تبلیغات
ساخت و تولید و کالیبراسیون - اصول ماشین کاری فلزات (metal cutting principles)
 
درباره وبلاگ




مدیر وبلاگ : محمد صادق غنی
نویسندگان
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
ساخت و تولید و کالیبراسیون
دقت و کیفیت
صفحه نخست             تماس با مدیر           پست الکترونیک               RSS                  ATOM

انواع فرآیند های ساخت و نولید و دسته بندی آن ها

روش های متعددی برای ساخت و تولید قطعات مکانیکی از تغییر شکل هندسی بلوک ماده ی خام وجود دارد. این روش ها  که ممکن است در مقیاس اتمی، ریز و یا درشت انجام می شوند، به طور کلی به سه دسته بندی زیر تقسیم بندی می شوند:

روش افزودن مواد روی هم : در این روش شکل هندسی مطلوب برای قطعه ی نهایی از تغییر افزودن مواد بر روی هم ایجاد می شود که به عنوان نمونه می توان به متالوژی پودر و یا جوش کاری و پرچ کاری اشاره نمود.

روش جا به جا کردن مواد : در این حالت شکل هندسی قطعه ی دلخواه از طریق جا به جا کردن مواد حاصل می شود، مانند ریخته گری و یا آهنگری، اکستروژن، نورد، شکل دهی ورق و ...

روش جداسازی مواد : که در آن با جدا ساری و برداشتن مواد غیر ضروری از روی بلوک ماده ی خام می توان به قطعه ای بات شکل هندسی مطلوب دست یافت. بارز ترین نمونه ی این روش ماشین کاری می باشد، مانند تراش کاری و یا فرزکاری

فرآیند ماشین کاری چیست ؟

خانواده ای از فرایند ها که از طریق جداسازی و یا برداشتن ذراتی از روی ماده ی خام به قطعه ای با شکل هندسی و خواص مطلوب می رسند، ماشین کاری فلزات نام دارند. این فرآیند ها شامل برداشتن و جداسازی براده های درشت به شکل نوار پیوسته و یا تکه تکه با ضخامتی از تقریبا 025/0 تا 25/0 میلی متر است. در سایز فرآیند های جداسازی مانند الکترفیزیکال و الکتروشیمیایی، سایز ذرات جداشونده بسیار کوچکتر و در حد میکروسکوپی هستند.فرایند های ماشین کاری به دو دسته ی سنتی (مانند تراشکاری، سوراخکاری ، فرزکاری و سنگ زنی و ...) و ماشینکاری غیر سنتی (مانند روش الکتروشیمیایی و ....) تقسیم می شود.

دو خصوصیت ذاتی و برجسته ی فرآیند ماشین کاری دقت ابعادی (تلرانس ها) و صافی سطح خوب می باشد.بنابراین برای قطعاتی که نیازمند دقت ابعادی و صافی سطح خیلی خوب  هستند، معمولا از ماشینکاری استفاده می شود.

معایب فرآیند ماشین کاری

فرآیند ماشین کاری دارای دو ایراد عمده می باشد اولا دور ریز درصدی از مواد خام به صورت براده و همچنین زمانبر و هزینه بر بودن فرآیند.در مقایسه با سایر فرآیند های تولید ( مانند ریخته گری فورج، متالوژی پودر و ... )، فرآیند ماشینکاری زمانبر و هزینه بر است. برای مثال در یک فرآید تولید چرخ دنده ی هرزگرد، میزان دور ریز مواد در ماشینکاری حدود 50% درصد است. زمان مورد نیاز برای روش ماشینکاری نیز حدودا ده برابر روش فورج دقیق است.

چرا نیاز داریم فلزات و مواد را ماشینکاری کنیم ؟

در بسیاری از کاربرد های مهندسی قطعات مکانیکی باید قابل تعویض باشند تا بتوانند عملکردی مناسب و قابل اعتماد در طول عمر مورد انتظارشان داشته باشند. برای اینکار قطعات می بایست از شکل هندسی، صافی سطح و دقت ابعادی مطلوبی برخوردار باشند. قطعات مکانیکی که از طریق قطعات ریخته گری آهنگری و ... ایجاد می شوند، قبل از اینکه بخواهند در عمل به کار گرفته شوند، اغلب نیاز به یک سری عملیات ماشین کاری دارند.

ماشینکاری معمولا بعد از فرآیند های دیگر تولید انجام می شودسایر فرایند ها تنها شکل کلی قطعه را ایجاد می کنند اما ماشینکاری قطعه ی نهایی را با ابعاد دقیق و تلرانس های ابعادی و هندسی  مورد نیاز و صافی سطح مطلوب تولید می کند.

اگر چه ماشین کاری در مقایسه با سایر فرآیند ها با معایبی همچون دور ریزی مواد خام و زمان بر بودن فرآیند تولید همراه است، اما علی رقم این محدودیت ها، ماشینکاری را نمیتوان از روش های تولید حذف نمود زیرا عموما هیچکدام از این روش ها به جز ماشین کاری قادر نیستند به طور اقتصادی مشخصه هایی همچون ابعاد دقیق، تلرانس های ابعادی و هندسی و صافی سطح مطلوب روی قطعه ایجاد کنند.

مهم ترین فرآیند های ماشینکاری کدامند ؟

تراشکاری (turning) : ابزار تک لبه، براده را از روی قطعه ی در حال چرخش بر میدارد تا یک شکل استوانه ای تولید کند.

فرزکاری (milling) : ابزار چند لبه ی دوار، براده را از روی سطح قطعه بر میدارد تا یک سطح تخت صاف تولید کند.دو نوع کلی دارد :فرزکاری محیطی و پیشانی تراشی.

سوراخ کاری (drilling) :یک ابزار دوران کننده با دو لبه ی برش برای ایجاد بک سوراخ گرد در قطعه.

سنگ زنی (abrasive grinding) :در این روش چندین ابزار تک لبه بسیار کوچک، براده را از روی سطح قطعه ی کار برمیدارند تا یک سطح صاف تولید شود.

مکانیزم فرآیند ماشین کاری

طبق تعریف عمل جدا سازی و بریدن قسمت هایی از ماده ی خام از طریق اعمال نیروهای مکانیکی به منظور دست یابی به یک قطعه با شکل هندسی و خواص مطلوب را ماشین کاری فلزات می نامند.به عبارت دیگر این فرآیند ها به فرآیند تولید براده به روش اعمال مکانیکی مشهورند.فرآیند های مختلف ماشین کاری مانند تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری و ...عبارتند از "فرایند تولید براده از طریق برداشتن ماده از روی قطعه ی کار". در تمامی این فرآیند ها هدف برداشتن و جداسازی براده از روی قطعه ی کار با صرف کمترین انرژی است.عمل برش فلزات، از حرکات نسبی میان ابزار برش و قطعه ی کار فرراهم می شود. در تمامی فرآیند های برشکاری، می بایست ابزار کار از قطعه مقاوم تر باشد تا بتواند عمل براده برداری از روی قطعه ی کار انجام دهد، در غیر این صورت به جای قطعه ی کار، از ابزار براده برداری میشود. بنابراین اگرچه جداکردن براده از روی ماده ی خام مشکل است، اما امروزه بسیاری از فلزات و مواد به صورت اقتصادی و با راندمان ماشین کاری می شود.

مکانیزم شکل گیری براده

اصول مکانیک تشکیل براده اساسا برای تمامی فرآیند های ماشین کاری یکسان است. مبانی و اصول عملکرد مکانیک شکلگیری براده را می توان توسط تجزیه و تحلیل فرآیند توسط یک ابزار برش تک لبه ای تشریح نمود.عمل برش شامل تغییر شکل جزئی از قطعه ی کار و تبدیل آن به براده است. در اثر برداشتن براده سطح جدیدی ایجاد می شود که در شرایط تمیز شیمیایی قرار داشته و خواص متفاوتی با سطح قبلی دارد.

اگر توسط یک دستگاه توقف سریع به طور ناگهانی فرآیند ماشینکاری را متوقف نموده و محل براده برداری را برش بزنیم، می توان تصویر میکروسکوپی از محل براده برداری تهیه نمود.با بررسی و تجزیه تحلیل تصاویر میکروسکوپی فرآیند براده برداری مشاهده می شود که ماشین کاری شامل یک مکانیزم تغییر شکل پلاستیکی فشرده ی بسیار سریع مواد است. بدین صورت است که برش و جدا شدن براده از سطح قطعه ی کار رخ می دهد.

سه ناحیه ی مهم و تاثیر گذار به شرح زیر در فرآیند ماشینکاری وجود دارند:

سطح برش: که در آن تغییر شکل پلاستیک ماده مورد نظر است.

سطح تماس براده و ابزار : که در آن رفتار های اصطکاکی و سطح سایش مطرح است.

سطح ماشین کاری شده : که در آن صافی سطح کیفیت سطح و سلامت سطح مد نظر است.

نواحی مهم در فرآیند ماشین کاری

بر اساس مطالعه ی مکانیزم برش می توان گفت به طور خلاصه سه ناحیه حائز اهمیت در فرآیند ماشینکاری وجود دارند:

ناحیه ی صفحه ی برش  که در آن تغییر شکل پلاستیکی ماده ی خام مد نظر است.

محل تماس براده با سطح براده ی ابزار که در آن رفتار های اصطکاکی و سایش ابزار مطرح است.

سطح ماشین کاری شده که در آن صافی سطح و کیفیت و سلامت سطح تولیدی مد نظر است.

بسته به طرز قرار گرفتن لبه ی برش به راستای سرعت برشی دو نوع ماشین کاری داریم

ماشین کاری عمودی

ماشین کاری مایل

پارامتر های موثر بر سلامت و کیفیت سطح

پارامتر های موثر بر سلامت و کیفیت سطح وتولیدی در فرآیند ماشین کاری شامل صافی بافت سطح و سلامت سطح می باشند.صافی بافت سطح به تنهایی نمی تواند مشخصات یک سطح را به طور کامل توصیف کند.ممکن است تغییرات متالوژیکی در لایه های زیر سطحی فلز تغییر یافته در اثر ماشین کاری رخ دهد که تاثیر زیادی روی خواص مکانیکی ماده داشته باشد.

علم مطالعه و کنترل لایه های زیرسطحی و تغییراتی که در این لایه ها رخ می دهد، که ممکن است روی عملکرد نهایی قطعه تاثیر بگذارد، می باشد.

پارامتر های موثر بر کیفیت سطح تولیدی به شرح زیرند :

1-پارامتر های مرتبط با ابزار از قبیل جنس، هندسه و خواص فرسایشی ابزار

2-پارامتر های مرتبط با قطعه ی کار از قبیل جنس قطعه ی کار و خواص شیمیایی آن ها، خواص مکانیکی و ساختار میکروسکوپی، سختی، خواص اصطکاکی و سایششکل هندسی و سطح ماشین کاری.

3-پارامتر های مرتبط با ماشین ابزار از قبیل صلبیت،مقاومت در برابر ارتعاشات، فرکانس طبیعی، و تغییر شکل در اثر حرارت.

وظایف ماشین ابزار در عملیات ماشین کاری : نگه داشتن قطعه ی کار و موقعیت دهی ابزار نسبت به قطعه ی کار، تامین توان لازم برای ماشین کاری در سرعت،پیشروی و عمق برش تنظیم شده

4-پارامتر های مرتبط با شرایط ماشین کاری: وضعیت ماشین کاری ، تغذیه یا پیشروی، سرعت ماشین کاری، عمق برش و پهنای برش

موفق باشید

غنی

منبع

کتاب اصول ماشین کاری فلزات اثر دکتر محمد حسین صادقی





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر