مقدمه:
شرکت تراشکاری مجد در سال 1376 با هدف توسعه صنایع مادرکه عمده ترین آن صنعت تراشکاری و قالبسازی می باشد، تاسیس گردید. عمده فعالیتهای شرکت از بدو تاسیس ساخت انواع قطعات تراش براب شرکتهای عمده و مادر و همچنینی قالبهای اکستروژن و دستگاههای صنعتی خاص بوده و سپس با کسب دانش فنی لازم به سوی ساخت انواع قالبهای سردکار و فورج نیز قدم برداشته است. در ادامه به تاریخچه و گوشه ای از فعالیتهای این شرکت پرداخته می شود.
فصل دوم :
بخشهای مرتبط با رشته علمی کارآموز
تاریخچه ماشین تراش
ماشین های تراش که ابتدائی ترین نوع ماشینهای افزار بشمار می روند تاریخچه آن بین قرن 17و18 شروع شده که در ابتدا معمولی ترین و یا قدیمی ترین روش تراش تراشیدن چوب بوسیله درخت است . بدین معنی که دو سر چوب را بین دو درخت قرار داده و یک طناب به شاخه درخت بسته و انرا حول چوب مورد نظر پیچیده و طرف دیگر طناب را شخص دیگری گرفته و با دست طناب را به حرکت در خواهد آورد. شخص دومی که در طرف مقابل قرار گرفته با رنده چوب را می تراشد . این روش قدیمی ترین روش تراش بوده که بعد از مدتی تکامل پیدا کرد.
اولین ماشین تراش در سال 1740 در فرانسه ساخته شد . در این ماشین وسیله چرخش محور اصلی بوسیله ی دست خواهد بود که دسته گرداننده محور آن مستقیما روی پیش دستگاه که به محور اصلی متصل است توسط دو چرخ دنده ساده به میله پیچ بری متصل می باشد قرار گرفته است . در این نوع ماشین برای تعویض چرخ دنده های متفاوت جهت پیچ تراشی پیچهای مختلف پیش بینی شده است .
در سال 1796 یک نفر انگلیسی بنام Freeland برای اولین مرتبه ماشین تراشی ساخت که دارای میله پیچ بری بود با عوض کردن چرخ دنده های روی محور اصلی و محور پیچ بری می توان پیچ های مختلف را ساخت.
در سال های 1800و1830 در ایالات متحده امریکا ماشین های تراشی ساخته شد که با بدنه چوبی و پایه آهنی مجهز بود. در سال1836 شخصی بنام Patnon در ماساچوست آمریکا ماشین تراشی با میله پیچ بری ساخت.در سال1850ماشین تراشی با بدنه آهنی توسط Newhaven Cannectionساخته شد ودر سال 1853شخصی بنام Freelandدر نیویورک ماشین تراشی با ریلهائی بطول 20فوت که کارهایی به قطر 10اینچ را می توانست بتراشد ساخت و بدنه آهنی و در درشت آنجایگاه چرخ دنده های تعویضی بود.
بعد ها ماشین تراش مدرن تری ساخته شدهکه می توان با آنها پیچ های مختلفی را تراشیدو نیز بار های طولی و عرضی بوسیله یک چرخ دنده هائیکه در روی دستگاه سوپرت طولی وعرضی قراردادبصورت خودکارانجام گیردهمچنین طریقه تعویض چرخ دنده هادر قسمت پیش دستگاه نشان داده شده است . ولی در سال های بعد این ماشین تکمیل تر شده وپایه ای که بخود ماشین متصل شده بود ساخته شد. بعد از مدتی ماشین های بهتری از نظر قدرت و دورهای بیشتر ساخته شد که بنام ماشین های تراش جعبه دندهای معروف است . این ماشین دارای جعبه دنده دور و نیزجعبه بار می باشد که باسانی میتوان ماشین را خودکار نمود و کارهای مختلف را تراشید .
اگرچنانکه ماشین تراش ساخت ماندسلی را با ماشین های دقیق امروزه مقایسه کنیم متوجه خواهیم شد که ماشین تراش ماندسلی نسبت به ماشین های دیگر بد شکل و ناخوش آیندبودناگفته نماندکه ماشین تراش ساخت ماندسلی مقدمهساختن ماشین های ابزارسازی بهدی قرارگرفت .
امروزه با وجود اینکه بیش از 178 سال از اختراع ماشین تراش ماندسلی می گذرد هنوزماشین تراش هسته مرکزیصنایع امروزی را تشکیل می دهد . همچنین ناگفته نماند که ماشین تراش را بحق سلطان ماشین ها باید نامید زیرا که با آنها کارهائی که ماشین های دیگر مجموعاازانجامش عاجزند میتوان انجام داد.
laser tracking چیست؟
laser tracking چیست و در چه نوع اندازه گیری هایی قابل استفاده می باشد؟
این نوع دستگاه یکی از ابزارهای جدید اندازه گیری است که بر اساس قابلیت منحصر به فرد لیزر(همدوس بودن و حفظ همگرایی تا فواصل طولانی)، طراحی و انواعی از آن نیز به بازار آمده اند. این دستگاه ها عمدتاً برای اندازه گیری قطعات بزرگ و مخصوصاً هنگام Set Up کردن یا تنظیم موقعیت آنها هنگام مونتاژ مورد استفاده قرار می گیرند. به این صورت که یک کله گی لیزر (عموماً لیزر نئون) در موقعیتی ثابت تنظیم شده و یک رفلکتور که انعکاس دهنده نور لیزر به کله گی می باشد بر روی قسمت های مختلف قطعه مورد نظر قرار داده شده و موقعیت سه بعدی آنها نسبت به کله گی لیزر با دقت بالا اندازه گیری می شود. با محاسبات نرم افزاری که عمدتاً این دستگاه ها مجهز به آن هستند موقعیت نسبی بخش های مختلف یک مجموعه بزرگ قابل اندازه گیری خواهد بود.
امواج اولتراسونیکامواج اولتراسونیک به دستهایی از امواج مکانیکی گفته میشود که فرکانس نوسانشان بیش از محدوده شنوایی انسان (20Hz-۲۰KHz) باشد. این امواج بدلیل خواصی که دارند کاربردهای متنوع و بعضاً جالبی دارند. با محاسبهایی ساده میتوان دریافت که اگر نقطهایی با فرکانس 25 کیلوهرتز و دامنه 10 میکرومتر نوسان کند شتاب آن بالغ بر 25 هزار برابر شتاب ثقل میشود. این شتاب و به طبع آن سرعت بالا در مایعات باعث ایجاد کاویتاسیون میشود و در هنگام انفجار حبابهای ایجاد شده فشاری در حدود 200 بار ایجاد میگردد. از طرف دیگر اگر حرکت نسبی با مشخصات فوق میان دو سطح جامد برقرار شود ازدیاد دما باعث جوش خوردن دو سطح به یکدیگر میشود که Ultrasonic Welding میباشد. امواج اولتراسونیک مانند دیگر امواج دارای خاصیت شکست، انعکاس، نفوذ و پراش میباشند. برای تولید این امواج روشهای متفاوتی وجود دارد. مجموعههای اولتراسونیک معمولاً از سه بخش کلی تشکیل میشوند: 1_ مبدل 2_ بوستر 3_ تقویت کننده یا هورن. مبدل نقش تولید امواج مکانیکی و تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی را دارد, بوستر و تقویت کننده نیز وظیفه انتقال و تقویت دامنه حرکت و رساندن آن به مصرف کننده را به عهده دارند.
آینده شغلی این رشتهآیندهی شغلی مهندسی مکانیک چشمانداز شغلی مهندسان مکانیک، امیدبخش و بااستحکام است. برای مثال، در ایالات متحدهی آمریکا، رشد شغلها و حرفههای مربوط به مهندسی مکانیک، هر سال حدود ۱۶٪ (۳۵ هزار شغل) میباشد و انتظار میرود این آهنگ رشد تا سال ۲۰۰۶ میلادی حفظ شود. مهندسان مکانیک از روزگاران گذشته تا به امروز، اغلب در بخشهای صنعتی زیر نقش عمدهای ایفا میکنند: هوا فضا، خودروسازی، واحدهای شیمیایی، رایانه و الکترونیک، ساختمانسازی، انواع فرآوردههای مصرفی، انرژی، مشاورهی مهندسی و بخشهای دولتی. همچنین صنعت پزشکی و داروسازی، فرصتهای شغلی هیجانانگیزی را برای مهندسان مکانیک به وجود آوردهاند تا نیروها و دانشهای زیستی را در هم بیامیزند.
مباحث اساسی در مهندسی مکانیکمباحث اساسی در مهندسی مکانیک مبحثها و موضوعهای اساسی مهندسی مکانیک عبارتاند از: ایستاییشناسی (استاتیک)، پویاییشناسی (دینامیک)، مکانیک مادّهها (مقاومت مصالح)، ترمودینامیک مهندسی، مکانیک شارهها (مکانیک سیالات)، انتقال گرما (انتقال حرارت)، نظریهی کنترل، شارهشناسی (هیدرولیک)، گازشناسی (پنوماتیک)، مکاترونیک. همچنین انتظار میرود یک مهندس مکانیک بتواند مفاهیم اساسی شیمی و مهندسی برق را درک کرده و در طراحی به کار بندد.
ماشین کاری سریع (High Speed Machining) 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.
در اين نوع ماشين کاري دماي قطعه کار و ابزار پايين نگه داشته مي شود که باعث مي شود در خيلي از موارد عمر ابزار طولاني تر شود. از طرف ديگر در ماشين کاري سريع، عمق ماشين کاري کم بوده و زمان درگيري براي لبه برنده بسيار کوتاه است. (در تصوير زير به وضوح تفاوت ميان ماشين کاري معمولي و ماشين کاري سريع از لحاط حرارت ايجاد شده و منطقه حرارت ديده ابزار در هر دو روش آشکار است.) بنابراين مي توان گفت که سرعت پيشروي به اندازه کافي بالا هست که حرارت نتواند گسترش پيدا کند. نيروي برشي کوچک باعث تغيير شکلهاي جزئي در ابزار مي شود. از آن جايي که نوعاً در اين نوع ماشين کاري، عمق برش کم است، نيروهاي برشي شعاعي بر روي ابزار و اسپيندل کوچک است. لذا ياتاقانهاي اسپيندل، ريلهاي راهنما و ballscrewها حفظ مي شوند.
برخي معايب استفاده از ماشين کاري سريع:
- • نرخ سريغ افزايش و کاهش سرعت و توقف هاي مکرر اسپيندل باعث مي شود که راهنماها، ياتاقانهاي اسپيندل و ballscrewها سريعتر فرسوده شوند.
- • نياز به دانش خاص فرايند، تجهيزات برنامه نويسي و رابطي براي انتقال سريع داده ها
- • توقف اورژانسي عملاً لازم نيست. خطاهاي انساني، خطاهاي سخت افزاري يا نرم افزاري، پيامدهاي بزرگي به همراه خواهد داشت.
- • نياز به طراحي خوب فرايند.
ابزارها
در بيشتر کاربردها ابزارهاي کاربيدي مورد نياز است. خمواره بايد در اين نوع ماشين کاري از گريدي از ابزارهاي کاربيدي استفاده کرد که علاوه بر سختي (مقاومت در برابر سايش)، داراي چقرمگي (مقاومت در برابر شوک و ضربه) نيز باشد؛ چرا که ماشين کاري سريع اغلب با شوکهاي زيادي همراه است. ضربه، ارتعاشات و تغييرات دمايي، همگي در سرعتهاي بالاتر، شرايط بحراني تري دارند. در مورد ابزارهاي با چقرمگي بالاتر، احتمال لب پر شدن يا ترک خوردن به علت اين شوکها کمتر مي باشد.
بهترين حالت از نظر سختي و چقرمگي، در ابزارهاب کاربيدي با دانه بندي ريز بدست مي آيد. بسياري از کاربيدهاي ريزدانه اي که امروزه موجود هستند، چقرمگي بهتر، و تغييرات سختي کمتري نسبت به گريدهاي درشت تر از خود نشان مي دهند.
ماشين کاري سريع اغلب ماشين کاري در درجه حرارت بالا نيز هست. انتخاب ابزار نه تنها بر اساس مقاومت سايشي، بلکه مي بايستي بر اساس قابليت حفظ مقاومت سايشي در دماهاي بالا نيز انجام پذيرد.
معمولا در ماشين کاري سريع از ابزارهاي کاربيدي با پوشش TiAlN استفاده مي شود؛ چرا که اين پوشش با ايجاد يک سد حرارتي از ابزار محافظت مي کند. اين پوشش در حدود 35% نسبت به TiN به لحاظ حرارتي مقاومتر است. خاصيت ديگر TiAlN مقاومت سايشي است که سبب شده در ماشين کاري قطعات ريخته گري شده مؤثر باشد. از آنجايي که اين پوشش در ماشين کاري در دماي بالا مؤثر است، اغلب به منظور کاهش شوک از خنک کار استفاده نمي شود. به منظور جايگزيني خاصيت روانکاري خنک کار، لايه اي از پوشش روانکار بر روي TiAlN استفاده مي شود.
در مقايسه با کاربيدها موادي که در جدول زير ليست شده اند، مقاومت سايشي بالاتري در سرعتهاي برشي بالاتر از خود نشان مي دهند، اما در برابر شوکها ضعيف تر مي باشند. در يک فرايند پايدار، استفاده از يکي از موارد زير مي تواند طول عمر بيشتري نسبت به ابزاراهاي کاربيدي بدست دهد.
فلزات غير فرو فلزات فرو
PCD CBN
Cermet سراميک
موضوعات مرتبط
در مورد ماشين کاري آلياژهايي با قابليت ماشين کاري پايين از جمله آلياژهاي تيتانيوم و سوپر آلياژهاي نيکل، ترجيح داده مي شود که به جاي ماشين کاري سريع از ماشينکاري با توان عملياتي بالا (High-Througput Machining) استفاده نمود چرا که به مدرت اين فلزات بتوانند در سرعتهاي بالاتر از 300 smm ماشين کاري شوند. عبارتي که اغلب براي پوشش دادن به هر دو مبحث HSM و HTM به کاري مي رود، ماشين کاري با راندمان بالا (High Efficiency Machining) مي باشد. به عبارت ديگرHEM به معناي بار برداري با نرخي سريعتر نسبت به کاربردهاي معمولي مي باشد.
ماشينكاري پرههاي توربين ساخت پرههاي توربين به دليل بارهاي مكانيكي و ديناميكي زيادي كه بر آنها وارد ميشود از اهميت زيادي برخوردار است. نواحي مختلف پره شامل شرود و مناطق آب بندي، ايرفويل، شاتك و سوراخهاي خنك كاري و ريشه ميشود. كه هر منطقه بسته به جنس پره و نوع استفاده پره (صنايع هوايي يا ساير صنايع، كمپرسور يا توربين) به روشهاي مختلف ساخته مي شود. در حالت كلي براي ساخت پره توربين يا كمپرسور ابتدا ماده خام را به يكي از روشهاي آهنگري يا ريختهگري دقيق به شكل اوليه موردنظر در ميآورند. سپس براي اينكه قسمتهاي مختلف پره را به اندازه نهايي برسانند از روشهاي مختلف ماشينكاري استفاده ميكنند. دقيقترين قسمت پره به لحاظ ابعادي، قسمت ريشه آن ميباشد كه معمولاً از روش سنگزني خزشي براي ماشينكاري آن استفاده ميشود. به طور كلي ساخت پرههاي متحرك موتورهاي توربين گازي با توجه به شكل پيچيده و شرايط كاري حاد از تكنولوژي بالايي برخوردار است. در اين ميان ريشه پره با توجه به نيروهايي كه به آن وارد ميشود نسبت به بقيه قسمتهاي پره داراي كيفيت سطح و دقت ابعادي بالايي ميباشد. تاكنون كيفيت سطح نامناسب مانع از بكارگيري روش تخليه الكتريكي (وايركات) براي ماشينكاري ريشه پره ميشد. اما اخيراً با توجه به پيشرفتهاي به وجود آمده در مولد ماشينهاي وايركات، استفاده از اين روش براي ماشين کاري ريشه پره مورد توجه قرار گرفته است. معمولاً براي ساخت ريشه پره توربين،از روش سنگزني خزشي و قسمت كمپرسور از روش خانكشي استفاده ميشود اما اخيراً در خارج از كشور ساخت ريشه پره با روش تخليه الكتريكي مورد توجه قرار گرفته است. يكي از عواملي كه تاكنون مانع از استفاده اين روش براي ماشينكاري ريشه پره ميشد، كيفيت سطح نامناسب با توجه به حرارتي بودن اين روش است. اما اخيراً با توجه به پيشرفتهايي كه در مولد اين ماشينها بوجود آمده است استفاده از آن را براي ماشينكاري ريشه پره امكانپذير ساخته است. براي ماشينكاري ريشه پره كمپرسور كه از جنس فولاد زنگ نزن است معمولاً از روش خانكشي استفاده ميشود از مزاياي اين روش يك سرعت بالا، دقت فرمها و سطوح توليد شده به وسيله خانكشي در حد مطلوب و عمر ابزار طولاني و قابليت و سهولت در ايجاد پروفيلهاي نامنظم بدون نياز به اپراتور ماهر ميباشد.
بررسي اثر پودرهاي مختلف افزوده شده به دي الكتريك بر روي پارامترهاي ماشين كاري تخليه الكتريكي (EDM)در ماشينكاري تخليه الکتريکي يكي از مشكلات موجود افزايش زبري سطح ماشينكاري شده با افزايش جريان و پائين بودن نرخ براده برداري(MRR) در مقايسه با ساير روشهاي ماشينكاري پيشرفته و سنتي مي باشد. يكي از روشهاي بهبود اين وضعيت افزودن پودر فلزات و اکسيد آنها به دي الكتريك است. در اين مقاله با افزودن پودرهاي مس (CU)، اكسيد آلومينيم (AL2O3) سيليسيم كاربايد(SiC) در مخزن طراحي شدة حاوي دي الكتريك به بررسي پارامترهاي MRR ، صافي سطح، فاصله گپ پرداخته و دو حالت بدون پودر و با پودر با يكديگر مقايسه شده است. نتايج تحقيق نشان ميدهد که افزودن پودرها به دي الکتريک سبب بهبود صافي سطح ميگردد و ميتوان با جريانهاي الکتريکي بالاتر که سبب افزايش نرخ براده برداري ميگردند صافي سطح را در حد مورد نظر نگه داشت که در حالت بدون پودر امکان پذير نميباشد.
سيستم تراشکاري Valenite سه اينسرت با هندسه جديد اضافه مي نمايد.
شرکت Valeniteبار ديگر سيستم تراشکاري ValTURNTM خود را با اضافه کردن 3 هندسهجديد به خط اينسرتهاي تراشکاري خود گسترش داده است. هندسه هاي جديد با گريدهاي ابزاري پوشش يافته موجود MTCVD يعني: VP5515 و VP5525 ترکيبب شده است، تا گستره کاربردهاي 3 ابزار ValTURN را که به طور خاص براي بارهاي برشي متوسط و برش پيوسته و منقطع، براي کاربردهاي خشن تراشي با بار زياد، و براي فرايند پرداخت کاري با عمق کم در فولادهاي کم کربن و مواد نرم طراحي شده اند، گسترش دهد. تستهاي آزمايشگاهي نشان داده است که ترکيب هندسه ها و گريدها، کنترل براده و عملکرد برشي عالي براي ماشين کاري مواد آهني فراهم مي نمايد.
هر سه هندسه جديد ار نوع منفي ANSI (ANSI Negative type geometry) بوده و اينسرتها دو طرفه مي باشند. آرايه انتخاب با اشکال، ضخامتها، دايره هاي محاطي، شعاع گوشه و ... مختلف اينسرت بيشتر افزايش يافته که منجر به 98 نمونه جديد و 98 گزينه عملکردي خاص براي گستره وسيعي از فرايندها شده است. هندسه اي جديد عبارتند از:
طرح M8- اين هندسه داراي عرش (land) خنثايي است تا لبه برنده بسيار مقاومي در کاربردهاي ماشينکاري متوسط ايجاد نمايد. اينسرتهاي با اين هندسه مي توانند هم در برشهاي پيوسته و هم در برشهاي منقطع به کار گرفته شوند و براي فولادها، فولادهاي ضد زنگ و چدنها مناسب مي باشند.
طرح R4- اين هندسه در اينسرتهاي مخصوص کار سنگين با عرش خنثاي وسيع به کار گرفته شده تا لبه برنده بسيار مقاومي براي کاربردهاي خشن تراشي فولادها و چدنها فراهم نمايد. اين طرح براي برشهاي پيوسته يا منقطع مناسب بوده و براي گستره وسيعي از کاربردها ايده آل است.
طرح C2- داراي هندسه خاصي است که شامل عرش مثبتي است که کنترل براده در عمق برشي کم را قطعي مي سازد. هندسه C2 براي فولادهاي کم کربن و مواد نرم، ايده آل بوده و کنترل عالي روي پرداخت سطح بدست مي دهد.
نام گذاري الفبايي-عددي فهرست اصطلاحات هندسه منفي ANSI شرکت Valenite نشانگر نوع فرايند است، به عبارت ديگر؛ F نشانگر پرداخت کاري، M نشانگر ماشين کاري در سطح متوسط، R نشان دهنده خشن کاري و C نشانگر تکميلي (complementary) مي باشد. ارقام از 1 تا 9 مقاومت نسبي لبه برنده را تعيين مي کند، که رقم 9 نشان دهنده بالاترين مقاومت و بيشترين نرخ پيشروي مي باشد.
گريدهاي ابزاري VP5515 و VP5525 ، هر دو کاربيدهاي پوشش يافته پروسه MTCVD با TiCN/Al2O3/TiN ميباشند. زمينه اصلي از کبالت غني شده تا در مقابل کند شده لبه مقاوم بوده و اينسرتداراي لبه اي برنده سنگ خورده اي است که از ايجاد لبه انباشته جلوگيري مي کند.
مجموعه سيستم تراشکاري ValTURN شامل آرايه وسيعي از اينسرتها براي فولاد، فولاد ضد زنگ، چدن، آلياژهاي دمابالا، آلومينيوم و آلياژهاي غير آهني، و کاربردهاي تراشکاري قطعات سخت، به اضافه ابزارگيرهاي ValTURN ProGRIP™ مي باشد که پايداري، دقت و قابليت تطبيق پذيري با فرمتهاي استفاده آسان را فراهم مي نمايد.
شرکت Valenite فعاليتهاي خود را ادامه مي دهد تا در سال 2005 گريدها و هندسه هاي جديدي ارائه نمايد تا پوشش بازاري خود را به بيش از 90% از کاربردها گسترش دهد.
همانند تمامي محصولات Valenite ، ابزارهاي سيستم تراشکاري Valenite با سرويس سطح بالاي ValPro™ براي مشتريان به منظور سفارش دادن، قيمت گيري و زمان بندي تحويل حمايت مي شود. علاوه بر آن يک هيئت فني به طور مستمر محصولات به روز شده و اطلاعات کاربردي، و پيشنهاد براي بهينه سازي بهره وري برش فلزات را ارائه مي نمايد.
اشعه مادون قرمز مشكلات اتصال پلاستيك ها را حل كرده استماشين هاي جديد جوش مادون قرمز Tamworth-based CPR Automation اكنون براي جوشكاري پلاستيك ها آماده اند .
توليد كنندگان كه به طور سنتي از صفحات داغ براي جوش دادن پلاستيك ها استفاده مي كردند اكنون با استفاده از جوش مادون قرمز به قابليت هاي جديد توليدي از قبيل جوش چند نقطه در يك مرحله جوشكاري ودرنتيجه افزايش ميزان توليد دست مي يابند. از اين روش در صنايعي مثل صنعت قالبگيري پلاستيكها ، توليدكنندگان مواد پر كننده پلاستيكي ، صنعت بسته بندي و حتي در دستگاههاي جوش خانگي استفاده نمود .
جوش مادون قرمز بسيار تميز است و با آن امكان جوش يك درز جوش طولاني را خواهيد داشت . از مزاياي ديگر سيستم هاي CPR نسبت به روش صفحات داغ ايجاد يك جوش يكنواخت به خاط توزيع يكنواخت حرارت در جوش است و همچنين شما مي توانيد به منظور محافظت از جوش از يك گاز محافظ نيز استفاده كنيد . كنترل پيشرفته CPR به شما اجازه كنترل و مونيتورينگ جوش مادون قرمز را ميدهد . سيستم مي تواند داده هاي بسيار زياد فرآيند مانند دما جوش ، شكل جوش و ... را نشان دهد و در خود ذخيره كند .همچنين سيستم مجهز به AMC ( Automatic Melt Control ) براي كنترل دقيق دما و ذوب است
روش نوين براي آج زني فک گيرهروش نويني براي ايجاد آجهاي قوسي شكل بر روي فك گيره هاي صنعتي
با استفاده از ماشين ابزار تراشكاري از سوي تيم تحقيقاتي گروه مهندسي مكانيك دانشكده فني مهندسي دانشگاه رازي به جامعه صنعتي كشور ارائه شد.
به گزارش ايسنا، مهندس علي محمد رشيدي از محققان اين طرح كه با همكاري عليرضا باغبانباشي و شهريار ياقوتي پور و با پشتيباني معاونت پژوهشي دانشگاه رازي انجام شده گفت: با بهرهگيري از اين روش كه براي اولين بار در كشور ارائه شده ميتوان سطح تخت (دهانه فك) گيره هاي صنعتي را با استفاده از ماشين تراش معمولي (ماشين ابزار گردتراش) با طراحي قيد و بستها و قلمگير مناسب آج زني كرد.
وي خاطرنشان كرد: طي آج زني يك سري فرورفتگي و برجستگي به فرم لوزي بر روي سطوح قطعات به منظور افزايش قابليت گيرايي سطوح و زيبايي آنها ايجاد ميشود.
آجهاي ايجاد شده در فرايند جديد بر خلاف آج زني با صفحه تراش كه به صورت خطوط مستقيم متقاطع هستند، به فرم قوسهاي متقاطع ميباشند. در روش جديد هم سرعت آج زني سطوح تخت بسيار بيشتر از روش آج زني با صفحه تراش است وهم گيرايي فكها در تمامي جهات يكسان است.
طي تحقيق انجام شده چگونگي انجام فرايند تشريح شده و اين فرايند با استفاده از يك نرمافزار رايانهيي شبيهسازي شده و به كمك آن اثر پارامترهاي موثر مانند سرعت چرخش محور، سرعت پيشروي قلم، محل نصب آن، ابعاد قابل آج زني و ... بررسي و مقادير بهينه تعيين شدهاند.
معرفي ماشينكاري با جت آب و مواد ساينده معرفي ماشينكاري با جت آب و مواد ساينده
Abrasive and Water Jet Machining: Introduction
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.