اثر ورود مواد زائد و گرد و كثافت در دهانه ورودي آب (inlet water) مي‌باشد و مي‌توان براحتي و با استفاده از يك فيلتراسيون مناسب از بروز چنين مواردي جلوگيري نمود. رسوبات در اثر مواد معدني موجود در آب نيز ممكن است پديد آيد. Jewelها را مي‌توان در مدت كوتاهي حدود 2 تا 10 دقيقه تعويض نمود. همچنين قيمت بالايي نداشته و حدود 5 تا 50 دلار مي‌باشد، البته نازل‌هاي الماسه نيز وجود دارند وليكن قيمت آنها حدود 200 دلار مي‌باشد و همچنين ساخت آنها نيز مشكل‌تر از نازل‌هاي ياقوتي مي‌باشد. ابعاد و شكل هندسي دهانه نازل در نحوه عملكرد آن تاثير بسيار مهمي داشته و در مورد نازل‌هاي الماسي تامين اين دقت و تلرانس كمي مشكل و هزينه‌بر مي‌باشد.

محدوديت‌هاي موجود در مورد نازل‌هاي مربوط به جت مواد ساينده

نازل‌هاي جت مواد ساينده علاوه بر طرح ساده‌اي كه دارند گاه‌گاهي ايجاد مشكلاتي نيز مي‌كنند. طرح‌هاي گوناگوني ساخته شده‌اند ولي همگي در بروز يكسري مشكلات مشترك هستند.

تيوپ مخلوط‌كننده يك قطعه و مجموعه گران‌قيمت بوده و به علت سايش در اثر مواد ساينده داراي عمر كوتاهي نيز مي‌باشد. همانطوري كه گفته شد، جت مواد ساينده قادر است هر چيزي را برش دهد و اين توانايي بالايي فرسايش و در نتيچه آن برش مسير عبور و تيوپ مخلوط‌كننده را نيز تحت تاثير قرار مي‌دهد و همين مسئله در افزايش قيمت نهايي قطعه توليدي تاثير مي‌گذارد.

از ديگر مشكلات موجود در مورد دستگاه‌هاي جت مواد ساينده اين است كه تيوپ مخلوط‌كننده به هميشه بلكه گاه‌گاهي مسدود مي‌شود. معمولاً علت اين امر در اثر مواد زايد و كثيف (dirt) و همچنين دانه‌هاي مواد ساينده كه از اندازه استاندارد بزرگ‌تر باشند نيز حاصل مي‌شود.

مزاياي ماشين‌كاري با جت مواد ساينده

برنامه‌‌ريزي و تنظيم فوق‌العاده سريع

در اين فرآيند نيازي به تغيير ابزار جهت كارهاي مختلف نمي‌باشد، برعكس ديگر دستگاه‌هاي ماشين‌كاري كه حتي براي تعويض ابزار نير بايد براي دستگاه برنامه‌ريزي كرد. تنها برنامه‌ريزي لازم براي انجام عمليات ارائه نقشه قطعه به دستگاه مي‌باشد و اگر مشتري نقشه قطعه كار را روي يك ديسكت به شما تحويل دهد، نصف كار انجام شده است و اين به اين معني است كه شما در توليدات كم و حتي تك‌سازي هم مي‌توانيد سود قابل توجهي ببريد.

براي اغلب كارها نياز به فيكسچر خيلي كمي نياز است:

براي مواد تخت مي‌توان پس از قرار دادن آنها روي ميزكار با قراردادن دو وزنه 10 پوندي روي آن قطعه كار را فيكس نمود و براي قطعات كوچك مي‌تواند با استفاده از رويندهاي كوچك، كار را محكم نمود.

امكان ماشين‌كاري تقريباً هر قطعه (شكل) دو بعدي و برخي از قطعات (اشكال) سه بعدي

امكان ماشين‌كاري شعاع‌ها و گوشه‌هاي داخلي با شعاع كم، امكان ساخت فلانج كاربراتور با سوراخ‌ها و همه چيزهاي لازم آن. برخي از دستگاه‌هاي فوق‌العاده پيشرفته قادر به ماشين‌كاري سه بعدي مي‌باشند. ماشين‌كاري سه بعدي نيازمند و مستلزم دقت زيادي مي‌باشد. به همين دليل ماشين‌كاري سه بعدي صرفاً جهت كاربردهاي خاص به كار مي‌رود.

به هر حال ماشين‌كاري جت مواد ساينده داراي توانمندي فوق‌العاده در توليد اشكال دو بعدي است و ليكن در مورد اشكال سه بعدي داراي محدوديت‌هايي مي‌باشد.

اعمال نيروي جانبي بسيار كم به قطعه حين ماشين‌كاري

بدين معني كه شما مي‌توانيد با اطمينان قطعاتي كه ضخامت ديواره آنها به كوچكي 0025/0 اينچ باشد را به راحتي و بدون تركيدگي و يا حتي لب‌پريدگي، ماشين‌كاري كنيد. همچنين پايين بودن زياد ميزان نيروي جانبي برش اين امكان را فراهم مي‌كند تا بتوان اشكال لانه زنبوري و تو در تو توليد نموده و با اين كار را از متريال حداكثر استفاده را كرد.

اغلب هيچ گونه گرمايي روي قطعه كار ايجاد نمي‌شود:

شما مي‌توانيد قطعه كار را ماشين‌كاري كنيد. بدون ايجاد افزايش دما و سخت شدن قطعه كار و بدون توليد دودهاي سمي، بدون ايجاد پيچيدگي در قطعه كار، و بدون توليد دودهاي سمي، و بدون ايجاد پيچيدگي در قطعه كار.

شما مي‌توانيد قطعاتي را كه قبلاً سخت‌كاري شده‌اند و عمليات حرارتي بر روي آنها انجام شده است را به راحتي ماشين‌كاري كنيد. در ايجاد سوراخ بر روي فولاد به ضخامت 2 اينچ حداكثر دماي قطعه كار به 120 درجه فارنهايت مي‌رسد و ليكن ماشين‌كاري بر روي ديگر قطعات در دماي اتاق انجام مي‌شود.

نيازي به ايجاد سوراخ اوليه نمي‌شود:

بر خلاف ماشين‌كاري با وايركات كه نياز به ايجاد سوراخ اوليه مي‌باشد در اين روش نيازي به ايجاد سوراخ اوليه نمي‌باشد.

موضوع ضخامت قطعه‌كار

محدوديت مشخصي براي ضخامت معلوم نمي‌باشد و ليكن سرعت برش تابعي از ضخامت قطعه كار مي‌باشد.

عدم آسيب‌رساني به محيط

شما مي‌توانيد از مواد ساييده شده قرمز رنگ كه از garnet بجاي مانده است جهت تزئين باغچه استفاده كنيد حتي اگر شما مي‌خواهيد قطعات زيادي از جنس مواد خطرناك از قبيل سرب و … را ماشين‌كاري كنيد، اين مهم است كه مقدار خيلي كمي از ماده برداشته مي‌شود. اين خود در حفاظت محيط‌زيست موثر است.

باقي مانده مواد خام نيز قابل استفاده است

هنگام ماشين‌كاري قطعات گران‌قيمت از قبيل تييانيوم، باقي مانده ماده خام نيز ارزشمند است زير عرض برش اين فرآيند كوچك بوده و پس از توليد قطعه اصلي، مي‌توان از مواد باقي مانده مجدداً قطعات ديگري توليد نمود.

تنها و تنها فقط به يك ابزار نياز است

در اين روش نيازي به تغيير ابزار نمي‌باشد و حتي نيازي به برنامه‌ريزي جهت تغيير ابزار نمي‌باشد. برنامه‌ريزي و تنظيم دستگاه و تميز كردن نيز زمان زيادي نمي‌برد، از اين رو در اين روش سرعت توليد و بهره‌وري خيلي زياد است.

افسانه‌ها و موهومات معمول در مورد جت مواد ساينده

اوه! شما مي‌توانيد فولاد به ضخامت 6 اينچ را با آب ببريد!؟

خير! اگر شما مشاهده مي‌كنيد كه يك قطعه فولادي به ضخامت 6 اينچ در حال برش‌كاري است، بدانيد كه اين واترجت نيست بلكه جت مواد ساينده است كه اين كار را انجام مي‌دهد. وظيفه آب در اينجا فقط اعمال شتاب فوق‌العاده زياد بر مواد ساينده است. و اين مواد ساينده است كه فولاد را مي‌برد، نه آب!

عمر نازل برش‌كاري

به اشتباه خيال مي‌شود كه عمر نازل خيلي مهم و حساس است و اين در حالي است كه عمر قسمت نازل دستگاه اهميت آن چناني ندارد و آنچه كه مهم است عمر تيوپ مخلوط‌كننده مواد ساينده با آب است.

Orifice يا jewelها ارزان هستند و اصلاً قابل قياس با تيوپ اختلاط نمي‌باشد. Jewelها (قسمت نازل يا دهانه خروجي آب است كه از جنس لعل يا ياقوت مي‌باشد) تقريباً ارزان و حدود 15 تا 50 دلار مي‌باشند و اين در حالي است كه قيمت تيوپ مخلوط‌كننده 100 تا 200 دلار مي‌باشد. Jewelها نوعاً در اثر رسوبات معدني موجود در آب آسيب مي‌بينند كه البته اين رسوبات قابل برداشت مي‌باشند. Jewel از جنس ياقوت قرمز و آبي تقريباً يكسان هستند و تفاوتشان فقط در رنگشان است. علت رنگ قرمز rubyها به علت درصد بالاي كرم موجود در آنها بوده و در مقابل sapphireها علت رنگ آبي، درصد بالاي آهن موجود در آنها است وليكن هر دو سنگ ياقوت معدني مي‌باشند. اما اگر هنوز عمر مفيد نازل براي شما خيلي مهم است مي‌توانيد بجاي نازل از جنس ياقوت قرمز يا آبي، از نازل الماسه استفاده كنيد ولي بهتر است فعلاً از يك سامانه مناسب فيلتراسيون آب استفاده كنيد.

مدت كاركرد مفيد تيوب مخلوط‌كننده چقدر است؟

براي روشن شدن موضوع بدانيد استفاده از يك تيوب مخلوط‌كننده كهنه و آسيب ديده در اثر كاركرد مانند بكارگيري يك تيغچه الماسه كند شده مي‌باشد. اين مشكل است كه بگوييم چه وقت يك تيوب كاملاً آسيب ديده و قابل كاربرد نمي‌باشد. اما اين مهم است كه ساييدگي در تيوب باعث كاهش كارآيي ماشين‌كاري مي‌گردد. براي كارهاي دقيق بهتر است از يك تيوب جديد استفاده نمود.

عمر مفيد تيوب به پارامترهاي زيادي بستگي دارد، به عنوان مثال نوعاً از 20 تا 100 ساعت مي‌تواند عمر مفيد متوسط فرض شود. البته با توجه به شرايط ممكن است از اين زمان سريع‌تر يا كندتر نيز سايش اتفاق بيفتد كه البته باز به شرايط كاري بستگي دارد.

 

پس هزينه اصلي عملياتي چه چيزي است؟

وقتي هزينه‌هايي از قبيل تيوب اختلاط و دهنه‌هاي نازل كه قطعات گران‌قيمت و فرسايشي هستند را مورد توجه قرار مي‌دهيد بايستي هزينه كل عميات را نيز در نظر گرفته و آن را با سودمندي و قدرت توليد دستگاه مقايسه كنيد وقتي شما چنين مقايسه‌اي را انجام دهيد خواهيد ديد كه دستگاه جت مواد ساينده شايد سودآورترين دستگاه در كارگاه شما باشد.

توجه داشته باشيد كه قيمت ساعت كار دستگاه بين 20 تا 35 دلار متغير است. البته كارگاه‌هايي نيز مشاهده شده‌اند كه به علت انجام كارهاي فوق‌العاده دقيق، ساعت كار دستگاهشان بين 500 تا 2000 دلار مي‌باشد. البته كمي غير عادي نيز مي‌باشد و همچنين گاهگاهي كارگاه‌هايي نيز ديده مي‌شوند كه كارهايي انجام مي‌دهند كه انجام آنها با ساير روش‌ها يا تقريباً غير ممكن و يا با استفاده از روش‌هايي كه بتواند جايگزين جت مواد ساينده شود، خيلي گران مي‌شود.

تلرانس‌ها و دقت‌هاي قابل دستيابي

جهت توليد قطعات دقيق نياز به دستگاه دقيق نيز مي‌باشد. البته پارامترهاي ديگري نيز وجود دارند كه مهم و قابل توجه مي‌باشند. يك ميزكار دقيق در دقت كار تاثير دارد. فاكتور اصلي در دقت و تلرانس، نرم‌افزار دستگاه است نه سخت‌افزار آن! تلرانس قابل دستيابي به مقدار زيادي به مهارت استفاده كننده بستگي دارد. اخيراً پيشرفت‌هاي مهمي در خصوص كنترل فرآيند جهت دستيابي به تلرانس‌هاي بالاتر صورت گرفته است. دستگاه 10 سال پيش داراي تلرانس كاري بين 060/0 تا 10/0 اينچ بوده است و ليكن امروزه دستگاه‌هايي توليد شده‌اند كه قادرند قطعاتي با تلرانس 002/0 اينچ توليد كنند.

جنس قطعه كار

مواد سخت‌تر نوعاً پس از برشكاري كمتر taper شده‌اند و اين مسئله در تعيين ميزان تلرانس قابل دستيابي، قابل توجه است.

ضخامت قطعه كار

هنگامي كه ضخامت قطعه كار افزايش مي‌يابد، كنترل رفتار خروجي جت‌ ساينده در محلي كه از قطعه كار خارج مي‌شود، مشكل مي‌گردد و هر چه ضخامت قطعه كار افزايش يابد، ميزان شيب‌دار شدن و احتمال لب‌پريدگي افزايش مي‌يابد.

دقت ميزكار

واضح است است دقت بالاتر وقتي حاصل مي‌شود كه حركت ميز دقيق‌تر و قابل كنترل‌تر باشد.

استحكام و پايداري ميزكار

ارتعاشات بين سيستم حركتي و قطعه كار و ضعف در كنترل سرعت و تغيير ناگهاني در وضعيت دستگاه مي‌تواند باعث بروز عيب در قطعه كار گرديده كه اغلب witness marks ناميده مي‌شود (شكل 4)

 

كنترل جت مواد ساينده

چون اساساً ابزار برشي يك جرياني از آب پر فشار همراه با مواد ساينده است (طبق شكل 5) هنگام خروج از قطعه كار حالت اريبي شكل بوجود مي‌آيد، لذا جهت حصول تلرانس و دقت لازم بايستي اين عقب‌افتادگي با كنترل مناسب جبران گردد.

 

 

اين مسلئه عقب‌افتادگي (lag) مي‌تواند در موارد ذيل بروز اشكال نمايد

الف- در اطراف منحني‌ها

هنگامي كه جت مي‌خواهد از يك مسير منحني شكل عبور نمايد، lag باعث شيب‌دار شدن مي‌گردد، بنابراين براي جلوگيري از اين امر بايستي سرعت حركت خطي مسير برش را پايين آورد و اجازه داد كه قسمت انتهايي جت و قسمت ابتدايي آن كه اين دو مابين محل ورود جت و محل خروج آن از قطعه كار قرار دارد در يك راستا قرار گرفته و از شيب‌دار شدن آن جلوگيري گردد.

ب- گوشه‌هاي داخلي

هنگامي كه جت وارد يك گوشه داخلي از مسير برش مي‌گردد بايستي سرعت پيشروي را پايين آورد تا عقب‌افتادگي قسمت انتهايي جت جبران شده و مسير برش صاف و بدون شيب‌دار شدن توليد شود در غير اين صورت احتمال افزايش شعاع گوشه وجود خواهد داشت. همچنين پس از اتمام ماشينكاري گوشه‌ها و رسيدن به خط مستقيم نبايستي سرعت پيشروي يكمرتبه افزايش يابد زيرا اين عمل باعث پس زدن ناگهاني جت و آسيب‌ديدگي قطعه كار مي‌گردد.

ج- ميزان پيشروي

هنگامي كه سرعت پيشروي كاهش داده مي‌شود، عرض مسير برش قه مقدار اندكي افزايش مي‌يابد.

د- شتاب

هر گونه حركت ناگهاني از قبيل تغيير در ميزان پيشروي به طور ناگهاني باعث آسيب‌ديدگي قطعه كار مي‌گردد. لذا بايستي براي كارهاي فوق‌العاده دقيق، شتاب به خوبي كنترل گردد.

هـ- فاصله نازل تا قطعه كار

برخي از نازل‌ها نسبت به برخي ديگر باعث شيب‌دار شدن بيشتري در مسير برش مي‌گدرد. نازل‌هاي بلندتر معمولاً شيب كمتري ايجاد مي‌نمايند، كاهش فاصله نازل تا سطح قطعه كار باعث كمتر شدن شيب مي‌گردد.

و- عرض برش

عرض برش كه همان قطر يا عرض پرتو جت مي‌باشد، مشخص مي‌كند كه تا چه حد شما مي‌توانيد گوشه‌هايي تيز و با حداقل شعاع گوشه توليد نماييد. تقريباً كوچكترين قطر پرتو جت توليد عرض برشي به پهناي 030/0 اينچ مي‌نمايد. دستگاه‌هايي با قدرت عملياتي بالاتر نيازمند نازل‌هاي بزرگتري مي‌باشد زيرا حجم آب و مواد ساينده نيز بيشتر خواهد بود.

ز- ثبات فشار پمپ

تغييرات در فشار پمپ واترجت مي‌تواند باعث ايجاد اثراتي بر روي قطعه نهايي گردد. بنابراين لازم است كه در حين انجام عمليات طوري برنامه‌ريزي گردد كه تغييرات فشار پمپ به حداقل رسيده تا از ايجاد اثرات نامطلوب بر قطعه كار جلوگيري شود و اين موضوع بخصوص در مواردي كه تلرانس مورد نظر در حدود 005/0 اينچ باشد، رعايت اين مسئله الزامي است پمپ‌هاي قديمي‌تر اغلب بيشتر باعث بروز چنين مشكلاتي مي‌شدند وليكن پمپ‌هايي كه با استفاده از سيستم ميل‌لنگ كار مي‌كنند باعث توزيع فشار يكنواخت‌تر و منظم‌تر مي‌گردند.

ح- تجربه اپراتور

با توجه به فاكتورهاي ذكر شده سيستم جت مواد ساينده قادر است قطعات را با تلرانسي از 020/0 اينچ تا 001/0 اينچ توليد نمايد. امتياز و برتري يك دستگاه جت مواد ساينده نسب به نوع مشابه خود، در سهولت دستيابي به تلرانس‌هاي مذكور مي‌باشد در صورتي كه نازل بتواند در هر موقعيت لازم نسبت به محورهاي x و y با تلرانس 01/0 اينچ قرار گيرد، بنابراين شما مي‌توانيد قطعه‌اي با ضخامت 5/0 اينچ را با تلرانس 002/0 اينچ توليد نماييد. علاوه بر مطالب فوق، تجربه اپراتور نيز حائز اهميت مي‌باشد.

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

روشهاي توليد قطعات مطابق با استاندارد دين شماره 8580 عبارتند از:

CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C63%5C782950138946791.jpg&X=394&Y=214

 

 

 

براي توليد قطعات مصرفي در خودرو، از روشهاي سنتي بالا کمک گرفته ميشود.در حال حاضر با توجه به فضاي رقابتي، منابع محدود مواد اوليه و مالي، سوخت مصرفي و همچنين مشکلات زيست محيطي، ضرورت استفاده از فناوريهاي جديد و خلاءآنها در صنعت خودرو، روز به روز بيشتر احساس ميشود. يکي از روشهاي نويني که از دهه 1990 در توليد قطعات از آن استفاده ميشود، روش هيدروفرمينگ است. استفاده از روش هيدروفرمينگ، نقش مهمي در کاهش وزن قطعه، هزينه ابزار وهزينه توليد دارد. در اين روش، سمبه يا ماتريس، با محيطي سيال جايگزين شده و فشار سيال، موجب جريان مواد به داخل حفره قالب و در نهايت شکلگيري آن ميشود.

 

در اين روش، براي فرمدهي اشکال، مواد اوليه داخل قالبي قرار گرفته و بعد از بستهشدن قالب مايع با فشار قوي به داخل قالب تزريق شده و شکل قالب را به مواد ميدهد، سپس قالب بازشده و بعد از تخليه مايع، قطعه از داخل قالب بيرون ميآيد.

 

مزاياي روش هيدرو فرمينگ عبارتند از:

 

· شکلدهي قطعات پيچيده با سطح مقطعهاي متفاوت در يک قطعه

 

· کاهش مراحل توليد

 

· کاهش زمان توليد

 

· کاهش هزينههاي توليد

 

· کاهش سايش ابزار مصرفي

 

· عدم نياز به قالبهاي متعدد

 

· کاهش وزن قطعات توليد شده (بهينهسازي)

 

· حذف فرايند جوشکاري در توليد قطعات حساس

 

· کاهش خرابي قالب و افزايش طول عمر قالب

 

· حذف آلودگي صوتي در محيط کار

 

· کاهش تجهيزات متعدد (انواع پرسها) براي توليد قطعات

 

· صافي سطوح قابل توجه نسبت به ديگر روشهاي ساخت

 

 

 

 

نحوه توليد قطعه در روش هيدروفرمينگ

 

ابتدا يک طرف قالب که بر اساس نوع قطعه و هزينههاي ساخت تعيين ميشود، ساخته شده و سپس در دستگاه هيدروفرمينگ، نصب ميشود. براي شروع کار، ابتدا مواد اوليه (ورق يا پروفيل) با ابعاد مورد نياز بريده شده و در محل از قبل تعيينشده در قالب، قرار ميگيرد. سپس طرف ديگر قالب که در واقع نگهدارنده مواد اوليه است، روي ورق يا پروفيل نشسته و عمل تزريق صورت ميگيرد. بعد از بستهشدن قالب، مايعي با دبي و فشار زياد اما کنترلشده، به فضاي قالب تزريق شده و ورق يا پروفيل را به ديواره طرف ديگر قالب فشرده و شکل قالب را به آن ميدهد.

 

در اين دستگاه، براي ايجاد فشار زياد، از دو مايع روغن و آب استفاده ميشود. روغن تامينکننده نيروي کاري و آب مايع عملکننده فرايند (بهعلت فراواني و ارزان بودن آن) و سيستم عملکرد آنها نيز مشابه سرنگ است. روش هيدروفرمينگ، به دو دسته هيدروفرمينگ لولهاي و هيدروفرمينگ ورقي، قابل تقسيمبندي است. از هيدروفرمينگ لولهاي، بيشتر در توليد قطعاتي مانند سهراهيها، اتصالات و... استفاده ميشود.

 

 

شكل1: فرايندهاي شكل‌دهي هيدروفرمينگ لوله‌اي

CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C63%5C943046642330371.jpg&X=510&Y=175

 

 

 

از روش هيدروفرمينگ ورقي (مواد اوليه مصرفي به صورت ورق هستند) بيشتر براي توليد قطعات بدنه و شاسي و... استفاده مي‌شود. اين روش، بيشتر شبيه کشش عميق است با اين تفاوت که درکشش ورق، ميبايستي بعد از چندين مرحله کشش، به فرم مورد نظر برسد، اما در روش هيدروفرمينگ، قطعات طي يک مرحله به قطعه مورد نظر تبديل ميشوند.

 

در حال حاضر، از اين فرايند در توليد قطعات بسياري از خودروهاي توليدي نظير دوج دورانگو، فورد F-150 مدل 2004، پونتياک مدل 2006، سوبارو ايمپزا مدل 2006 و شورلت مدل 1997 استفاده ميشود(شکل 2).

 

 

شكل2: فرايند شكل‌دهي به روش هيدروفرمينگ ورقي

CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C63%5C883294073243158.jpg&X=434&Y=193

 

نتيجه گيري

 

با توجه به گسترش روزافزون استفاده از اين روش در توليد قطعات پيچيده و با توجه به مزاياي اشاره شده، به نظر ميرسد که سازندگان قطعات خودرو را مي­بايستي نسبت به استفاده از اين روش در توليد قطعات خود ترغيب کرد تا در نهايت، ضمن کاهش قيمت تمام‌شده، از اتلاف منابع موجود و مواد اوليه نيز جلوگيري شود.

 

منبع:صنعت خودرو

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

اشین کاری با اسپارک

 

ماشین کاری با اسپارک از جدیدترین روش هایی است که به روش های قالب سازی اضافه شده است. ماشین کاری با اسپارک روشی است که در آن از فولاد و یا بقیه فلزات می توان با روش تخلیه الکتریکی براده برداری نمود. اسپارک یک عمل موضعی است و با تناوب زمانی، براده ها به صورت حجم کوچک فلزی بتدریج از قطعه کار برداشته می شوند.

یک نمونه ماشین اسپارک اوروژن در شکل زیر نمایش داده شده است.

26-spark.gif

قطعه کار که معمولا همان اینسرت قالب است، روی یک صفحه در محلول دی الکتریک غوطه ور است (معمولا نفت). مخزن روی پایه ماشین نصب شده است. الکترود که کاملا متناسب با حفره است (مشابه هاب) روی گلویی ماشین نصب شده و گلویی نیز به یک سیستم پینیون چرخ شانه متصل است. یک سر و موتور شانه را توسط یک پینیون تحریک می کند. بنابراین ابزار نسبت به قطعه کار حرکت عمودی می کند. قطعه کار و ابزار هر دو به یک منبع الکتریکی متصل هستند. الکترود قطب منفی و قطعه کار قطب مثبت است.

شانه ماشین توسط سرو موتور به سمت پایین تا فاصله معینی بین ابزار و قطعه کار حرکت می کند. در این نقطه دی الکتریک بین الکترود و قطعه کار قطع شده و عملیات اسپارک شروع می شود.

عملیات اسپارک باعث جداسازی ذرات از قطعه کار می شود. به صورت مشابه در همین زمان خوردگی روی الکترود نیز با نرخ کمتری به وجود می آید.

یک نازل دی الکتریک را از طریق شیلنگ به روی قطعه می پاشد و ذرات خورده شده از روی قطعه کار شستشو می شوند (در زمانی که الکترود به سمت بالا حرکت می کند). الکترود مجدد پایین می آید اما این بار به دلیل خوردگی، میزان پایین آمدن بیشتر از کورس قبلی است. مجددا اسپارک در یک عمق بیشتر اتفاق می افتد و ذرات دیگری از قطعه کار برداشته می شوند.

عملیات ادامه پیدا می کند، ابزار بالا می رود. ذرات خورده شده شسته می شوند. ابزار پایین می آید و عملیات اسپارک با حداقل شعاع جرقه اتفاق می افتد.

خوردگی نه تنها در قطعه کار بلکه در الکترود هم به وجود می آید. این بدان معنی است که برای عمق های زیاد چندین الکترود مورد نیاز است. معمولا الکترودهای اول و دوم و سوم عملیات خشن کاری را انجام می دهند. آخرین الکترود ترجیحا برای عملیات نهایی استفاده می شود. شکل آخر را الکترود نهایی در حداکثر عمق به وجود می آورد. مایع دی الکتریک به صورت پیوسته چرخش داده می شود. مایع که آلوده به ذرات خورده شده است به تانک اصلی برگشته و از بین فیلترها گذشته و سپس توسط یک شیلنگ به تانک پمپ می شود

27-b.gif

 

منبع:http://www.ghalebsazi.com

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

برش دهنده های پلاسمایی چگونه کار می کنند؟

پلاسما

How Plasma Cutters Work

 

صنعت مدرن به دستکاری و تغییر در شکل فلزات و آلیاژ ها وابسته است.ما برای ساختن وسایلی که در طول روز با آنها سر و کار داریم به فلزات نیازمندیم . به عنوان مثال در ساختن پل ها ، ماشین ها، آسمان خراش ها، جرثقیل ها، روبات ها و بسیاری از وسایلی که اکنون در پیرامون خود می بینیم و حتی وسایلی که در آینده به زندگی ما وارد خواهند شد به فلزات نیازمندیم. دلیل این امر بسیار ساده است : فلزات به شدت محکم و با دوام اند ، پس انتخابی منطقی برای ساختن سازه های بسیار بزرگ یا بسیار محکم برای تحمل بارهای سنگین هستند.

نکته ی جالب در مورد سختی فلزات این است که این استحکام در برابر انسان و وسایلی که می خواهند فلز را شکل بدهند نیز وجود دارد. پس با وجود این مشکل چگونه صنعتگران ، فلزات را به اشکال خاص مثلا به شکل بال برای هواپیما در می آورند؟در بسیاری از موارد پاسخ شما برش دهنده پلاسمایی است. شاید این حرف به نظر شما قسمتی از یک رمان> باشد، اما واقعا این دستگاه وجود دارد و از اواخر جنگ جهانی دوّم (World War ||) در بسیاری از کشور ها مورد استفاده قرار گرفته است.

 

بر خلاف تصور برش دهنده ی پلاسمایی دارای ساختمان ساده ای دارد. در ادامه ی این مقاله به راز کار کردن این وسیله و اشکالی از فلزات که در دنیای اطراف ما به وجود آورده می پردازیم.

 

در جنگ جهانی دوّم ،کارخانه های امریکایی اقدام به ساختن توپ خانه ،هواپیما و ماشین های زرهی کردند که البته با توجه به نیاز های بالای کشور های در حال جنگ به این سلاح ها این کارخانه ها قادر به پاسخ گویی به تمام این نیاز ها نبودند. یک قسمت از این نیاز ها در بخش ساخت تجهیزات هوایی(aircraft parts) بود. چند کارخانه ارتشی که کارشان ساخت تجهیزات هوایی بود روشی جدید برای برش دادن یا جوش دادن قطعات ابداع کردند . در این روش پیچیده یک نوع گاز نجیب (inert gas) به مجاورت یک قوس الکتریکی رانده می شود، به طوری که در این نقطه گاز توسط الکتریسیته شارژ شده و اطراف نقطه ی جوش حصاری به وجود می آید . در این روش جدید نقاط جوش یا برش خیلی تمیز و دقیق ترند و در اتصالات بسیار محکم تر عمل می کنند .

1:

در 1960 ، طراحان موفق به اختراع تازه تری شدند . آنها فهمیدند که می توان دمای نقطه ی جوش یا برش را به وسیله ی سرعت دادن به گازی که خارج می شود بالا برد به این ترتیب کار با ظرافت بیشتری انجام می شد. این سیستم جدید باعث بالا رفتن کیفیت و به طبع آن قیمت محصولات می شد . در حقیقت ، در این دمای بالا دستگاه مجبور نیست مدت زیادی روی قطعه کار کند مانند کره ای که با کارد داغ بریده می شود .

نکته ی جالب در مورد سختی فلزات این است که این استحکام در برابر انسان و وسایلی که می خواهند فلز را شکل بدهند نیز وجود دارد. پس با وجود این مشکل چگونه صنعتگران ، فلزات را به اشکال خاص مثلا به شکل بال برای هواپیما در می آورند؟در بسیاری از موارد پاسخ شما برش دهنده پلاسمایی است. شاید این حرف به نظر شما قسمتی از یک رمان> باشد، اما واقعا این دستگاه وجود دارد و از اواخر جنگ جهانی دوّم (World War ||) در بسیاری از کشور ها مورد استفاده قرار گرفته است.

 

بر خلاف تصور برش دهنده ی پلاسمایی دارای ساختمان ساده ای دارد. در ادامه ی این مقاله به راز کار کردن این وسیله و اشکالی از فلزات که در دنیای اطراف ما به وجود آورده می پردازیم.

 

در جنگ جهانی دوّم ،کارخانه های امریکایی اقدام به ساختن توپ خانه ،هواپیما و ماشین های زرهی کردند که البته با توجه به نیاز های بالای کشور های در حال جنگ به این سلاح ها این کارخانه ها قادر به پاسخ گویی به تمام این نیاز ها نبودند. یک قسمت از این نیاز ها در بخش ساخت تجهیزات هوایی(aircraft parts) بود. چند کارخانه ارتشی که کارشان ساخت تجهیزات هوایی بود روشی جدید برای برش دادن یا جوش دادن قطعات ابداع کردند . در این روش پیچیده یک نوع گاز نجیب (inert gas) به مجاورت یک قوس الکتریکی رانده می شود، به طوری که در این نقطه گاز توسط الکتریسیته شارژ شده و اطراف نقطه ی جوش حصاری به وجود می آید . در این روش جدید نقاط جوش یا برش خیلی تمیز و دقیق ترند و در اتصالات بسیار محکم تر عمل می کنند .

1:

در 1960 ، طراحان موفق به اختراع تازه تری شدند . آنها فهمیدند که می توان دمای نقطه ی جوش یا برش را به وسیله ی سرعت دادن به گازی که خارج می شود بالا برد به این ترتیب کار با ظرافت بیشتری انجام می شد. این سیستم جدید باعث بالا رفتن کیفیت و به طبع آن قیمت محصولات می شد . در حقیقت ، در این دمای بالا دستگاه مجبور نیست مدت زیادی روی قطعه کار کند مانند کره ای که با کارد داغ بریده می شود.

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

ماشین کاری سریع (HSM)

hsm و ماشین کاری

عبارت ماشین کاری سریع (HSM)، عموماً به فرزکاری انگشتی با سرعت دورانی بالا و پیشروی سریع بر می گردد؛ به عنوان نمونه، پاکت تراشی در بدنه آلومینیومی هواپیماهابا نرخ براده برداری بالا. در طی 60 سال گذشته، ماشین کاری سریع در مورد گستره وسیعی از تولید قطعات فلزی و غیر فلزی با وضعیت سطحی خاص در ماشین کاری مواد با سختی 50 HRC و بالاتر اعمال گردیده است.

برای بیشتر قطعات فولادی که تا حدود 32-42 HRC سخت شده اند، گزینه های ماشین کاری عبارتند از:

۱. ماشین کاری خشن و نیمه پرداختی در شرایطی که هنوز سخت نشده اند (آنیل)

HRC)

۳. ماشین کاری الکترودها و اسپارک قطعات خاص قالبها (خصوصاً گوشه ها با شعاعهای کوچک و حفره های عمیق با دسترسی محدود برای ابزارهای برشی)

پرداخت و فوق پرداخت سطوح استوانه- ای، تخت و حفره ها توسط کاربید سمانته مناسب، Cermet (نوعی آلیاژ سرامیک و فلز)، کاربید سرامیک مخلوط شده یا نیترید بورون مکعبی چند کریستالی (PCBN).

در مورد خیلی از قطعات و اجزاء، فرآیند تولید شامل آمیزه ای از این گزینه ها بوده و در مورد قالبها باید پرداخت کاری دستی -که زمان بر است- را نیز اضافه نمود. در نتیجه، هزینه های تولید بالا رفته و زمان تدارک (Lead time) بیش از اندازه طولانی خواهد شد.

یکی از اهداف و مقاصد صنایع قالب سازی این بوده و هست که نیاز به پولیش زدن دستی را کاهش داده و یا حذف نمایند و متعاقباً کیفیت را بهبود بخشیده و هزینه های تولید و زمان تدارک را کاهش دهند.

فاکتورهای اقتصادی و فنی اصلی برای پیشرفت ماشین کاری سریع

بقا – همیشه افزایش رقابت در بازارهای فروش کالا با تهیه استانداردهای جدید همراه است. نیاز به بهره وری در زمان و هزینه روز به روز بیشتر و بیشتر می شود. این موضوع سبب می شود. صنایع فضایی، آلیاژهای فولادی ضد زنگ و مقاوم به حرارت مخصوص به خود را داراست. صنایع اتومبیل سازی، کامپوزیتهای دو فلزی، آهن فریتی و حجم رو به رشد آلومینیوم را داراست. صنعت قالبسازی اساساً با مشکل ماشین کاری فولادهای ابزاری سخت شده از مرحله خشن کاری تا پرداخت کاری روبه روست

کیفیت - نیاز به قطعات و اجزاء محصولاتی با کیفیت بالاتر، نتیجه رقابتهای رو به افزایش است. چنانچه ماشین کاری سریع درست به کار گرفته شود، راه حلهای زیادی در این زمینه ارائه می دهد. یک نمونه جایگزین کردن پرداخت کاری دستی با ماشین کاری سریع است که خصوصاً در قالبها و یا قطعات با هندسه سه بعدی پیچیده از اهمیت بالایی برخوردار است.

فرایندها – نیاز به زمان بازده کوتاهتر از طریق کاهش تعداد باز و بست کردنها و روشهای ساده تر، در خیلی از موارد می تواند توسط ماشین کاری سریع برآورده شود. یک هدف نوعی در صنعت قالب سازی این است که ابزارهای سخت شده کوچک در یک set-up ماشین کاری شوند. فرایندهای پر هزینه و زمان بر EDM را نیز می توان توسط ماشین کاری سریع کاهش داده و یا حذف نمود.

طراحی و پیشرفت - امروزه یکی از ابزارهای اصلی برای رقابت، فروش محصولات تازه و نوظهور می باشد. در حال حاضر عمر متوسط قطعات خودروها در حدود 4 سال، قطعات کامپیوترها و خدمات جانبی آن 1.5 سال، و عمر گوشیهای تلفن، 3 ماه و ... است. یکی از شرایط لازم برای چنین پیشرفت در تغییر سریع طرحها و محصولات و کاهش زمان عرضه آنها استفاده از تکنیکهای ماشین کاری سریع است.

محصولات پیچیده - استفاده از سطوح چند کاره (multi-functionalsurfaces) بر روی قطعات در حال افزایش هستند، همچون طرحهای جدید پره های توربین که قابلیت ها و تواناییهای جدید و بهینه ای بدست می دهد. طرحهای قبلی اجازه می دانند که پره ها را توسط دست یا با روبات پولیش زنی نمود، اما پره های جدیدی که بسیار پیچیده تر شده اند، می بایستی از طریق ماشین کاری و ترجیحاً ماشین کاری سریع، پرداخت شوند. در این مورد نمونه های خیلی بیشتری از قطعات با دیواره نازک که می بایستی ماشین کاری شوند، موجود است. (تجهیزات پزشکی، الکترونیک، محصولات دفاعی و اجزاء کامپیوترها)

اولین تعریف از ماشین کاری سریع:

در تئوری Salomon، ماشین کاری با سرعت برشی بالا... فرض می شود که در سرعتهای برشی خاص (5 تا 10 مرتبه بزرگتر نسبت به ماشین کاری معمولی)، دمای براده برداری در لبه برشی شروع به کاهش می نماید... .

در نتیجه ... به نظر می رسد که شانسی برای بهبود تولید در ماشین کاری با ابزارهای معمولی در سرعتهای برشی بالا بدست دهد... .

تحقیقات نوین، متأسفانه نتوانسته است این تئوری را به طور امل تأیید نماید. کاهش نسبی دما در لبه برنده برای مواد مختلف، در سرعتهای برشی خاص رخ می دهد. این کاهش دما برای فولاد و چدن کوچک بوده و برای آلومینیوم و دیگر فلزات غیر فرو بزرگتر می باشد.

به عنوان یک تعریف منطقی از ماشین کاری سریع می توان گفت: ماشین کاری در سرعتهای به طور مشخص بالاتر نسبت به سرعتهای معمول مورد استفاده در کارگاهها. این سرعت به عوامل زیر بستگی دارد:

1. ماده ای که می بایستی ماشین کاری شود – به عنوان مثال: آلیاژهای آلومینیوم، سوپر آلیاژهای نیکل، فولادها، آلیاژهای تیتانیوم، چدن یا کامپوزیتها

2. نوع فرایند ماشین کاری – برای مثال: تراشکاری، فرزکاری یا سوراخکاری

3. ماشین ابزار مورد استفاده – برای مثال: قابلیت های توانی، سرعت، پیشروی ماشین؛ دیگر مشخصات ماشین ابزار همچون پایداری استاتیکی و دینامیکی

4. ابزار برشی مورد استفاده – به عنوان نمونه: فولاد تند بر، ابزار کاربیدی، سرامیکی یا الماسه

5. ملزومات قطعه کار – شکل، سایز، هندسه، سفتی، دقت و پرداخت

6. ملاحظات دیگر – دسترسی به براده، ایمنی و اقتصاد

 

تعریفهای عملی از ماشین کاری سریع:

• ماشین کاری با سرعت بالا در حقیقت تنها سرعت برشی بالا نیست. این موضوع را می بایستی به عنوان فرایندی که در آن عملیات با روشهای بسیار خاص و با تجهیزات تولیدی بسیار دقیق انجام می گیرد، در نظر گرفت.

• ماشین کاری با سرعت بالا، لزوماً ماشین کاری با اسپیدلهای با سرعت بالا نمی باشد. خیلی از کاربردهای ماشین کاری سریع با اسپیندلهایی با سرعتهای متوسط و با ابزارهای بزرگ انجام می گیرد.

• ماشین کاری سریع در پرداخت کاری فولادهای سخت شده در سرعتها و پیشرویهای بالا، اغلب 4-6 برابر سریعتر نسبت به ماشین کاری معمولی انجام می پذیرد.

مزایای استفاده از ماشین کاری سریع:

• حداقل فرسایش ابزار حتی در سرعتهای بالا

• فرایندی با قابلیت تولید بالا برای قطعات کوچک

• کاهش تعداد مراحل فرایند

در این نوع ماشین کاری دمای قطعه کار و ابزار پایین نگه داشته می شود که باعث می شود در خیلی از موارد عمر ابزار طولانی تر شود. از طرف دیگر در ماشین کاری سریع، عمق ماشین کاری کم بوده و زمان درگیری برای لبه برنده بسیار کوتاه است. (در تصویر زیر به وضوح تفاوت میان ماشین کاری معمولی و ماشین کاری سریع از لحاط حرارت ایجاد شده و منطقه حرارت دیده ابزار در هر دو روش آشکار است.) بنابراین می توان گفت که سرعت پیشروی به اندازه کافی بالا هست که حرارت نتواند گسترش پیدا کند. نیروی برشی کوچک باعث تغییر شکلهای جزئی در ابزار می شود. از آن جایی که نوعاً در این نوع ماشین کاری، عمق برش کم است، نیروهای برشی شعاعی بر روی ابزار و اسپیندل کوچک است. لذا یاتاقانهای اسپیندل، ریلهای راهنما و ballscrewها حفظ می شوند.

برخی معایب استفاده از ماشین کاری سریع:

• نرخ سریغ افزایش و کاهش سرعت و توقف های مکرر اسپیندل باعث می شود که راهنماها، یاتاقانهای اسپیندل و ballscrewها سریعتر فرسوده شوند.

• نیاز به دانش خاص فرایند، تجهیزات برنامه نویسی و رابطی برای انتقال سریع داده ها

• توقف اورژانسی عملاً لازم نیست. خطاهای انسانی، خطاهای سخت افزاری یا نرم افزاری، پیامدهای بزرگی به همراه خواهد داشت.

• نیاز به طراحی خوب فرایند.

ابزارها

در بیشتر کاربردها ابزارهای کاربیدی مورد نیاز است. خمواره باید در این نوع ماشین کاری از گریدی از ابزارهای کاربیدی استفاده کرد که علاوه بر سختی (مقاومت در برابر سایش)، دارای چقرمگی (مقاومت در برابر شوک و ضربه) نیز باشد؛ چرا که ماشین کاری سریع اغلب با شوکهای زیادی همراه است. ضربه، ارتعاشات و تغییرات دمایی، همگی در سرعتهای بالاتر، شرایط بحرانی تری دارند. در مورد ابزارهای با چقرمگی بالاتر، احتمال لب پر شدن یا ترک خوردن به علت این شوکها کمتر می باشد.

بهترین حالت از نظر سختی و چقرمگی، در ابزارهاب کاربیدی با دانه بندی ریز بدست می آید. بسیاری از کاربیدهای ریزدانه ای که امروزه موجود هستند، چقرمگی بهتر، و تغییرات سختی کمتری نسبت به گریدهای درشت تر از خود نشان می دهند.

ماشین کاری سریع اغلب ماشین کاری در درجه حرارت بالا نیز هست. انتخاب ابزار نه تنها بر اساس مقاومت سایشی، بلکه می بایستی بر اساس قابلیت حفظ مقاومت سایشی در دماهای بالا نیز انجام پذیرد.

معمولا در ماشین کاری سریع از ابزارهای کاربیدی با پوشش TiAlN استفاده می شود؛ چرا که این پوشش با ایجاد یک سد حرارتی از ابزار محافظت می کند. این پوشش در حدود 35% نسبت به TiN به لحاظ حرارتی مقاومتر است. خاصیت دیگر TiAlN مقاومت سایشی است که سبب شده در ماشین کاری قطعات ریخته گری شده مؤثر باشد. از آنجایی که این پوشش در ماشین کاری در دمای بالا مؤثر است، اغلب به منظور کاهش شوک از خنک کار استفاده نمی شود. به منظور جایگزینی خاصیت روانکاری خنک کار، لایه ای از پوشش روانکار بر روی TiAlN استفاده می شود.

در مقایسه با کاربیدها موادی که در جدول زیر لیست شده اند، مقاومت سایشی بالاتری در سرعتهای برشی بالاتر از خود نشان می دهند، اما در برابر شوکها ضعیف تر می باشند. در یک فرایند پایدار، استفاده از یکی از موارد زیر می تواند طول عمر بیشتری نسبت به ابزاراهای کاربیدی بدست دهد.

فلزات غیر فرو فلزات فرو

PCD CBN

Cermet سرامیک

موضوعات مرتبط

در مورد ماشین کاری آلیاژهایی با قابلیت ماشین کاری پایین از جمله آلیاژهای تیتانیوم و سوپر آلیاژهای نیکل، ترجیح داده می شود که به جای ماشین کاری سریع از ماشینکاری با توان عملیاتی بالا (High-ThrougputMachining) استفاده نمود چرا که به مدرت این فلزات بتوانند در سرعتهای بالاتر از 300 smm ماشین کاری شوند. عبارتی که اغلب برای پوشش دادن به هر دو مبحث HSM و HTM به کاری می رود، ماشین کاری با راندمان بالا (High Efficiency Machining) می باشد. به عبارت دیگرHEM به معنای بار برداری با نرخی سریعتر نسبت به کاربردهای معمولی می باشد.

در پایان توجه شما را به چند نمونه ای که با تکنولوژی ماشینکاری سریع ساخته شده اند، جلب می نماییم. به زمان ها و تفاوت های آنها توجه کنید!

زمان ماشین کاری:

ماشین کاری معولی: 131 دقیقه

ماشین کاری سریع: 78 دقیقه

زمان ماشین کاری:

ماشین کاری معولی: 97 دقیقه

ماشین کاری سریع: 42 دقیقه

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

سلام

مقالاتی درباره ماشین تراش

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

 

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

 

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

مطالبی را درباره دستگاه ماشینکاری اولتراسونیک (ultrasonic machining machine)

بیابید در :

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

مقدمه ای بر دستگاه های CNC

 

 

يک مرکز چرخش سي‌ان‌سي کنترل رقمي رايانه‌اي يا سي‌ان‌سي به تنظيمات ماشين‌ابزار صنعتي از طريق هدايت رايانه‌اي گفته مي‌شود.

بوسيله ی سي‌ان‌سي مي‌توان به سرعت قطعاتي با اندازه‌هاي دقيق از فلز يا چوب درست کرد. شکل اين قطعات از پيش توسط يک برنامه که در سيستم کم (CAM) توليد شده مشخص مي‌گردد. معمولاً براي اين منظور هنوز از استاندارد EIA-274-D استفاده مي‌شود که کد جي (G) هم ناميده مي‌شود.

 

روش سي‌ان‌سي ادامه‌دهنده روش دستگاه‌هاي ان‌سي (کنترل رقمي) بود. از ان‌سي در جنگ جهاني دوم براي توليد جنگ‌افزار و پيچ‌ها استفاده زيادي مي‌شد.

 

نسل اول این دستگاه ها NC ها بوده اند یعنی کامپیوتر را نداشته است و دستگاه طبق منطقی خاص دستورات را درک می کرده مثلا با استفاده از کارت های پانچ شده. به عنوان مثال در دستگاه تراش برای دستور پیشروی بدین صورت عمل می شود که قسمت ساپورت دستگاه را بوسیله دسته چرخان به جلو میبریم در ماشین های NC این کار توسط یک سری دستورات پانچ شده بر روی نوار پانچ صورت می گرفت در دستگاه های CNC امروزین اینکار توسط یک کد صورت می گیرد .

پس یک دستگاه CNC عملا همان همان دستگاه دستی ساده می باشد که قابلیت فرمان پذیری از طریق کد ها و منطق ریاضیاتی را دارد در این دستگاه حضور کاربر (اپراتور) برای کار با دستگاه محدود به ایستادن این فرد پشت بخش کنترل کننده دستگاه می باشد و نوشتن برنامه های حرکتی آنهم فقط برای یکبار ، دیگر دستگاه این عمل را بصورت خودکار هر چند بار که بخواهیم تکرار می نمایدالبته بدون حضور کاربر.

 

 

بدنه این دستگاه تقریبا شبیه دستگاه های دستی می باشند یک CNC فرز عملا همان بدنه سخت افزاری فرز دستی را دارد همینطور برای CNC تراش و CNC سنگ و...

 

 

تنها تفاوت اضافه شدن بخش کنترل گر میباشد (البته این تفاوت بصورت عام می باشد ولی به صورت خاص مطمئنا بخش الکترونیکی هم تغییر کرده است )

 

اما بخش کنترلگر ،این بخش ،بخش اصلی یک دستگاه CNC می باشد در صنعت این بخش با نام کنترلر CONTROLER خوانده می شود یک دستگاه CNC از هر نوع (تراش،فرز ،سنگ،ابزار تیز کن،تزریق ،پرس ،و...)بیشتربا نوع کنترلرش شناخته شده است مطمئنا آموزشی که به افراد داده میشود در اصل براساس کنترلر این دستگا ه ها می باشد

 

 

کنترلر های مختلفی برای دستگاه های CNC موجود میباشد مانند فانوک – هایدن هاین، زیمنس – C39 - 2P22 –C15 – فاگورو میتسوبیشی و...

 

 

زیمنس و هایدن هاین از مارک هایی می باشند که در ایران فراوان استفاده می شوند اما تفاوت های اینها به چگونه است

 

 

منطق در یافت اطلاعات بصورت کد هائی می باشد که با G شروع می شوند به عنوان مثال کد G01 حرکت خطی است G02 و G03 حرکت دورانی می باشند و G90 نوع مختصات را از نظر مطلق بودن یا نسبی بودن مشخص می نماید .

 

 

کدهای عنوان شده کدهای عمومی می باشند و در کدهای خاص با توجه به نوع کنترلر شاید شماره کد فرق تماید به عنوان مثال G20 در زیمنس منظور انتخاب سیستم اندازه گیری متریک می باشد ولی این در هایدن هاین کد G70 این کار را انجام میدهد پس همانطور که گفته شد آموزش کدها باید با توجه به نوع کنترلر صورت گیرد .

مبانی این دستگاهها :

 

اصول اولیه از بدنه دستگاه و فرمت آنها

 

 

اصول اولیه ای از کدها : به عنوان مثال کدها چگونه عمل می نمایند. ساده ترین مثال باز هم کد G01 می باشد. مثلا در خط فرمان دستگاه تراش تایپ می شود G01 X20 Z-30 F10 S100 M7

دستگاه ابزار را به این نقطه ،با سرعت 10 با هر واخد از پیش تعیین شده با سرعت اسپیندل هزار و...می برد

 

 

آشنائی اولیه با منطق ها مثلا باید انتخاب شود که سیستم اندازه گیری مطلق باشد یا نسبی و یا حتی قطبی متریک باشد یا نه کدهای جانبی برای مشخص کردن سرعت و غیره

 

 

چگونه زیر گروه کاری انتخاب می شود مثلا برنامه ای نوشته شود که دستگاه باید به نقاط مختلف برود و بعد از انجام عملیات در آن محل یک عمل با یک گروه عمل خاص را تکرار کند مثلا برای این کار یک زیر برنامه نوشته میشود که باید هربار دستگاه در آن موقعیت آنها را انجام دهد

 

 

معرفی M کدها که کارهای جانبی مانند روشن کردن پمپ ماده خنک کننده و ..

 

 

حل چند مثال از قطعات مختلف در تراش و فرزو حتی الامکان در یک دستگاه دیگر نظیر سنگ یا پرس،مثال ها باید به گونه ای باشد که کاربر به سادگی درکی از نحوه انجام کار بدست بیاورد.

 

در ادامه چند نمونه از عکس های مربوط به بعضی از انواع دستگاه های CNC را مشاهده می کنید :

 

cnc_machining_lg.gif

 

 

FNE%2040%20NC%20CNC.JPG

 

 

CNC-EB600L_big.jpg

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

تاريخچه ماشين تراش

 

◄ تاريخچه ماشين تراش:

 

ماشين هاي تراش که ابتدايي ترين نوع ماشينهاي افزار بشمار مي روند، تاريخچه آن بين قرن 17 و 18 شروع شده که در ابتدا معمولي ترين و يا قديمي ترين روش تراش، تراشيدن چوب بوسيله درخت بوده است. بدين معني که دو سر چوب را بين دو درخت قرار داده و يک طناب به شاخه درخت بسته و آنرا حول چوب مورد نظر پيچيده و طرف ديگر طناب را شخص ديگري گرفته و با دست طناب را به حرکت در مي آورد شخص دومي که در طرف مقابل قرار گرفته با رنده چوب را مي تراشيد اين قديمي ترين روش تراش چوب بوده است.

اولين ماشين تراش در سال 1740 در فرانسه ساخته شد. در اين ماشين وسيله چرخش محور اصلي بوسيله دست بود، يک دست گرداننده محور آن ( محور کار ) مستقيما روي دستگاه که به محور اصلي متصل است توسط دو چرخ دنده ساده به ميله پيچ بري متصل مي باشد قرار گرفته است. در اين نوع ماشين براي تعويض چرخ دنده هاي متفاوت جهت پيچ تراشي پيچ هاي متفاوتي پيش بيني شده بود.

 

Archive.0024.1.jpg

 

در سال 1796 يک انگليسي به نام فيدمن براي اولين مرتبه ماشين تراشي ساخت که داراي ميله پيچ بري بود، که با عوض کردن چرخ دنده هاي روي محور اصلي و محور پيچ بري مي توانست پيچهاي مختلفي را بسازد.

در سالهاي 1800 و 1830 در ايالات متحده امريکا ماشينهاي تراشي ساخته شد که با بدنه چوبي و پايه آهني مجهز بود. در سال 1836 شخصي به نام پانتون در ماساچوست آمريکا ماشين تراشي با ميله پيچ بري ساخت. در سال 1853 شخصي به نام فريلند در نيويورک ماشين تراشي با ريلهايي بطول 20 فوت که کارهايي به قطر 10 اينچ را مي توانست بتراشد ساخت بدنه آهني و درشت آن جايگاه چرخ دنده هاي تعويضي بود. بعد از مدتي ماشينهاي بهتري از نظر قدرت و دورهاي بيشتري ساخته شد که بنام ماشينهاي تراش جعبه دنده اي معروف است. اين ماشينها داراي جعبه دنده دور و نيز جعبه بار مي باشد. که به آساني مي توان ماشين را خودکار نمود و کارهاي مختلف را تراشيد.

 

◄ انواع ماشين هاي تراش و ساختمان آنها:

 

1- ماشين تراش کوچک مرغک دار

2- ماشين تراش ابزارسازي

3- ماشين تراش معمولي نرم شده

 

4- ماشين هاي تراش با قطر کارگير و طول زياد

5- ماشين تراش پيشاني تراش

6- ماشين تراش عمودي

 

 

◄ ماشين تراش کوچک مرغک دار:

 

اين نوع ماشين تراش براي آموزش و تراش کارهاي کوچک مورد استفاده قرار مي گيرد و چون اغلب کارها را بين دو مرغک مي تراشند بهمين جهت آنرا ماشين تراش مرغک دار مي گويند. بعلاوه چون از اين ماشين براي

آموزش و کارهاي کوچک استفاده مي شود

اغلب دستگاه انتقال حرکت آنها بصورت

چرخ تسمه اي ساخته مي شوند.

از نظر اندازه، به دو شکل تقسيم مي شوند؛

ماشين تراش کوچک روميزي و ماشين تراش

کوچک پايه دار.

 

 

Archive.0024.4.jpg

 

◄ ماشين هاي تراش ابزار سازي:

 

اختلاف اين نوع ماشينها با سايرين در اين است که ماشينهاي ابزار سازي داراي دقت بيشتري نسبت به ساير ماشين ها داشته و نيز بعضي از آنها با دستگاههاي مخصوص جهت تراشيدن کارهاي دقيقتر مجهز مي باشند. وظيفه اصلي اين ماشينها تهيه ابزار و شابلن براي کارخانجات توليدي و ماشينهاي تراش توليدي است. و چون از آنها براي کارهاي کوچک و بزرگ استفاده مي شود معمولا آنها را به دو صورت روميزي و پايه دار در دسترس قرار مي دهند. از نوع روميزي آن براي تراش قطعات کوچک و کوتاه که داراي قطر کم هستند استفاده مي شود.

ماشين تراش پايه دار بصورت يک ماشين تراش دقيق و نسبتا بزرگ که داراي سرعتهاي مختلف است ساخته شده اند بعلاوه با دستگاه ترمز دقيق براي قطع و کنترل کردن سرعت مجهز مي باشد. اين ماشين بوسائل ديگري جهت تهيه ساير ابزارها و کارهاييکه احيانا مورد نياز کارگاه مي باشد خواهد بود.

 

 

◄ ماشينهاي تراش معمولي نرم شده:

 

از اين ماشينها اغلب در کارهاي توليدي استفاده مي گردد زيرا که قدرت توليدي آنها زياد بوده و نيز قدري سنگين تر ساخته مي شوند. از طرفي چون براي انجام کارهاي مختلف مورد استفاده قرار مي

گيرند بدينجهت داراي مراحل سرعت بيشتر و نيز با بيشتر مي باشد که براي انجام کارهاي بزرگ بسيار مناسب است، و از نظر استحکام بر ساير ماشينها نيز برتري داشته و مي توان براي توليدهاي کم مورد استفاده قرار داد.

 

 

◄ ماشين هاي تراش با قطر کارگير و طول زياد:

 

اين نوع ماشينها براي تراش کارهايي که قطر آنها بزرگ و نيز داراي طول زياد هستند مورد استفاده قرار مي گيرند زيرا که ميز آنها بزرگ و ارتفاع محور اصلي ماشين تا روي ريل نسبتا زياد است. در بعضي از ماشينهاي تراش که داراي طول زياد مي باشند براي اينکه بتوان از حداکثر قطر کارگير استفاده شود، نزديک محور اصلي در قسمت ريل يک قطعه جاگذاري شده است هنگاميکه لازم باشد مي توان قطعه را از روي ريل جدا کرده و سپس قطعات با قطر زياد را تراشيد و نيز براي تراش کارهاي مخصوص مورد استفاده قرار مي گيرد.

 

معمولا اين نوع ماشينها را با دورهاي بسيار زياد طراحي نمي کنند و از طرفي استحکام و قدرت برش آنها بسيار زياد است، بدينجهت ميتوان با آنها حجم براده بيشتري را در يک زمان معين برداشت.

 

Archive.0024.2.jpg

 

 

◄ ماشين تراش پيشاني تراش:

 

کارهائيکه قطر آنها زياد و طول نسبتا کمي دارند بوسيله اين ماشينها تراشيده مي شوند. موارد استفاده ديگر آنها در کارخانجات لکومتيو سازي مخصوص ساختن چرخهاي لکومتيو و نيز براي ساختن چرخ طيار (چرخ لنگر) بکار مي برند.

 

◄ ماشين تراش عمودي:

 

همانطوريکه از اسمش پيداست اين ماشين

بصورت عمودي قرار مي گيرد، دستگاه

قلم گير بصورت منشور چند ضلعي که

مي تواند عمودي در طول حرکت خطي

داشته باشد. دستگاه سه نظام آن بسيار بزرگ

است و بطور عمودي قرار گرفته و داراي حرکت دوراني است، که براي گرفتن کارهاي سنگين ميباشد. در سوراخکاري هم از آن استفاده مي کنند. و چون نسبتا سنگين است معمولا داراي سرعتهاي زياد نيست.

 

Archive.0024.3.jpg

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

ماشینکاری با قوس پلاسما (پلاسما هوا)

در این فرایند هوای فشرده بعنوان گاز پلاسما بکار می رود . وقتی که هوا تحت دمای بالای قوس الکتریکی قرار می گیرد به گاز های تشکیل دهنده خود تجزیه می شود به علت اینکه اکسیژن در پلاسمای حاصل بسیار فعال است سرعت برش تا حدود 25% زیاد می شود . یک اشکال این روش این است که معمولا یک سطح به شدت اکسید شده , بویژه با فولاد زنگ نزن وآلومینیم بدست می آید همچنین هوا باید بدون ناخالصی وبا فشار مناسب حفظ شود برای این کار از کمپرسور استفاده می شود در این روش بجای تنگستن از الکترودهای هافینم مس استفاده می شود زیا تنگستن یا اکسیژن واکنش نشان می دهند عمر الکتودها بدون توجه به مواد بکار رفته کوتاه است برای افزایش عمر الکترود از جریان رو به پایین اکسیژن د سوراخ نازلی که نیتروژن به عنوان گاز برشی اصلی از میان آن عبور می کند استفاده شده است با استفاده از مخلوط گازی 80% نیتروژن و 20% اکسیژن سرعت برش فولاد نرم تا حدود25% زیاد می شود.

فقط مواد رسانای الکتریکی مثل فولاد زنگ نزن , کرم نیکل , آلومینیم ومس را می توان با روش پلاسما هوا ماشینکاری کرد. ماشینکاری با پلاسما هوا برای برش صفحه ای از جنس فولاد به ضخامت6.25 mm نصف روش های گازدوگانه و تزریق آب هزینه دارد زیرا در این روش هوا بعنوان حامل پلاسما وگاز محافظ استفاده می شود . ماشین های صنعتی دارای تجهیزات راه اندازی قوس اتوماتیک هستند که سرعت برشی اولیه بالا و قابل اطمینانی را تضمین می کند . این سرعت برشی سه تا پنج برابر بیش از سرعت بذش با گاز مرسوم است .

مکانیزم ماشینکاری پلاسما

موس وشوارد (1970 ) از محدود کسانی هستند که براده برداری با روش پلاسما را به روش غیر عملی بررسی کردند آنها برای ساده کاری فرض کردند که قطعه کار بعنوان جاذب گرما عمل می کند و کل انرژی آزاد شده با جت پلاسمای برخوردی جذب می شود یعنی کل انرژی جت پلاسما برای برش بکار می رود . انتقال گرما از جت پلاسما به قطعه کار اساسا با جابه جایی انجام می شود وتابش ستون سهم کمی با این انتقال دارد.

هنگامی که مثلا آرگون بکار می رود انتقال گرمای جابه جایی با ترکیب مجدد یون ها والکترون ها انجام می شود . روش اخیر بسیار موثر است واحتمالا دلیل این موضوع دمای پایین تر آن در موقع عمل و بنابراین نزدیک بودن به قطعه کار است.

موس وشوارد همچنین درمورد راههای براده برداری در قوس پلاسما بحث کرده اند ابتدا باید دمای جزء تا دمای لازم برای ایجاد واکنش براده برداری بالا برود . سپس قطعه کار ذوب شده ومایع مذاب بوسیله پلاسما به صورت افشانه ظریف به بیرون دمیده می شود خطوط جریانی که روی سطح ماشینکاری شده ایجاد می شود نشانه مشخصه این روش براده برداری است همچنین ممکن است با واکنش شیمیایی بین پلاسما وقطعه کار یک مخلوط روان ایجاد شود . مکانیزم دیگر تبخیر است ماده تبخیر شده با جت پلاسما از منطقه ماشینکاری خارج می شود در این روش از گرافیت استفاده می شود. هنگامی که مواد آلی تحت PAM قرار می گیرند بر اثر گرما تجزیهشده ومحصولات فراری تولید می کنند که از محیط خارج شده وباقیمانده جامدی , اغلب کربن , باقی می گذارد که این نیز از سطح جدا می شود اگر باقیمانده سخت تر باشد باید با روشهای دیگری مثل تبخیر برداشته شود .

کاربرد ماشینکاری با فرایند پلاسما

1.برش پروفیل از صفحه تخت

برش پروفیل از فلزاتی مانند فولاد زنگ نزن , آلومینیم وآلیاژهای مس که ماشینکاری آنها با روشهای سوخت واکسی مشکل است , بویژه همراه با کنترل عددی کامپیوتر (CNC) یک کاربرد صنعتی گسترده ماشینکری با پلاسما است برای برش صفحاتی به ضخامت 6-25mm سرعت هایی تا چهار برابر سرعت روش گاز سوخت واکسی گزارش شده است یک دسگاه اقتصادی تا حدود 250kw توان مصرف می کند .

2. شیارها

ابعاد شیار آشکار به توان قوس ,سرعت جابه جایی وزاویه وارتفاع مشعل پلاسما بستگی دارد . بوسیله PAM با توان دستگاه 50kw و سرعت براده برداری mm/min80 شیارهایی با عمق 1.5mm وپهنای12.5mm در فولادزنگ نزن تولید شده است این سرعت در حدود ده تا سی برابر بزرگتر از سرعت براده برداری وسنگ زنی بزرگتر است روش های جت پلاسما را می توان برای ایجاد شیارهای مشابه در مواد غیر رسانا بکار برد اگرچه در این حالت سرعت براده برداری درحدود 30mm/min کاهش می یابد.

ماشینکاری با پلاسما را می توان برای تولید شیارها برای تولید آتی بکار برد .هنگامی که جوش لب به لب با کیفیت بالا در نظر باشدمی توان یک سمت اتصال را جوش دادوسپس در سمت مقابل اتصال ایجاد کرد(مثلا با براده برداری یا سنگ زنی) تا فلز جوش سالم بدست آید.

3.روتراشی

بعلت اینکه در ماشینکاری پلاسما قطعه کار و ابزار بهم برخورد نمی کنند این روش در روتراشی بویژه در مواردی که ماشینکاری آنها با روشهای مرسوم مشکل است مورد توجه می باشد.

مشعل پلاسما مشابه یک ابزار معمولی در ماشین استاندارد بسته می شود. مشعل باید مماس بر قطعه کار وبا زاویه 30 درجه نصب شود.سرعت سطح اغلب حدود 2m/min باسرعت پیشروی در حدود 5mm/min است.در روتراشی فولادآلیاژیسرعت براده برداری با توان مصرفی زیاد می شود.

4.ماشینکاری با پلاسما در زیرآب

اخیرا گزارش شده (گراهام ,1980) که با فروبردن نازل پلاسما وقطعه کار به عمق 10mm آب صدا ,نورخیرهکننده ودود کم می شود همچنین می توان گاز نیتروژن براحتی بعنوان گاز پلاسما بکار برد ویک دستگاه تخلیه گران قیمت حذف می شود بعلت اینکه نیتروژن سطح ایجادشده را اکسید اکسید نکرده وبنابراین محصولات ماشینکاری در آب محلول هستند در ماشینکاری با پلاسما صفحات فولاد نرم این گاز به آرگون ویا ترکیبات آرگون / هیدروژن ترجیح داده می شود افزایش جزیی قدرت اسیدی با جایگزین کردن آب تازه به مقدار مناسب کم می شود .

البته ماشینکاری پلاسما در زیر آب با سرعت برش کم بدست آمده وبا مشکلات عملیاتی با الکترودهای سوزنی بکار رفته کاهش می یابد در هرحال دقت 0.2mm در 9mm برای ماشینکاری با پلاسما درزیر آب با کنترل عددی مطرح شده است کاربرد این روش در زیر آب مدتی مورد بررسی قرار گرفته ولی هنوز اطلاعات کمی در این مورد وجود دارد

مشکل اصلی پیشرفت ماشینکاری پلاسما مقدار توان الکتریکی زیاد برای این فرایند است برای برش ورق 12mm فولاد نرم با سرعت 2.5m/min توان220kw لازم است از طرف دیگر این فرایند با روش کنترل عددی کامپیوتر تطبیق پیدا می کند اخیرا یک دستگاه ماشینکاری با پلاسما با کنترل عددی مستقیم (DNC ) برای استفاده در پل سازی معرفی شده است.

با تشکر صمیممانه از مهدی پناهی دانشجوی مقطع کاردانی رشته ماشین افزار

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

ماشين‌كاري با جت آب و ذرات ساينده

اگرچه سال‌هاست كه از استفاده از تكنولوژي جت مواد ساينده و جت آب مي‌گذرد و ليكن اخيراً اين دو فرآيند در زمينه بازار ماشین ابزار جايگاه مناسبي پيدا كرده است. اين موضوع مهم و قابل توجه است و تعدادي از نوآوران قديمي با استفاده از جايگزيني و تكميل فرآيندهاي معمولي ماشين‌كاري خود با استفاده از اين دو فرآيند (ماشين‌كاري با جت‌آب و جت مواد ساينده) سود فراواني برده‌اند.

9hkgow.jpg

اخيراً بر طبق گزارش Frost و Sullivan كه يك شركت بازاريابي كار مي‌كنند، اعلام نموده‌اند كه abrasive waterjet به نحو چشمگيري رشد و گسترش قابل ملاحظه‌اي پيدا كرده است. رشد 1/9 درصد در فاصله سال‌هاي 2002-1997 براي بازار واترجت و جت مواد آينده پيش‌بيني مي‌شود.

هم واترجت و هم ليزر قادرند فلزات و ديگر مواد را برش دهند. وليكن دستگاه‌هاي واترجت ارزان‌تر از دستگاه‌هاي ليزر مي‌باشند و عملاً دستگاه‌هاي واترجت برتر از ماشين‌هاي برش معمولي مي‌باشند.

چرا تعداد زيادي از مردم به خريد دستگاه‌هاي واترجت روي آورده‌اند، زيرا: چون مي‌توانند سريع برنامه‌ريزي كرده و در مدت كوتاهي پول‌دار شده و سود زيادي عايدشان شود. همچنين مي‌توانند سريعاً دستگاه را تنظيم كرده و كل مجموعه تنظيمات دستگاه را تنظيم كرده و كل مجموعه تنظيمات دستگاه را چك كنند آنها از ابزار دستگاه خيلي تعريف مي‌كنند. چونكه ابزار، هم در ماشينكاري اوليه و هم در ماشينكاري ثانويه (نهايي) يكي است و نيازي به تغيير ابزار نمي‌شود. سرعت ساخت قطعات بسيار بالا و خارج از تصور مي‌باشد. اين روش باعث ايجاد اثرات حرارتي روي قطعه نمي‌شود. آنها مي‌توانند هزينه خريد دستگاه را در مدت كوتاهي تامين نمايند. شما قبلاً عبارات واترجت و جت مواد ساينده را شنيده‌ايد، اين مهم است كه بدانيد جهت مواد ساينده همان واترجت نمي‌باشد، اگرچه خيلي به هم شبيه هستند. تكنولوژي جت‌آب به حدود 20 سال پيش برمي‌گردد و جت مواد ساينده حدوداً 10 سال بعد به وجود آمد. اساس هر دو روش مبتني بر افزايش فشار آب تا حد خيلي زياد و خروج آب از يك روزنه كوچك به خارج مي‌باشد. سيستم واترجت از يك باريكه آب استفاده مي‌كند كه از دهانه (orifice) خارج مي‌شود و مي‌تواند مواد نرمي از قبيل پارچه و مقوا را برش دهد و ليكن نمي‌تواند مواد سخت‌تري را برش‌كاري كند. آب در دهانه ورودي از 20 تا 55 هزار پوند بر اينچ مربع تحت فشار قرار مي‌گيرد، سپس از دهانه (jewel) كه قطر آن به طور نمونه 015/0-010/0 اينچ مي‌باشد. با فشار خارج مي‌شود و در سيستم جت مواد ساينده، مواد ساينده به جت‌آب افزوده شده تا بتواند مواد سخت‌تر را نيز برش دهد. سرعت خيلي زياد جت آب باعث ايجاد خلاء شده و مواد ساينده را به داخل نازل مكش مي‌كند. اغلب مردم زماني كه منظورشان جت ساينده است، به غلط اصطلاح واترجت را به كار مي‌برند. يك مجموعه كامل نازل واترجت حدود 500 تا 1000 دلار مي‌باشد در صورتي كه نازل جت سازنده حدود 800 تا 2000 دلار هزينه در بر دارد. هزينه عملياتي جت مواد ساينده به خاطر سايش تيوپ مخلوط‌كننده مواد ساينده با آب و همچنين به خاطر مصرف مواد ساينده نسبت به واترجت خيلي زياد است.

291je9v.jpg

تنها محدوديت جت‌آب نازل‌هاي آن مي‌باشد و jewel داراي سوراخ بسيار ريزي بوده كه آب با فشار از آن به بيرون پاشيده مي‌شود. Jewel ممكن است ترك برداشته و يا در اثر رسوب در آن مسدود شدن دهانه ياقوتي نازل در اثر ورود مواد زائد و گرد و كثافت در دهانه ورودي آب (inlet water) مي‌باشد و مي‌توان براحتي و با استفاده از يك فيلتراسيون مناسب از بروز چنين مواردي جلوگيري نمود. رسوبات در اثر مواد معدني موجود در آب نيز ممكن است پديد آيد. Jewelها را مي‌توان در مدت كوتاهي حدود 2 تا 10 دقيقه تعويض نمود. همچنين قيمت بالايي نداشته و حدود 5 تا 50 دلار مي‌باشد، البته نازل‌هاي الماسه نيز وجود دارند وليكن قيمت آنها حدود 200 دلار مي‌باشد و همچنين ساخت آنها نيز مشكل‌تر از نازل‌هاي ياقوتي مي‌باشد. ابعاد و شكل هندسي دهانه نازل در نحوه عملكرد آن تاثير بسيار مهمي داشته و در مورد نازل‌هاي الماسي تامين اين دقت و تلرانس كمي مشكل و هزينه‌بر مي‌باشد.

8xn3bn.jpg

محدوديت‌هاي موجود در مورد نازل‌هاي مربوط به جت مواد ساينده :

نازل‌هاي جت مواد ساينده علاوه بر طرح ساده‌اي كه دارند گاه‌گاهي ايجاد مشكلاتي نيز مي‌كنند. طرح‌هاي گوناگوني ساخته شده‌اند ولي همگي در بروز يكسري مشكلات مشترك هستند.

تيوپ مخلوط‌كننده يك قطعه و مجموعه گران‌قيمت بوده و به علت سايش در اثر مواد ساينده داراي عمر كوتاهي نيز مي‌باشد. همانطوري كه گفته شد، جت مواد ساينده قادر است هر چيزي را برش دهد و اين توانايي بالايي فرسايش و در نتيچه آن برش مسير عبور و تيوپ مخلوط‌كننده را نيز تحت تاثير قرار مي‌دهد و همين مسئله در افزايش قيمت نهايي قطعه توليدي تاثير مي‌گذارد.

از ديگر مشكلات موجود در مورد دستگاه‌هاي جت مواد ساينده اين است كه تيوپ مخلوط‌كننده به هميشه بلكه گاه‌گاهي مسدود مي‌شود. معمولاً علت اين امر در اثر مواد زايد و كثيف (dirt) و همچنين دانه‌هاي مواد ساينده كه از اندازه استاندارد بزرگ‌تر باشند نيز حاصل مي‌شود.

مزاياي ماشين‌كاري با جت مواد ساينده :

برنامه‌‌ريزي و تنظيم فوق‌العاده سريع

در اين فرآيند نيازي به تغيير ابزار جهت كارهاي مختلف نمي‌باشد، برعكس ديگر دستگاه‌هاي ماشين‌كاري كه حتي براي تعويض ابزار نير بايد براي دستگاه برنامه‌ريزي كرد. تنها برنامه‌ريزي لازم براي انجام عمليات ارائه نقشه قطعه به دستگاه مي‌باشد و اگر مشتري نقشه قطعه كار را روي يك ديسكت به شما تحويل دهد، نصف كار انجام شده است و اين به اين معني است كه شما در توليدات كم و حتي تك‌سازي هم مي‌توانيد سود قابل توجهي ببريد.

براي اغلب كارها نياز به فيكسچر خيلي كمي نياز است

براي مواد تخت مي‌توان پس از قرار دادن آنها روي ميزكار با قراردادن دو وزنه 10 پوندي روي آن قطعه كار را فيكس نمود و براي قطعات كوچك مي‌تواند با استفاده از رويندهاي كوچك، كار را محكم نمود.

امكان ماشين‌كاري تقريباً هر قطعه (شكل) دو بعدي و برخي از قطعات (اشكال) سه بعدي

امكان ماشين‌كاري شعاع‌ها و گوشه‌هاي داخلي با شعاع كم، امكان ساخت فلانج كاربراتور با سوراخ‌ها و همه چيزهاي لازم آن. برخي از دستگاه‌هاي فوق‌العاده پيشرفته قادر به ماشين‌كاري سه بعدي مي‌باشند. ماشين‌كاري سه بعدي نيازمند و مستلزم دقت زيادي مي‌باشد. به همين دليل ماشين‌كاري سه بعدي صرفاً جهت كاربردهاي خاص به كار مي‌رود.

به هر حال ماشين‌كاري جت مواد ساينده داراي توانمندي فوق‌العاده در توليد اشكال دو بعدي است و ليكن در مورد اشكال سه بعدي داراي محدوديت‌هايي مي‌باشد.

اعمال نيروي جانبي بسيار كم به قطعه حين ماشين‌كاري

بدين معني كه شما مي‌توانيد با اطمينان قطعاتي كه ضخامت ديواره آنها به كوچكي 0025/0 اينچ باشد را به راحتي و بدون تركيدگي و يا حتي لب‌پريدگي، ماشين‌كاري كنيد. همچنين پايين بودن زياد ميزان نيروي جانبي برش اين امكان را فراهم مي‌كند تا بتوان اشكال لانه زنبوري و تو در تو توليد نموده و با اين كار را از متريال حداكثر استفاده را كرد.

اغلب هيچ گونه گرمايي روي قطعه كار ايجاد نمي‌شود.شما مي‌توانيد قطعه كار را ماشين‌كاري كنيد. بدون ايجاد افزايش دما و سخت شدن قطعه كار و بدون توليد دودهاي سمي، بدون ايجاد پيچيدگي در قطعه كار، و بدون توليد دودهاي سمي، و بدون ايجاد پيچيدگي در قطعه كار.

شما مي‌توانيد قطعاتي را كه قبلاً سخت‌كاري شده‌اند و عمليات حرارتي بر روي آنها انجام شده است را به راحتي ماشين‌كاري كنيد. در ايجاد سوراخ بر روي فولاد به ضخامت 2 اينچ حداكثر دماي قطعه كار به 120 درجه فارنهايت مي‌رسد و ليكن ماشين‌كاري بر روي ديگر قطعات در دماي اتاق انجام مي‌شود.

نيازي به ايجاد سوراخ اوليه نمي‌شود:

بر خلاف ماشين‌كاري با وايركات كه نياز به ايجاد سوراخ اوليه مي‌باشد در اين روش نيازي به ايجاد سوراخ اوليه نمي‌باشد.

موضوع ضخامت قطعه‌كار :

محدوديت مشخصي براي ضخامت معلوم نمي‌باشد و ليكن سرعت برش تابعي از ضخامت قطعه كار مي‌باشد.

عدم آسيب‌رساني به محيط :

شما مي‌توانيد از مواد ساييده شده قرمز رنگ كه از garnet بجاي مانده است جهت تزئين باغچه استفاده كنيد حتي اگر شما مي‌خواهيد قطعات زيادي از جنس مواد خطرناك از قبيل سرب و … را ماشين‌كاري كنيد، اين مهم است كه مقدار خيلي كمي از ماده برداشته مي‌شود. اين خود در حفاظت محيط‌زيست موثر است.

باقي مانده مواد خام نيز قابل استفاده است

هنگام ماشين‌كاري قطعات گران‌قيمت از قبيل تييانيوم، باقي مانده ماده خام نيز ارزشمند است زير عرض برش اين فرآيند كوچك بوده و پس از توليد قطعه اصلي، مي‌توان از مواد باقي مانده مجدداً قطعات ديگري توليد نمود.

تنها و تنها فقط به يك ابزار نياز است

در اين روش نيازي به تغيير ابزار نمي‌باشد و حتي نيازي به برنامه‌ريزي جهت تغيير ابزار نمي‌باشد. برنامه‌ريزي و تنظيم دستگاه و تميز كردن نيز زمان زيادي نمي‌برد، از اين رو در اين روش سرعت توليد و بهره‌وري خيلي زياد است.

افسانه‌ها و موهومات معمول در مورد جت مواد ساينده :

28hmxp5.jpg

اوه! شما مي‌توانيد فولاد به ضخامت 6 اينچ را با آب ببريد!؟

خير! اگر شما مشاهده مي‌كنيد كه يك قطعه فولادي به ضخامت 6 اينچ در حال برش‌كاري است، بدانيد كه اين واترجت نيست بلكه جت مواد ساينده است كه اين كار را انجام مي‌دهد. وظيفه آب در اينجا فقط اعمال شتاب فوق‌العاده زياد بر مواد ساينده است. و اين مواد ساينده است كه فولاد را مي‌برد، نه آب!

 

عمر نازل برش‌كاري :

به اشتباه خيال مي‌شود كه عمر نازل خيلي مهم و حساس است و اين در حالي است كه عمر قسمت نازل دستگاه اهميت آن چناني ندارد و آنچه كه مهم است عمر تيوپ مخلوط‌كننده مواد ساينده با آب است.

Orifice يا jewelها ارزان هستند و اصلاً قابل قياس با تيوپ اختلاط نمي‌باشد. Jewelها (قسمت نازل يا دهانه خروجي آب است كه از جنس لعل يا ياقوت مي‌باشد) تقريباً ارزان و حدود 15 تا 50 دلار مي‌باشند و اين در حالي است كه قيمت تيوپ مخلوط‌كننده 100 تا 200 دلار مي‌باشد. Jewelها نوعاً در اثر رسوبات معدني موجود در آب آسيب مي‌بينند كه البته اين رسوبات قابل برداشت مي‌باشند. Jewel از جنس ياقوت قرمز و آبي تقريباً يكسان هستند و تفاوتشان فقط در رنگشان است. علت رنگ قرمز rubyها به علت درصد بالاي كرم موجود در آنها بوده و در مقابل sapphireها علت رنگ آبي، درصد بالاي آهن موجود در آنها است وليكن هر دو سنگ ياقوت معدني مي‌باشند. اما اگر هنوز عمر مفيد نازل براي شما خيلي مهم است مي‌توانيد بجاي نازل از جنس ياقوت قرمز يا آبي، از نازل الماسه استفاده كنيد ولي بهتر است فعلاً از يك سامانه مناسب فيلتراسيون آب استفاده كنيد.

مدت كاركرد مفيد تيوب مخلوط‌كننده چقدر است؟

براي روشن شدن موضوع بدانيد استفاده از يك تيوب مخلوط‌كننده كهنه و آسيب ديده در اثر كاركرد مانند بكارگيري يك تيغچه الماسه كند شده مي‌باشد. اين مشكل است كه بگوييم چه وقت يك تيوب كاملاً آسيب ديده و قابل كاربرد نمي‌باشد. اما اين مهم است كه ساييدگي در تيوب باعث كاهش كارآيي ماشين‌كاري مي‌گردد. براي كارهاي دقيق بهتر است از يك تيوب جديد استفاده نمود.

عمر مفيد تيوب به پارامترهاي زيادي بستگي دارد، به عنوان مثال نوعاً از 20 تا 100 ساعت مي‌تواند عمر مفيد متوسط فرض شود. البته با توجه به شرايط ممكن است از اين زمان سريع‌تر يا كندتر نيز سايش اتفاق بيفتد كه البته باز به شرايط كاري بستگي دارد.

 

پس هزينه اصلي عملياتي چه چيزي است؟

وقتي هزينه‌هايي از قبيل تيوب اختلاط و دهنه‌هاي نازل كه قطعات گران‌قيمت و فرسايشي هستند را مورد توجه قرار مي‌دهيد بايستي هزينه كل عميات را نيز در نظر گرفته و آن را با سودمندي و قدرت توليد دستگاه مقايسه كنيد وقتي شما چنين مقايسه‌اي را انجام دهيد خواهيد ديد كه دستگاه جت مواد ساينده شايد سودآورترين دستگاه در كارگاه شما باشد.

توجه داشته باشيد كه قيمت ساعت كار دستگاه بين 20 تا 35 دلار متغير است. البته كارگاه‌هايي نيز مشاهده شده‌اند كه به علت انجام كارهاي فوق‌العاده دقيق، ساعت كار دستگاهشان بين 500 تا 2000 دلار مي‌باشد. البته كمي غير عادي نيز مي‌باشد و همچنين گاهگاهي كارگاه‌هايي نيز ديده مي‌شوند كه كارهايي انجام مي‌دهند كه انجام آنها با ساير روش‌ها يا تقريباً غير ممكن و يا با استفاده از روش‌هايي كه بتواند جايگزين جت مواد ساينده شود، خيلي گران مي‌شود.

mbmr1w.jpg

تلرانس‌ها و دقت‌هاي قابل دستيابي :

جهت توليد قطعات دقيق نياز به دستگاه دقيق نيز مي‌باشد. البته پارامترهاي ديگري نيز وجود دارند كه مهم و قابل توجه مي‌باشند. يك ميزكار دقيق در دقت كار تاثير دارد. فاكتور اصلي در دقت و تلرانس، نرم‌افزار دستگاه است نه سخت‌افزار آن! تلرانس قابل دستيابي به مقدار زيادي به مهارت استفاده كننده بستگي دارد. اخيراً پيشرفت‌هاي مهمي در خصوص كنترل فرآيند جهت دستيابي به تلرانس‌هاي بالاتر صورت گرفته است. دستگاه 10 سال پيش داراي تلرانس كاري بين 060/0 تا 10/0 اينچ بوده است و ليكن امروزه دستگاه‌هايي توليد شده‌اند كه قادرند قطعاتي با تلرانس 002/0 اينچ توليد كنند.

جنس قطعه كار :

مواد سخت‌تر نوعاً پس از برشكاري كمتر taper شده‌اند و اين مسئله در تعيين ميزان تلرانس قابل دستيابي، قابل توجه است.

ضخامت قطعه كار :

هنگامي كه ضخامت قطعه كار افزايش مي‌يابد، كنترل رفتار خروجي جت‌ ساينده در محلي كه از قطعه كار خارج مي‌شود، مشكل مي‌گردد و هر چه ضخامت قطعه كار افزايش يابد، ميزان شيب‌دار شدن و احتمال لب‌پريدگي افزايش مي‌يابد.

دقت ميزكار :

واضح است است دقت بالاتر وقتي حاصل مي‌شود كه حركت ميز دقيق‌تر و قابل كنترل‌تر باشد.

استحكام و پايداري ميزكار:

ارتعاشات بين سيستم حركتي و قطعه كار و ضعف در كنترل سرعت و تغيير ناگهاني در وضعيت دستگاه مي‌تواند باعث بروز عيب در قطعه كار گرديده كه اغلب witness marks ناميده مي‌شود .

شکل زیر قطعات تولید شده توسط این روش را نشان میدهد.

2dhi2v7.jpg

كنترل جت مواد ساينده :

چون اساساً ابزار برشي يك جرياني از آب پر فشار همراه با مواد ساينده است . هنگام خروج از قطعه كار حالت اريبي شكل بوجود مي‌آيد، لذا جهت حصول تلرانس و دقت لازم بايستي اين عقب‌افتادگي با كنترل مناسب جبران گردد.

 

 

اين مسلئه عقب‌افتادگي (lag) مي‌تواند در موارد ذيل بروز اشكال نمايد :

الف- در اطراف منحني‌ها

هنگامي كه جت مي‌خواهد از يك مسير منحني شكل عبور نمايد، lag باعث شيب‌دار شدن مي‌گردد، بنابراين براي جلوگيري از اين امر بايستي سرعت حركت خطي مسير برش را پايين آورد و اجازه داد كه قسمت انتهايي جت و قسمت ابتدايي آن كه اين دو مابين محل ورود جت و محل خروج آن از قطعه كار قرار دارد در يك راستا قرار گرفته و از شيب‌دار شدن آن جلوگيري گردد.

ب- گوشه‌هاي داخلي

هنگامي كه جت وارد يك گوشه داخلي از مسير برش مي‌گردد بايستي سرعت پيشروي را پايين آورد تا عقب‌افتادگي قسمت انتهايي جت جبران شده و مسير برش صاف و بدون شيب‌دار شدن توليد شود در غير اين صورت احتمال افزايش شعاع گوشه وجود خواهد داشت. همچنين پس از اتمام ماشينكاري گوشه‌ها و رسيدن به خط مستقيم نبايستي سرعت پيشروي يكمرتبه افزايش يابد زيرا اين عمل باعث پس زدن ناگهاني جت و آسيب‌ديدگي قطعه كار مي‌گردد.

ج- ميزان پيشروي

هنگامي كه سرعت پيشروي كاهش داده مي‌شود، عرض مسير برش قه مقدار اندكي افزايش مي‌يابد.

د- شتاب

هر گونه حركت ناگهاني از قبيل تغيير در ميزان پيشروي به طور ناگهاني باعث آسيب‌ديدگي قطعه كار مي‌گردد. لذا بايستي براي كارهاي فوق‌العاده دقيق، شتاب به خوبي كنترل گردد.

هـ- فاصله نازل تا قطعه كار

برخي از نازل‌ها نسبت به برخي ديگر باعث شيب‌دار شدن بيشتري در مسير برش مي‌گدرد. نازل‌هاي بلندتر معمولاً شيب كمتري ايجاد مي‌نمايند، كاهش فاصله نازل تا سطح قطعه كار باعث كمتر شدن شيب مي‌گردد.

و- عرض برش

عرض برش كه همان قطر يا عرض پرتو جت مي‌باشد، مشخص مي‌كند كه تا چه حد شما مي‌توانيد گوشه‌هايي تيز و با حداقل شعاع گوشه توليد نماييد. تقريباً كوچكترين قطر پرتو جت توليد عرض برشي به پهناي 030/0 اينچ مي‌نمايد. دستگاه‌هايي با قدرت عملياتي بالاتر نيازمند نازل‌هاي بزرگتري مي‌باشد زيرا حجم آب و مواد ساينده نيز بيشتر خواهد بود.

ز- ثبات فشار پمپ

تغييرات در فشار پمپ واترجت مي‌تواند باعث ايجاد اثراتي بر روي قطعه نهايي گردد. بنابراين لازم است كه در حين انجام عمليات طوري برنامه‌ريزي گردد كه تغييرات فشار پمپ به حداقل رسيده تا از ايجاد اثرات نامطلوب بر قطعه كار جلوگيري شود و اين موضوع بخصوص در مواردي كه تلرانس مورد نظر در حدود 005/0 اينچ باشد، رعايت اين مسئله الزامي است پمپ‌هاي قديمي‌تر اغلب بيشتر باعث بروز چنين مشكلاتي مي‌شدند وليكن پمپ‌هايي كه با استفاده از سيستم ميل‌لنگ كار مي‌كنند باعث توزيع فشار يكنواخت‌تر و منظم‌تر مي‌گردند.

ح- تجربه اپراتور

با توجه به فاكتورهاي ذكر شده سيستم جت مواد ساينده قادر است قطعات را با تلرانسي از 020/0 اينچ تا 001/0 اينچ توليد نمايد. امتياز و برتري يك دستگاه جت مواد ساينده نسب به نوع مشابه خود، در سهولت دستيابي به تلرانس‌هاي مذكور مي‌باشد در صورتي كه نازل بتواند در هر موقعيت لازم نسبت به محورهاي x و y با تلرانس 01/0 اينچ قرار گيرد، بنابراين شما مي‌توانيد قطعه‌اي با ضخامت 5/0 اينچ را با تلرانس 002/0 اينچ توليد نماييد. علاوه بر مطالب فوق، تجربه اپراتور نيز حائز اهميت مي‌باشد.

65n5dx.jpg

منابع :

مجله قالبسازان، شماره 31، صص 74-71

فرآیندهای پیشرفته ماشینکاری ترجمه دکتر نصر الله بنی مصطفی عرب

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

ماشینکاری سریع توسط ریزابزار

High-Speed Machining with Microtooling

ما ابزارهایی با قطر "250/0 (6mm) یا کمتر برای ماشین کاری سریع (HSM) به همراه عملکردهای میکروابزاری برای کار با فلزات غیر آهنی و پلاستیک ها ارائه میکنیم. سرعت اسپیندلها عموماً rpm 25000 یا بیشتر است. تجهیزات CNC سنتی که از ابزارهایی با قطر کوچکتر از mm 6 استفاده میکنند دارای دور rpm 10000 یا کمتر می باشند که عموماً به نرخهای پیشروی نامطلوب و هزینه های ناشی از شکست ابزار منجر میشود. به منظور ماشین کاری با میکروابزار ماشینهای سنتی می بایستی خیلی آرام حرکت کنند و عموماً تمایل به شکست ابزارهای ترد و شکننده در آنها زیاد است. از طرف دیگر ابزارهای کوچکتر ترد و شکننده بوده و بسیار مستعد شکستن می باشند. خروج نامناسب براده علت اصلی برای شکست ابزار می باشد. در حقیقت ابزارهای کوچکتر به علت باربرداری ناکافی ناشی از پارامترهای نادرست ماشین کاری می شکنند.

برای کمینه کردن احتمال شکست، براده ها می بایستی از کانال برش دور شوند. ابزارهای کوچک نیازمند اسپیندلهایی با سرعت بالا هستند، اما آنها نیاز دارند که حتی سریعتر نیز حرکت کنند تا براده ها را به سمت بیرون پرتاب نمایند.

بهترین راه برای ماشین کاری کارآمد و مؤثر با ابزار کوچک فرآیند سه گانه می باشد. 3 مورد مرتبط بهم عبارتند از:

- طراحی میکرو ابزار

- خنک کار با ویسکوزیته پایین

- فن آوری ماشین کاری سریع

ملزومات ابزاری با کاهش قطر ابزار و افزایش سرعت اسپیندل تغییر پیدا می کند. ابزارهای سنتی که از اینسرت استفاده میکنند برای کاربردهای میکروابزاری مناسب نمی باشند. این موضوع بیشتر از اینکه به خاطر قطر ابزار باشد به خاطر سرعتهای دورانی بالاتری است که مورد نیاز است. سرعتهای دورانی بالاتر نیازمند بالانس کردن مناسب ابزار و محفظه براده بزرگتری برای اطمینان از براده برداری مناسب و جلوگیری از سوختن براده می باشد. هندسه میکروابزار به همراه اسپیندلهای سرعت بالا و خنک کار مناسب می توانند به کلی پلیسه زدایی را به عنوان یک عملکرد ثانویه حذف کند.

میکرو ابزار نیازمند روانکاری با ویسکوزیته پائین تر از آب می باشد. ویسکوزیته پایین تر به این علت مورد نیاز است که لازم است خنک کار در سرعتهای بالای در نظر گرفته شده برای اسپیندل به لبه برشی ابزار رسانده شود. خنک کارهای امولسیونی ویسکوزیته بالاتری نسبت به آب داشته و نتیجتاً به عنوان روانکار برای ماشین کاری سریع با میکروابزار غیرمفید و بی تأثیر خواهد بود.

سیستمهای موجود اسپری خنک کار درحجم میکرونی از اتانول استفاده می کنند. اتانول برای فلزات غیر آهنی و برخی پلاستیک ها ایده آل است. اما، فلزات فولادی نیازمند خنک کارهای روغنی می باشند. بنابراین مزایای خنک کار اتانولی برای ماشینکاری آهنی بی فایده است. این بدین دلیل است که ابزار کاربیدی برسطح فولاد تولید جرقه کرده که می تواند در مواجهه با خنک کارهای الکلی شرایط دینامیکی بسیار شدیدی فراهم نماید.

خنک کارهای معمولی از نوع خنک کارهای نفتی می باشند. چنین خنک کارهایی لازم است بطور مناسب خالص و تصفیه شوند که هزینه های خاص خود را دارد. اما در مورد اتانول نیاز نیست که تصفیه و یا بازیابی شود چراکه به راحتی تبخیر می شود اسپیندلهای فرکانس بالا با محدوده سرعت 6000 تا rpm 60000 برای فرزکاری، سوراخکاری، thread milling و حکاکی با استفاده از میکروابزار مناسب می باشند. میکروابزارها آنچنان به سرعت حرکت می کنند که زمان کافی برای بازگشتن حرارت به قطعه کار و تشکیل بافت وجود نخواهد داشت. حدود 60% حرارت در داخل خود براده است که ایجاد برش تمیز تری می کند. کیفیت ماشین کای بهتر بر پایه ابزار خنک تر، نیروهای ماشین کاری کوچکتر و در نتیجه ارتعاشات کمتر است.

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

INTEGI گستره ‌اي از ابزارهاي آج زني فشاري وبرشي ارائه كرده است. آج‌ زني فـشاري با فرم‌دهي سرد ماده، انجام مي‌شود و آج زني برشي در حقيقت ماده را هــــمچون ابزار فــرزكاري از ميان برمي‌دارد. Integi انواع مختلفي از آج‌ زنـها دارد كه تمام طرح‌هاي موردنياز مثل cross-hatch (لوزوي)، مستقيم و زاويه‌دار را فراهم نمايد. اين طرحها با گستره‌ اي از انتخاب پوشش‌ ها همراه هستند و مي‌توانند در استيل‌هاي مخروط، محدب و مقعر ساخته شوند. ابزارگير‌هاي آج‌زني فشاري براي هر دو حالت ماشين‌هاي سنـتي و CNC در مدل هاي مختـلفـي مثــــل تك ‌چرخي، دوچرخي و چندچرخي ارائه مي ‌شوند. انواع ديگر شامل واحدها يي با سه چرخنده مي ‌باشند كه ايجاد سه طرح مختلــف آج ‌زني را امكان‌پذير مي‌سازد و نوع ديگر شامل سرهاي معكوس شونده / لولايي مي‌باشد كه براي استفاده راست‌دست و چپ‌دست مناسب مي‌باشد. سري ابزارهاي MFCNC براي آج‌زني برشي استفاده مي‌شوند كه شامل دوچرخ به اضافه يك مقياس (scale) مي‌باشد كه براي تنظيم صحيح موقعيت آجها براي يك قطر مشخص از قطعه‌كار به كار مي‌رود. اين ابزارها مي‌توانند طرحهاي آج لوزوي كم‌هزينه در زواياي 30، 45 و 60 درجه روي قطرهايي حداكثر تا mm250 ايجاد نمايند.

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

یک فایل ورد درزمینه معرفی و واشنایی با تاریخچه وانواع ماشینهای تراش

موفق باشید

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

قطعات تراشکاری دارای مقاطع دایره ای شکل از قبیل میله های ساده و غیر ساده، میله های پیچ شده، پولکها، بوشها و نظائر اینها می باشد که قطعات اصلی ماشین ها و دستگاهها و اسبابهای فنی را تشکیل می دهند. همچنین عده زیادی از ابزارها مانند تیغه فرز، مته ها، برقوها، و قلاویزها هم دارای مقاطع گرد هستند. بنابر موارد استعمال خاصی که قطعات تراشکاری باید داشته باشند آن ها را از مواد مختلف مثلاً از فولاد، چدن، برنز، برنج، مس، فلزات سبک، چوب و یا مواد مصنوعی و نظائر آن ها می سازند.وضع سطح خارجی قطعات تراشکاری می تواند متفاوت باشد.

........

 

اصول تراشکاری

 

 

 

قطعات تراشکاری دارای مقاطع دایره ای شکل از قبیل میله های ساده و غیر ساده، میله های پیچ شده، پولکها، بوشها و نظائر اینها می باشد که قطعات اصلی ماشین ها و دستگاهها و اسبابهای فنی را تشکیل می دهند. همچنین عده زیادی از ابزارها مانند تیغه فرز، مته ها، برقوها، و قلاویزها هم دارای مقاطع گرد هستند. بنابر موارد استعمال خاصی که قطعات تراشکاری باید داشته باشند آن ها را از مواد مختلف مثلاً از فولاد، چدن، برنز، برنج، مس، فلزات سبک، چوب و یا مواد مصنوعی و نظائر آن ها می سازند.وضع سطح خارجی قطعات تراشکاری می تواند متفاوت باشد.

برای بدست آوردن فرم استوانه ایی، قطعه کار را توسط ماشین تراش به دور محور خودش( محور گردش) حرکت می دهند.در موقع گردش قطعه کار با ابزار برنده ایکه مقابل آن بسته شده و برای جدا کردن براده از روی آن است برخود می کند. این طریقه عمل براده گیری را« چرخ یا تراش کاری » می گویند و انجام کار مستلزم چند حرکت متفاوت است.

فرم های مختلف قطعات تراشکاری را از طریق انجام یک سری کارهای متفاوت بدست می آورند و بنا برآن که قطعات از خارج یا داخل تراشیده شوند. بطور مختصر به این صورت مشخص می کنند:

ت خ( تراش خارج) یا ت د( تراش داخل).

قطعات استوانه شکل از طریق طول تراشی(سطوح صاف)،از طریق عرض تراشی، قطعات مخروطی از طریق مخروط تراشی و بالاخره قطعات فرم دار از طریق فرم تراشی و پیچها از طریق پیچ تراشی ساخته می شوند.

برای آنکه کلید مسائل تراشکاری حل شده و بتوان انواع مختلف کارها را چرخکاری نمود ماشین های تراش را به انواع مختلف ساخته اند متداولترین این ماشین ها همان تراش معمولی یا تراش مرغک دار است. و انواع مهم دیگرآن، ماشین پشیانی تراش و ماشین تراش عمودی یا کاروسل است که کارهای سوراخکاری را هم انجام می دهد.

 

قسمت های اصلی ماشین تراش معمولی(مدغک دار) :

 

چون برای بستن قطعات کار دراین ماشین از یک یا دو مرغک استفاده می شود لذا اسم آن را ماشین تراش مرغک دار گذارده اند ضمناً به آن ماشین تراش با میله کشش و هادی و همچنین ماشین طول تراش هم می گویند.

میله کار یاطاقان شده و بوسیله آن به قطعه کار گردش داده می شود.این میله به طرز بسیار خوبی یاطاقان بندی شده و کاملاً محکم نگه داری می گردد و جنس آن هم از بهترین فولادها است. اغلب اوقات این میله تو خالی است و می توان قطعه کار یا میله ای که باید رویش کار انجام شود از داخل سوراخ آن عبور داد.

بستر یاطاقان های این میله سنگ زده شده اند. یا یاطاقان هایی که معمولاً برای این میله ها مصرف می شوند از نوع یاطاقان های لغزشی و یاطافان های غلطکی می باشند.

پوسته داخل یا طاقان های لغزشی اکثراً از جنس برنز هستند. یا طاقان های غلطکی دارای اصطکاک کمتری می باشند. میله کار بایستی در یاطاقان خود بدون بازی( لقی) کار کند.اگر یاطاقان لقی داشته باشد روی سطح کار تراشیده شده ناهموار و بعلاوه این لقی باعث خواهد شد که قطعات فرم غیر استوانه ای به خود بگیرند.

از لقی یاطاقان می توان در نتیجه میزان کردن تا حدی جلوگیری کرد.یاطاقان ساچمه ای یا صفحه ای فشاری که در موقع تراش در جهت محور گردش تولید می شود به خود می گیرد. سرمیله کار پیچ شده است و انواع وسائل بستن را می توان به روی آن پیچاند، سوراخ مخروطی داخل آن برای جازدن مرغک است. میله کار حرکت خود را از دستگاه حرکت اصلی می گیرد.

دستگاه حامل ساپورت، که حامل رنده تراشی کاری بوده و وسیله تنظیم حرکت بار است. این دستگاه فرم کشوی صلیبی را دارد و شامل کشوی رومیزی و دو کشوی دیگر دم چلچله بنام کشوی عرضی و روئی است. کشوی رویی حامل رنده است این کشوها بایستی در راهنماهای خود بدون لقی حرکت کنند. قسمت های مختلف ساپورت برای بار طولی و عرضی ممکن است با دست و پا بوسیله دو میله هادی و کشش که در جلوی میز ماشین نصب شده اند و حرکتشان را از میله کار می گیرند بطور اتوماتیک به حرکت درآیند.

 

دستگاه مرغک :

 

 

این دستگاه به منظور تکیه گاه قطعات کار بلند مورداستفاده واقع می شود و به اضافه در موقع سوراخ کاری یا برقوزدن ابزار برنده را بوسیله دنباله مخروطی که دارد برآن سوار می نمایند. دستگاه مرغک را می توان روی میزماشین تغییر مکان داد و در هر نقطه دلخواهی محکم کرد. برای حرکت دادن میله داخلی آن از گردش چرخ دستی انتهای مرغک و برای ثابت نگه داشتن از اهرم قسمت جلوئی آن استفاده می شود.

 

میز ماشین :

 

 

که حامل تمام قسمت ها و قطعات ماشین تراش است و روی پایه هایی مستقر شده، دستگاه ساپورت و متعلقات آن و همچنین دستگاه مرغک روی راهنماهای میز حرکت می کنند.این راهنماها اغلب فرم منشوری دارند و ممکن است تخت هم باشند برای تراش کارهایی که قطر بزرگ دارند قسمتی از میز ماشین را طوری ساخته اندکه قابل درآوردن باشد.

 

 

جعبه دنده برای حرکت اصلی :

 

میله کار در موقع تراش قطعات بایستی نسبت به وضع و مشخصات کار،دورهای متفاوت داشته باشند.(دور عبارت از تعداد گردش قطعه کار در هر دقیقه است).برای بدست آوردن دورهای مختلف از دستگاهی به نام جعبه دنده اصلی استفاده می شود که معمولاً جای آن در زیر دستگاه یاطاقان میله کار است.بعضی اوقات ممکن است قسمتی از جعبه دنده اصلی در داخل پایه ماشین جاسازی شده باشد. بوسیله حرکت چرخ تسمه و چرخ دنده می توان تعداد دور را بصورت پله کانی (با واسطه) تغییر داد و مثلاً از105 به 151 و214 دور در هر دقیقه.به اضافه جعبه دنده هایی نیز یافت می شوند که ممکن است بوسیله آن ها تعداد دور را غیر از صورت پله کانی (بلا واسطه) تغییر داد.

 

ابزارهای تراشکاری :

 

برای جدا کردن براده از روی کارهای تراشکاری رنده های تراشکاری و قلم های تراشکاری بکار می برند. قدرت انجام کار ابزارها ارتباط با جنس و فرم لبه برنده ابزار دارد.

 

جنس ابزارها ی تراشکاری :

 

جنس ابزار باید خواص ذیل را دارا باشد:

سختی، مقاومت، مقاومت سختی در برابر حرارت و مقاومت در برابر سائیدگی.جنس ابزار باید سخت باشد تا لبه برنده آن بتواند در داخل کار نفوذ کند و اگر مقاومت به اندازه کافی نداشته باشد لبه برنده می شکند به اضافه هر ابزار بایستی تا اندازه ای بتواند در مقابل حرارت که در اثر اصطکاک لبه برنده آن با کار تولید می شودمقاومت داشته و سختی خود را حفظ کند و برای آن که خیلی زود در اثر کار سائیدگی پیدا نکرده و کند نشود می بایستی مقاومت مخصوصی در برابر سائیدگی داشته باشد.

برای ابزارهای تراشکاری جنس متفاوت مصرف می شوند که عبارتند از:

فولاد ابزار غیرآلیاژ: فولادی است که5/0 تا 5/1 درصد کربن دارد این فولاد در مقابل حرارتی برابر با 250 درجه سانتی گراد سختی خود را از دست می دهد و از این جهت برای سرعت برشهای زیاد مناسب نیست وروی همین نظر هم این فولاد را در حالات استثنایی فقط برای ساختن رنده های تراشکاری مصرف می کنند.اغلب فولاد ابزار غیر آلیاژ را به نام فولاد کربن و یابطور ساده به عنوان فولاد ابزار(ws) می نامند.

فولاد آلیاژدار: فولادی است که غیر از کربن آلیاژ آن شامل مقداری و لفرام، کرم، وانادیوم، مولیبدن و نظایرآن است.فولادهای آلیاژ دار نیز ممکن است مقدار درصد آلیاژ آن ها کم و زیاد باشد مثلاً فولاد تندبر(ss) مقدار درصد آلیاژش زیاد است و مقاومتش در برابر سائیدگی نیز خیلی زیاد است.این فولاد سختی خود را حتی تا 600 درجه سانتی گرادحفظ می کند. خاصیت مقاومت سختی این فولاد در برابر حرارت بیش از هر چیز مدیون به داشتن و لفرام است و در اثر داشتن همین خاصیت می توان با این ابزار با سرعت برشهای خیلی زیاد کارکرد.چون قیمت فولادتند بر زیاد است اغلب فقط قسمت برنده ابزار و یا صفحه ای از این فولاد را روی بدنه رنده که از جنس فولاد ماشین سازی است نصب کرده و جوش می دهند.

فلزات سخت: قدرت انجام کار ابزار را به حد قابل ملاحظه ای بالا می برند. قسمت اصلی ماده ترکیبی،فلز سخت و لفرام یا مولیبدن است. به اضافه مقداری کبالت و کربن نیز درآن وجود دارد. فلز سخت خیلی گران قیمت است و از این جهت تیغه های نرم شده ای ازآن را روی برنده ای از فولادهای ساختمانی لحیم می نمایند.

قدرت برش رنده های تراشکاری از جنس فولاد سخت حرارت برشی 900 درجه سانتی گرادرا هم به خوبی تحمل می کند و به همین جهت در دورهای خیلی زیادمی توان آن ها را به کار برد وبا داشتن این خواص زمان انجام کار با این فولاد هاکوتاه تر ودر نتیجه سرعت برش خیلی زیادوسطح کار هم کاملاً صاف و تمیز بدست می آید. برای انجام کار روی جنس های مختلف کارهای تراشکاری لازم است که نوع فلز سخت متناسب با آن ها را به کار برد.

رنده الماسه ها: الماسه ها را اغلب به جای لبه برنده ابزار بکار می برند، جنس آن ها خیلی سخت و مقاومتشان در مقابل سائیدگی بی اندازه خوب است. رنده الماسه ها را مخصوصاً برای ظریف کاری قطعات روی ماشین های مخصوص مصرف می نمایند.

مواد برش سرامیکی: که خیلی سخت هستند و به جای قسمت و قطعه برنده در رنده گیرها بسته می شوند

 

فرم لبه برنده ابزار :

 

در قلم های تراشکاری دو قسمت که یکی بدنه و دیگری سر برنده ابزار باشد تشخیص داده می شود قسمت بدنه برای بستن است و سربرنده برای جداکردن براده ودارای لبه برنده لازم می باشد.

فرم اصلی کلیه ابزارهای براده برداری شبیه به گوه است.لبه برنده عبارت از خط تقاطع دو سطح گوه است لیکن قاعدتاً لبه سطوح محدود شده گوه را هم به عنوان لبه برنده حساب می کنند.

 

سطوح قطعه کار :

 

 

یکی سطح برش روی قطعه کار است و عبارت از سطحی که مستقیماً زیر لبه برنده ابزار قرار می گیرد و دیگری سطح کار شده وآن عبارت از سطحی کلی است که در اثر حالت برش روی کار ایجاد شده است.

 

سطوح،زاویه و لبه برنده در سر برنده ابزار :

 

 

یکی سطح براده است و همان سطحی از لبه برنده ابزار است که براده روی آن حرکت دارد. دیگری سطح آزاد است که در نقطه مقابل سطح برش سر برنده ابزار قرار دارد. به اضافه زاویه آزاد α که بین سطح برش و سطح آزاد است و زاویه گوه که بین سطح آزاد و سطح براده قرار گرفته و بالاخره زاویه براده γ که بین خط مرکز روی سطح برش و سطح براده واقع شده.زوایای آزاد وگوه وبراده جمعاً تشکیل یک زاویه 90 درجه می‌دهند.

لبه بدنه اصلی عبارت از لبه برنده‌ای است که در نقطه مقابل جهت بار قرار دارد و لبه برنده فرعی عبارت از لبه برنده‌ای است که متصل به لبه برنده اصلی می‌باشد.

 

مقدار یا بزرگی زاویه لبه برنده :

 

 

ارتباط با جنس کاری دارد که باید از روی آن براده‌برداری شود و برای جلوگیری از شکستن لبه برنده بایستی برای جنس سخت‌تر زاویه گوه بزرگتری نسبت به جنس نرم‌تر اختیار کرد.

مقدار زاویه آزاد را فقط باید آن حد بزرگ گرفت که سطح آزاد رنده با کار اصطکاکی نداشته باشد. از طرفی هرچه زاویه براده بزرگتر باشد جدا شدن براده از کار سهل‌تر صورت می‌گیرد اما با وجود این نباید فراموش کرد که بزرگ کردن این زاویه طبق دلخواه نمی‌تواند باشد زیرا بزرگ شدن آن ارتباط مستقیم با کوچک شدن زاویه گوه دارد.

 

زاویه تنظیم :

 

 

عبارت از زاویه‌است که بین لبه برنده اصلی و سطح کار قرار دارد و چنانچه مقدار این زاویه بزرگ باشد عرض براده کم خواهد شد و فشار برش روی طول کوتاهی از لبه برنده که کار می‌کند تقسیم می‌شود. بدیهی است که در چنین حالتی لبه برنده تحت فشار بسیار زیادی واقع شده و در نتیجه دوام کمتری خواهد داشت و اگر زاویه تنظیم کوچکتر باشد با یکنواخت ماندن عمق براده عرض آن بیشتر شده و ثمره آن این است که دوام لبه برنده نیز بیشتر می‌شود مقدار زاویه تنظیم در حالت طبیعی 45 درجه است.

اگر مقدار زاویه تنظیم از حالت طبیعی کمتر انتخاب شود یک فشار برگشت یا مخالف ® بزرگی تولید می‌شود که در نتیجه آن کارهای نازک و بلند تراشکاری خم می‌شوند مقدار این فشار برگشت یا مخالف در حالیکه زاویه تنظیم بزرگتر از حد لازم باشد کوچکتر بوده و خطر خم شدن قطعات کار نیز کمتر خواهد بود.

 

زاویه تیزی :

 

 

محصور به لبه برنده اصلی و فرعی است و مقدارش

90 درجه است.رنده تراشکاری که زاویه‌ تیزی کمتری داشته باشد خیلی زود کند می‌شود.

 

زاویه تمایل :

وضع قرار گرفتن لبه برنده اصلی را نسبت به افق تعیین می‌کند. لبه برنده ممکن است افقی بالاتر از افق و یا زیر افق قرار گیرد. برای کارهای روتراشی تجربه این طور نشان داده است که تمایل لبه برنده به زیر افق بهتر است زیرا در این حال براده بهتر جدا می‌شود. زاویه تمایل برای رنده‌های تراشکاری از 3 تا 5 درجه است.

 

انواع رنده‌ها یا قلم‌های تراشکاری :انجام هر کار تراشکاری مستلزم رنده مناسبی برای آن کار است. مثلاً برای روتراشی، پرداختکاری، سوراخکاری، پیشانی‌تراشی، پیچ تراشی و امثال آن‌ها باید قلم‌های فرم دار مناسبی انتخاب کرد.

 

قلم‌های روتراشی :

 

مطلب مهم در کارهای روتراشی این است که در زمان کوتاهی مقدار زیادی براده از روی کار جدا شودازاین رو بایستی اصولاً رنده‌های تراشکاری رنده‌های جاندار و قوی باشند. اینگونه رنده‌ها ممکن است فرم صاف و یا فرم خمیده داشته باشند.

معمولاً بر حسب وضع لبه برنده اصلی، رنده‌ها به دو دسته چپ و راست تقسیم می‌شوند و برای تشخیص چپ و راست رنده چنین عمل می‌شود:

رنده را بطوریکه سر برنده آن بطرف مشخص و به سمت بالا باشد راست نگه می‌دارند چنانچه لبه برنده اصلی آن در سمت راست قرار گیرد آن را رنده راست و اگر برعکس لبه برنده‌اش در سمت چپ واقع شود رنده چپ یا به اصطلاح چپ تراش است.

 

قلم‌های پرداخت‌کاری :

 

با عمل پرداختکاری بایستی در کار سطح خارجی صافی تولید شود و برای این منظور اغلب رنده پرداخت سرصافی که لبه برنده آن کمی گرد شده باشد به کار می‌برند گاهی نیز از رنده پرداخت سر پهن استفاده می‌شود. لبه برنده رنده‌های پرداخت‌کاری بایستی پس از سنگ زدن با کمال دقت بوسیله سنگ دستی آماده شوند زیرا در غیر اینصورت سطح خارجی کار تراشیده شده صاف نخواهد بود.

 

قلم‌های بغل‌تراش :

برای پیشانی تراشی و همچنین برای تراش گوشه‌های تیز به کار برده می‌شوند. لبه برنده فرعی این رنده‌ها برای جدا کردن براده مناسب نیست و به این جهت در موقع تراش با این رنده‌ها باید حرکت آن‌ها از داخل کار به سمت خارج آن باشد.

 

قلم‌های تراشکاری فرم دار :

 

برای انجام انواع مختلف کارهای تراشکاری رنده‌های متفاوتی که لبه برنده آن‌ها فرم متناسبی با نوع آن کار داشته باشد وجود دارند.

 

قلم‌گیر :

قلم‌گیرها برای نگاه‌داری رنده‌های کوچک و یا تیغچه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. رنده‌گیرها از فولاد ساختمانی ارزان ساخته می‌شوند و با به کار بردن آن‌ها از مصرف بیهوده فولاد ابزار گران قیمت جلوگیری می‌شود.

 

چگونگی مراقبت از قلم‌های تراشکاری :رنده‌های تراشکاری را باید اصولاً به طوری مواظبت نمود که کوچکترین صدمه‌ای به لبه برنده آن‌ها وارد نشود زیرا در هر نوبت که آن‌ها را تیز کنند علاوه بر به هدر رفتن مقداری از فلز قیمتی مقداری هم از وقت پرارزش بیهوده تلف می‌شود. بدیهی است که لبه‌های برنده پس از مدت زیادی کار قابلیت برش خود را از دست داده و کند می‌شوند و کار با چنین رنده‌های کندی موجب اصطکاک و تولید حرارت بیشتری شده و نتیجتاً سطح خارجی کار هم ناصاف در می‌آید در موقعیکه رنده را از نو تیز می‌کنند لازم نیست که تمام لبه برنده صدمه دیده آن را از بین ببرند بلکه انجام این عمل در چند مرحله بطوریکه پس از هر مرحله مقدرای با آن کار شود به صرفه نزدیکتر است.

برای سنگ زدن رنده قاعدتاً بایستی به ترتیب اول با سنگ خشن زبر و بعد با سنگ نرم رنده را تیز کنند.بهتر است که برای انجام این منظور از سنگ بشقابی استفاده شود. موقعیکه رنده را با سنگ نرم آماده می‌کنند باید توجه داشته باشند که زوایای لازمی که با سنگ زبر به آن داده شده از بین نرود.

در مورد تیز کردن ابزارهایی از فلزات سخت ابتدا بدنه آن را بوسیله سنگی از جنس الکتروگروند تیز کرده و بعد برای تیز کردن تیغچه آن که از فلز سخت است از سنگ دیگری که جنسش کاربید است استفاده می‌نمایند.

 

برای تیز کردن قلم نکات ذیل باید مراعات شود :

 

1- سنگ باید در خلاف لبه رنده حرکت داشته باشد.

2- فشار برنده باید متناسب باشد.

3- در مورد سنگهایی که بوسیله مایعی باید خنک شوند لازم است مایع خنک کننده به حد کافی در جریان باشد.

4- از توخالی کردن سطح آزاد رنده باید امتناع کرد.

5- زاویه برنده رنده را بایستی با شابلون مخصوص آزمایش کرد.

6- سنگهایی که چرب شده و یا از حالت دایره‌ای خارج شده باشند ابتدا بوسیله دستگاه مخصوص صاف و آماده گردند.

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

پس زمینه تاریخی

عبارت ماشین کاری سریع (HSM)، عموماً به فرزکاری انگشتی با سرعت دورانی بالا و پیشروی سریع بر می گردد؛ به عنوان نمونه، پاکت تراشی در بدنه آلومینیومی هواپیماهابا نرخ براده برداری بالا. در طی 60 سال گذشته، ماشین کاری سریع در مورد گستره وسیعی از تولید قطعات فلزی و غیر فلزی با وضعیت سطحی خاص در ماشین کاری مواد با سختی 50 HRC و بالاتر اعمال گردیده است.

برای بیشتر قطعات فولادی که تا حدود 32-42 HRC سخت شده اند، گزینه های ماشین کاری عبارتند از:

۱. ماشین کاری خشن و نیمه پرداختی در شرایطی که هنوز سخت نشده اند (آنیل)

۲. عملیات حرارتی برای دست یابی به سختی نهایی (در حدود 63 HRC)

۳. ماشین کاری الکترودها و اسپارک قطعات خاص قالبها (خصوصاً گوشه ها با شعاعهای کوچک و حفره های عمیق با دسترسی محدود برای ابزارهای برشی)

 پرداخت و فوق پرداخت سطوح استوانه ای، تخت و حفره ها توسط کاربید سمانته مناسب، Cermet (نوعی آلیاژ سرامیک و فلز)، کاربید سرامیک مخلوط شده یا نیترید بورون مکعبی چند کریستالی (PCBN).

 

در مورد خیلی از قطعات و اجزاء، فرآیند تولید شامل آمیزه ای از این گزینه ها بوده و در مورد قالبها باید پرداخت کاری دستی -که زمان بر است- را نیز اضافه نمود. در نتیجه، هزینه های تولید بالا رفته و زمان تدارک (Lead time) بیش از اندازه طولانی خواهد شد.

یکی از اهداف و مقاصد صنایع قالب سازی این بوده و هست که نیاز به پولیش زدن دستی را کاهش داده و یا حذف نمایند و متعاقباً کیفیت را بهبود بخشیده و هزینه های تولید و زمان تدارک را کاهش دهند.

 

فاکتورهای اقتصادی و فنی اصلی برای پیشرفت ماشین کاری سریع

بقا – همیشه افزایش رقابت در بازارهای فروش کالا با تهیه استانداردهای جدید همراه است. نیاز به بهره وری در زمان و هزینه روز به روز بیشتر و بیشتر می شود. این موضوع سبب می شود تا پروسه ها و فناوریهای تولیدی نوینی شکل بگیرد. ماشین کاری سریع، امید بخش و ارائه دهنده راه حلهای جدید است... .

 

مواد - پیشرفت مواد جدیدی که ماشین کاری آنها مشکل است، بر نیاز به یافتن راه حلهای جدید ماشین کاری تأکید می نماید. صنایع فضایی، آلیاژهای فولادی ضد زنگ و مقاوم به حرارت مخصوص به خود را داراست. صنایع اتومبیل سازی، کامپوزیتهای دو فلزی، آهن فریتی و حجم رو به رشد آلومینیوم را داراست. صنعت قالبسازی اساساً با مشکل ماشین کاری فولادهای ابزاری سخت شده از مرحله خشن کاری تا پرداخت کاری روبه روست.

 

کیفیت - نیاز به قطعات و اجزاء محصولاتی با کیفیت بالاتر، نتیجه رقابتهای رو به افزایش است. چنانچه ماشین کاری سریع درست به کار گرفته شود، راه حلهای زیادی در این زمینه ارائه می دهد. یک نمونه جایگزین کردن پرداخت کاری دستی با ماشین کاری سریع است که خصوصاً در قالبها و یا قطعات با هندسه سه بعدی پیچیده از اهمیت بالایی برخوردار است.

 

فرایندها – نیاز به زمان بازده کوتاهتر از طریق کاهش تعداد باز و بست کردنها و روشهای ساده تر، در خیلی از موارد می تواند توسط ماشین کاری سریع برآورده شود. یک هدف نوعی در صنعت قالب سازی این است که ابزارهای سخت شده کوچک در یک set-up ماشین کاری شوند. فرایندهای پر هزینه و زمان بر EDM را نیز می توان توسط ماشین کاری سریع کاهش داده و یا حذف نمود.

 

طراحی و پیشرفت - امروزه یکی از ابزارهای اصلی برای رقابت، فروش محصولات تازه و نوظهور می باشد. در حال حاضر عمر متوسط قطعات خودروها در حدود 4 سال، قطعات کامپیوترها و خدمات جانبی آن 1.5 سال، و عمر گوشیهای تلفن، 3 ماه و ... است. یکی از شرایط لازم برای چنین پیشرفت در تغییر سریع طرحها و محصولات و کاهش زمان عرضه آنها استفاده از تکنیکهای ماشین کاری سریع است.

 

محصولات پیچیده - استفاده از سطوح چند کاره (multi-functional surfaces) بر روی قطعات در حال افزایش هستند، همچون طرحهای جدید پره های توربین که قابلیت ها و تواناییهای جدید و بهینه ای بدست می دهد. طرحهای قبلی اجازه می دانند که پره ها را توسط دست یا با روبات پولیش زنی نمود، اما پره های جدیدی که بسیار پیچیده تر شده اند، می بایستی از طریق ماشین کاری و ترجیحاً ماشین کاری سریع، پرداخت شوند. در این مورد نمونه های خیلی بیشتری از قطعات با دیواره نازک که می بایستی ماشین کاری شوند، موجود است. (تجهیزات پزشکی، الکترونیک، محصولات دفاعی و اجزاء کامپیوترها)

 

اولین تعریف از ماشین کاری سریع:

در تئوری Salomon، ماشین کاری با سرعت برشی بالا... فرض می شود که در سرعتهای برشی خاص (5 تا 10 مرتبه بزرگتر نسبت به ماشین کاری معمولی)، دمای براده برداری در لبه برشی شروع به کاهش می نماید... .

در نتیجه ... به نظر می رسد که شانسی برای بهبود تولید در ماشین کاری با ابزارهای معمولی در سرعتهای برشی بالا بدست دهد... .

تحقیقات نوین، متأسفانه نتوانسته است این تئوری را به طور امل تأیید نماید. کاهش نسبی دما در لبه برنده برای مواد مختلف، در سرعتهای برشی خاص رخ می دهد. این کاهش دما برای فولاد و چدن کوچک بوده و برای آلومینیوم و دیگر فلزات غیر فرو بزرگتر می باشد.

به عنوان یک تعریف منطقی از ماشین کاری سریع می توان گفت: ماشین کاری در سرعتهای به طور مشخص بالاتر نسبت به سرعتهای معمول مورد استفاده در کارگاهها. این سرعت به عوامل زیر بستگی دارد:

1. ماده ای که می بایستی ماشین کاری شود – به عنوان مثال: آلیاژهای آلومینیوم، سوپر آلیاژهای نیکل، فولادها، آلیاژهای تیتانیوم، چدن یا کامپوزیتها

2. نوع فرایند ماشین کاری – برای مثال: تراشکاری، فرزکاری یا سوراخکاری

3. ماشین ابزار مورد استفاده – برای مثال: قابلیت های توانی، سرعت، پیشروی ماشین؛ دیگر مشخصات ماشین ابزار همچون پایداری استاتیکی و دینامیکی

4. ابزار برشی مورد استفاده – به عنوان نمونه: فولاد تند بر، ابزار کاربیدی، سرامیکی یا الماسه

5. ملزومات قطعه کار – شکل، سایز، هندسه، سفتی، دقت و پرداخت

6. ملاحظات دیگر – دسترسی به براده، ایمنی و اقتصاد

 

تعریفهای عملی از ماشین کاری سریع:

• ماشین کاری با سرعت بالا در حقیقت تنها سرعت برشی بالا نیست. این موضوع را می بایستی به عنوان فرایندی که در آن عملیات با روشهای بسیار خاص و با تجهیزات تولیدی بسیار دقیق انجام می گیرد، در نظر گرفت.

• ماشین کاری با سرعت بالا، لزوماً ماشین کاری با اسپیدلهای با سرعت بالا نمی باشد. خیلی از کاربردهای ماشین کاری سریع با اسپیندلهایی با سرعتهای متوسط و با ابزارهای بزرگ انجام می گیرد.

• ماشین کاری سریع در پرداخت کاری فولادهای سخت شده در سرعتها و پیشرویهای بالا، اغلب 4-6 برابر سریعتر نسبت به ماشین کاری معمولی انجام می پذیرد.

 

مزایای استفاده از ماشین کاری سریع:

• حداقل فرسایش ابزار حتی در سرعتهای بالا

• فرایندی با قابلیت تولید بالا برای قطعات کوچک

• کاهش تعداد مراحل فرایند

در این نوع ماشین کاری دمای قطعه کار و ابزار پایین نگه داشته می شود که باعث می شود در خیلی از موارد عمر ابزار طولانی تر شود. از طرف دیگر در ماشین کاری سریع، عمق ماشین کاری کم بوده و زمان درگیری برای لبه برنده بسیار کوتاه است. (در تصویر زیر به وضوح تفاوت میان ماشین کاری معمولی و ماشین کاری سریع از لحاط حرارت ایجاد شده و منطقه حرارت دیده ابزار در هر دو روش آشکار است.) بنابراین می توان گفت که سرعت پیشروی به اندازه کافی بالا هست که حرارت نتواند گسترش پیدا کند. نیروی برشی کوچک باعث تغییر شکلهای جزئی در ابزار می شود. از آن جایی که نوعاً در این نوع ماشین کاری، عمق برش کم است، نیروهای برشی شعاعی بر روی ابزار و اسپیندل کوچک است. لذا یاتاقانهای اسپیندل، ریلهای راهنما و ballscrewها حفظ می شوند.

برخی معایب استفاده از ماشین کاری سریع:

• نرخ سریغ افزایش و کاهش سرعت و توقف های مکرر اسپیندل باعث می شود که راهنماها، یاتاقانهای اسپیندل و ballscrewها سریعتر فرسوده شوند.

• نیاز به دانش خاص فرایند، تجهیزات برنامه نویسی و رابطی برای انتقال سریع داده ها

• توقف اورژانسی عملاً لازم نیست. خطاهای انسانی، خطاهای سخت افزاری یا نرم افزاری، پیامدهای بزرگی به همراه خواهد داشت.

• نیاز به طراحی خوب فرایند.

 

ابزارها

در بیشتر کاربردها ابزارهای کاربیدی مورد نیاز است. خمواره باید در این نوع ماشین کاری از گریدی از ابزارهای کاربیدی استفاده کرد که علاوه بر سختی (مقاومت در برابر سایش)، دارای چقرمگی (مقاومت در برابر شوک و ضربه) نیز باشد؛ چرا که ماشین کاری سریع اغلب با شوکهای زیادی همراه است. ضربه، ارتعاشات و تغییرات دمایی، همگی در سرعتهای بالاتر، شرایط بحرانی تری دارند. در مورد ابزارهای با چقرمگی بالاتر، احتمال لب پر شدن یا ترک خوردن به علت این شوکها کمتر می باشد.

 

بهترین حالت از نظر سختی و چقرمگی، در ابزارهاب کاربیدی با دانه بندی ریز بدست می آید. بسیاری از کاربیدهای ریزدانه ای که امروزه موجود هستند، چقرمگی بهتر، و تغییرات سختی کمتری نسبت به گریدهای درشت تر از خود نشان می دهند.

 

ماشین کاری سریع اغلب ماشین کاری در درجه حرارت بالا نیز هست. انتخاب ابزار نه تنها بر اساس مقاومت سایشی، بلکه می بایستی بر اساس قابلیت حفظ مقاومت سایشی در دماهای بالا نیز انجام پذیرد.

معمولا در ماشین کاری سریع از ابزارهای کاربیدی با پوشش TiAlN استفاده می شود؛ چرا که این پوشش با ایجاد یک سد حرارتی از ابزار محافظت می کند. این پوشش در حدود 35% نسبت به TiN به لحاظ حرارتی مقاومتر است. خاصیت دیگر TiAlN مقاومت سایشی است که سبب شده در ماشین کاری قطعات ریخته گری شده مؤثر باشد. از آنجایی که این پوشش در ماشین کاری در دمای بالا مؤثر است، اغلب به منظور کاهش شوک از خنک کار استفاده نمی شود. به منظور جایگزینی خاصیت روانکاری خنک کار، لایه ای از پوشش روانکار بر روی TiAlN استفاده می شود.

 

در مقایسه با کاربیدها موادی که در جدول زیر لیست شده اند، مقاومت سایشی بالاتری در سرعتهای برشی بالاتر از خود نشان می دهند، اما در برابر شوکها ضعیف تر می باشند. در یک فرایند پایدار، استفاده از یکی از موارد زیر می تواند طول عمر بیشتری نسبت به ابزاراهای کاربیدی بدست دهد.

 

فلزات غیر فرو فلزات فرو

PCD CBN

Cermet سرامیک

موضوعات مرتبط

در مورد ماشین کاری آلیاژهایی با قابلیت ماشین کاری پایین از جمله آلیاژهای تیتانیوم و سوپر آلیاژهای نیکل، ترجیح داده می شود که به جای ماشین کاری سریع از ماشینکاری با توان عملیاتی بالا (High-Througput Machining) استفاده نمود چرا که به مدرت این فلزات بتوانند در سرعتهای بالاتر از 300 smm ماشین کاری شوند. عبارتی که اغلب برای پوشش دادن به هر دو مبحث HSM و HTM به کاری می رود، ماشین کاری با راندمان بالا (High Efficiency Machining) می باشد. به عبارت دیگرHEM به معنای بار برداری با نرخی سریعتر نسبت به کاربردهای معمولی می باشد.

 

در پایان توجه شما را به چند نمونه ای که با تکنولوژی ماشینکاری سریع ساخته شده اند، جلب می نماییم. به زمان ها و تفاوت های آنها توجه کنید!

زمان ماشین کاری:

ماشین کاری معولی: 131 دقیقه

ماشین کاری سریع: 78 دقیقه

زمان ماشین کاری:

ماشین کاری معولی: 97 دقیقه

ماشین کاری سریع: 42 دقیقه

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

فرايند سنگ زني به جهت داشتن مشخصات ويژه يعني ايجاد دقت زياد و کيفيت بالاي صافي سطوح و هم چنين ماشين کاري قطعات سخت تاکنون به عنوان عمليات پاياني مورد استفاده قرار گرفته است. لزوم توليد قطعات با سرعت بالا و کمترين عيوب ممکن باعث شده است که در سالهاي اخير تحول عظيمي در رشته سنگ زني به وجود ايد و حتي از آن به عنوان جايگزيني براي عمليات تراشکاري و فرزکاري قطعات مورد استفاده قرارداد. جاي بسي مباهات و افتخار است که در اين تحول شگرف نام يک ايراني همچون ستاره اي مي درخشد.جناب آقاي پرفوسرتقي توکلي که مديريت ايجاد خط توليد طراحي ماشينهاي سنگ زني مدرن درآلمان رابه عهده داشتند و تاکنون چندين اختراع در زمينه ماشينهاي سنگ زني و ابزارهاي جديد آن به ثبت رسانده است.

cnc-profile-grinding-machine-398774.jpg

روش سنگ زني با راندمان بالا ( High Efficiency deep ) را مي توان ترکيبي از سرعت بالا و تکنيک سنگ زني خزشي دانست. از جمله مشخصات بارز اين روش سنگ زني که آن را روش فوق العاده و تاحدودي باور نکردني تبديل کرد عمق براده برداري دريک مرحله است بطوري که در اين روش شما مي توانيد در يک مرحله تاعمق25mm را سنگ زني کنيددر صورتي که در سنگ زني معمولي به طور متوسط 0.05-0.1 ميلي مترمي باشد از جمله ساير مشخصات روش به سرعت بالاي سنگ مي توان اشاره کردکه 80m/s و بيشتر بوده و سرعت قطعه کار در حدود 10m/min بيشتر مي باشد.

در اين روش سنگ زني استفاده ازمايع خنک کننده با فشار بالا و دبي زياد کاملا لازم و ضروريست اما در کل حرارت ايجاد شده در اين روش نسبت به سنگ زني رفت و برگشتي کمتراست.

در اين روش ازسنگ هاي (

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
)که ازطريق سنتزدانه هاي آنها درفشار و دماي زياد(بيش از 50Kbar و2000C )ساخته مي شوند استفاده کرده و اين سنگ ها نسبت به سنگ هاي اکسيد آلمينيومي و کاربيدسيليکوتي که سنگ هاي معمولي ازآنها تهيه مي شوندآهسته ترساييده شده واين بدان معني است که دراستفاده هاي طولاني سنگCBN (نيتريدبورمکعبي ) دقت شکل خودراحفظ خواهدکرد.

لازم به ذکراست که CBN سخت ترين ماده بعداز الماس است وتادماي 1000C مقاومت خودرادرمقابل ذوب شدن حفظ مي کنددرحالي که الماس در 800C ذوب مي شود.

عيب يابي گيربکس بامکانيزم جديد درشرکت چرخشگربااستفاده ازروش هاي آناليز ارتعاشي وتحليل نويز افزايش نويزوارتعاش ماشين آلات همواره مويدبروز اشکال مکانيکي مي باشد.زيراهرگزپارامتري مذکوردريک مجموعه بدون دليل افزايش نمي يابدمشکلاتي چون به هم خوردن تعادل جرمي سايش ياتاقانها وياچرخدنده ها بهم خوردن هم خطي بين گردنده ها مي توانند ازعوامل افزايش نويز وارتعاش باشند.

باتوجه به اين موضوع که هرعيب مکانيکي ارتعاش بامشخصات مربوط به خودراتوليد مي کندوداراي نويزي خاصي مي باشدمي توان بااندازه گيري نويز ارتعاشات وتجزيه وتحليل آن عيب مکانيکي مجموعه راشناسايي کرد.

لذاپروژه مذکوردرراستاي نيل به اين هدف انجام مي پزيردکه بتوان با سيستم هاي تجزيه وتحليل نوين ،درحداقل زمان وبادقت بالامجموعه گيربکس رادرمرحله نهايي کنترل کرده ورفع عيوب احتمالي دريک مجموعه رادرحد مطلوبي تسريع داد.

امروزه به موازات پيشرفت روشهاي توليدمحصولات درکارخانجات وبه کارگيري فرايندهاي اتوماتيک دربخشهاي مختلف صنعت ،گسترش واستفاده ازروش هاي نوين درقسمت کنترل کيفي بسيارچشمگيرشده و واردمراحل جديدي شده است.

به کارگيري انواع سنسورهاي حساس وپيشرفته درمراحل مختلف اعم ازخط توليد،کنترل کيفي ،تعميرات و... استفاده ازشيوه هاي مختلف براي کنترل فرايندتوليدوآشکارساختن عيوب احتمالي درمرحله کنترل کيفي تعميرات پيشگيرانه راممکن ساخته است.عيب يابي آناليزهاي صوتي وارتعاشي وتجزيه وتحليل پاسخ هاي يک مجموعه به عوامل مختلف تحريک ،يک روش بسيارکارا مي باشدکه درطيف وسيعي ازشاخه هاي مختلف صنعتي کاربردپيداکرده است.

اين روش عيب يابي دربخش هاي مختلفي چون سيستم هاي استاتيکي وديناميکي ،ماشين آلات دوار،انواع سازه ها،سيستم هاي حرارتي ،شيميايي و... پيشرفت بسيارزيادي داشته ودرهريک اززمينه هاي فوق داراي روش هاي مدون ومعيني هستند.

دقت بالا دامنه کاربردي وسيع ومتنوع وراحت بودن استفاده ازابزارآلات آنها پس ازنصب اوليه ،صرفه جويي اقتصادي درتعميرات ازعوامل مهم کارايي روش هاي جديدشناخته شده است.باتوجه به نقش انواع گيربکسها که به منظورتغييرگشتاوروياتغييرد وردربخش هاي مختلف صنعت مورداستفاده قرارمي گيرند،کارايي ،قابليت اطمينان ،بازده بالا وافزايش عمرمفيددرآنهابسيارحايزاهم ييت است بنابراين کنترل کيفي ،تعميربه هنام ونگهداشت دقيق اساس ارضاي نيازهاي لازمه يک گيربکس درداخل کشوروسالم يامعيوب بودن آن توسط اپراتورهاي باتجربه وازطريق گوش کردن به صداي توليدشده ازگيربکس توسط گوشي خاصي صورت مي گيرد.وابسته بودن تشخيص درمجموعه گيربکس ازاشکالات مهم روش فوق مي باشدبنابراين استفاده ازاين روش جديدبادقت اطمينان بالادراين مرحله ازتوليدکاملا محسوس است.

این سیستم با قیمت فروش 1.2 میلیارد دلار به یک تولید کننده چینی هوافضا برای سیستم های تولید تیغه های کمپرسور برای موتورهای جت فروخته شده .

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از ۷۵ اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به عنوان یک لینک به جای

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.


×
×
  • جدید...