96/08/27 شنبه 23:08

باکس ورورد


ثبت نام
کلمه عبور جدید
مقالات ساخت و تولید

> بررسی نقش ساده سازی در طراحی مهندسی

> توصیه هایی جهت استانداردسازی طراحی مهندسی

> اهداف و مزایای استاندارد سازی فرآیند طراحی و تولید محصولات صنعتی

> بررسی نقش استاندارد سازی در طراحی محصولات صنعتی

> روش محاسبه سرعت اسپیندل و تغذیه در فرزکاری

> بررسی نکات مهم در طراحی قطعات مکانیکی برای تراشکاری

> معرفی کتاب آموزش نرم افزار تحلیل المان محدود Ansys Workbench

> نکات مهم در طراحی قطعات برای سوراخکاری

> راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC - قسمت سوم

> بررسی عیوب سطحی قطعه کار و مشکلات فرزکاری

> دانلود رایگان کتاب ماشینکاری فلزات اثر Thomas Childs

> کاربردهای تیغه فرز انگشتی تک پر (Single Flute) در فرزکاری

> پارامترهای مهم ماشینکاری و براده برداری در دستگاه فرز CNC

> الزامات اولیه در انتخاب متریال و فرآیند تولید در طراحی مهندسی

> راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC – قسمت اول

> راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC – قسمت دوم

> معرفی نقاط مرجع در ماشینهای فرز CNC

> طراحی برای تولید و مونتاژ (Design for Manufacturing & Assembly) چیست؟

> آموزش زبان برنامه نویسی G Code و M Code دستگاه فرز CNC

> اصول طراحی قطعات مکانیکی برای ماشینکاری

جستجوی پیشرفته آگهی ها
کلمات کلیدی:
روش جستجو:
به صورت عادی
مقادیر شامل تمام کلمات باشد (AND)
مقادیر شامل یک از کلمات باشد(OR)

موقعیت جغرافیایی:


دانلود رایگان

آرشیو مطالب

پرینت
بازدید: ١٠۶٣
93/07/10 پنجشنبه 11:34

نسل جدید ماشینهای CNC

در گذشته نه چندان دور ماشینهای CNC تنها به دو دسته تراش و فرز تقسیم میشدند و عملیات ماشینکاری برای ساخت قطعه مورد نظر از بلوک خام، با توجه به شکل ظاهری قطعه کار بر روی یکی از این دو نوع ماشین انجام میشد. ماشینهای فرز تنها قابلیت حرکت در راستای سه محور را داشتند و انجام حرکتهای چرخشی بر روی آنها ممکن نبود. در ماشینهای تراش نیز ابزار برشی ثابت در راستای دو محور قابلیت حرکت داشت تا عملیات ماشینکاری را بر روی قطعه کار در حال دوران انجام دهد.

بعدها به مرور زمان قابلیتهایی مانند تعویض اتوماتیک ابزار، انجام حرکتهای دورانی و چرخشی و ... به ماشینهای CNC اضافه شد و کاربرد آنها را برای ماشینکاری قطعات با اشکال مختلف بیشتر کرد. اما امروزه به لطف پیشرفتهای خیره کننده علوم مکاترونیک، با نسل بسیار پیشرفته ای از ماشینهای CNC روبرو هستیم که عملا نامگذاری آنها تنها در قالب "ماشین تراش" یا "ماشین فرز" بی معناست. چون این ماشینهای با داشتن درجات آزادی زیاد و امکان انجام حرکتهای چرخشی و دورانی در جهات مختلف، هیچگونه محدودیتی برای اپراتور ایجاد نمیکنند. در واقع ماشینهای CNC امروزی ترکیبی از ماشینهای تراش و فرز هستند که با توجه به برنامه ماشینکاری ورودی آنها، جابجایی و دوران لازم را برای ابزار یا قطعه کار انجام میدهند و ماشینکاری قطعات پیچیده با اشکال مختلف را امکانپذیر میسازند.

در این مقاله قصد داریم شما را با نسل جدید ماشینهای CNC آشنا نموده و کاربردها و تفاوتهای آنها را در حوزه ماشینکاری بررسی نماییم.

 

1- ماشینهای Multi-task

در این نوع ماشینها هم قطعه کار و هم ابزار برشی قابلیت دوران دارند، یعنی میتوان عملیات فرزکاری (Milling) و تراشکاری (Turning) را بر روی قطعه کار انجام داد.

همانطور که میدانید عملیات تراشکاری به مجموعه عملیاتی گفته میشود که طی آن ابزار ثابت به قطعه کار در حال دوران حول محور مشخص نفوذ کرده و براده برداری میکند. همچنین عملیات فرزکاری به مجموعه عملیاتی گفته میشود که طی آن ابزار برشی در حال دوران به قطعه کار ثابت بر روی بستر میز نفوذ کرده و براده برداری میکند. اما ماشینهای Multi-task علاوه بر انجام این دو عمل، قابلیت انجام عملیات Mill-turn را دارند که تلفیقی از عملیات تراشکاری و فرزکاری است و قطعه کار و ابزار میتوانند با توجه به استراتژی برنامه ریزی شده، همزمان دوران، چرخش داشته باشند. اما در این ماشینها قطعه کار فقط امکان دوران حول محور اسپیندل، یا حالت سکون را داشته و امکان جابجایی ندارد.

ماشینهای Multi-task (چند وظیفه ای) از لحاظ شکل ظاهری دارای دو نوع افقی (Horizontal) و عمودی (Vertical) هستند.

 

Horizontal multi-task machine

 

Vertical multi-task machine

 

1-1 Horizontal Multi-task machines

پایه طراحی این نوع از ماشینهای Multi-task بر اساس ماشینهای تراش افقی است. قطعه کار روی سه نظام متصل به اسپیندل افقی بسته شده و حول محور آن دوران میکند. اسپیندل دوم نیز بالای قطعه کار قرار داشته (محور B) و ابزار برشی بر روی آن قرار میگیرد. عملیات ماشینکاری بسیار متنوعی توسط اینگونه ماشینها قابل انجام است و بر اساس اندازه ماشین میتوان قطعاتی تا طول 3 متر و قطر 600 میلیمتر را بر روی آنها ماشینکاری نمود.

امکان انجام طیف وسیعی از عملیات ماشینکاری توسط این ماشینها، بزرگترین مزیت آنهاست که باعث از بین رفتن زمانهای مرده ماشینکاری (مانند زمانهای لازم برای باز و بست و تنظیم قطعه کار) میشود. عملیات ماشینکاری 5 محور معمولا بوسیله اینگونه ماشینها انجام میشود. 

اجزاء اصلی این ماشینها عبارت است از:

  • اسپیندل (Spindle)

همانطور که گفته شد ماشینهای Multi-task دارای دو اسپیندل هستند که یکی برای نگهداری یا دوران قطعه کار و دیگری برای نگهداری یا دوران ابزار است. اسپیندل اصلی میتواند قطعه کار را با سرعت مشخص دوران دهد، یا قطعه کار را بصورت ثابت نگه دارد تا عملیات براده برداری توسط ابزارهای فرزکاری روی آن انجام شود، یا قطعه کار را به سرعت و زاویه مشخصی دوران دهد و همانند دستگاه تقسیم در ماشینهای فرز عمل نماید تا ابزار فرزکاری بتواند عملیات ماشینکاری قطری روی قسمتهای سطوح پیرامونی قطعه کار انجام دهد.

 

  • اسپیندل جایگزین (Sub spindle)

برای انجام عملیات ماشینکاری کامل بر روی قطعه کار، در برخی مواقع لازم است سطوح پشتی قطعه کار که داخل فک های سه نظام قرار گرفته اند نیز ماشینکاری شوند. در این زمان سه نظام اسپیندل جاگزین پیش آمده، قطعه کار را از سطح پیشانی آن گرفته و به عقب باز میگردد. در این حالت امکان ماشینکاری سطوح پشتی قطعه کار فراهم میشود، بدون اینکه نیازی به باز و بسته کردن قطعه از داخل سه نظام باشد. همچنین با استفاده از Sub-spindle میتوان عملیات ماشینکاری را بطور همزمان روی دو قطعه کار مجزا انجام داد.

 

  • مخزن ابزار (Tool Magazine)

مجموعه ابزارهای مورد نیاز برای ماشینکاری قطعه کار در مخزن ابزار ماشین قرار گرفته و هر یک در زمان نیاز توسط برنامه ماشینکاری فراخوانی میشوند. مکانیزم تعویض ابزار در ماشینهای مختلف متفاوت است، اما معمولا به یکی از حالت های  چرخشی، زنجیری یا چرخ-شانه ای است.

 

  • مرغک (Tail stock)

از مرغک برای ماشینکاری قطعات با طول زیاد و قطر کم استفاده میشود تا از انحراف و جابجایی جانبی قطعه کار جلوگیری کند. 

 

2-1 Vertical Multi-task machines

در این نوع ماشینها قطعه کار امکان حرکت دورانی نداشته و تنها میتواند حول محور عمودی حرکات چرخشی داشته باشد. برای ماشینکاری قطعات سنگین و قطعاتی که برای ماشینکاری آنها نیازی به مرغک یا اسپیندل جایگزین نیست، از این نوع ماشینها استفاده میشود. پس برای انجام عملیات ماشینکاری 5 محور بر روی قطعات حجیم و سنگین از این نوع ماشینهای Multi-task استفاده میشود.

اجزاء اصلی این ماشینها عبارت است از:

  • اسپیندل (Spindle)

در ماشینهای Multi-task عمودی ابزار برشی که به اسپیندل اصلی متصل است و حرکت دورانی دارد به قطعه کار نزدیک شده و عملیات براده برداری را انجام میدهد. قطعه کار نیز میتواند حول محور عمودی (محور C) حرکت چرخشی داشته باشد.

  • پالت (Palette)

پالت در واقع همان میز ماشین است که قطعه کار توسط گیره ها و روبند ها بر روی آن بسته میشود.

  • واسطه های تبدیلی اسپیندل (Spindle head adaptors)

برای انجام عملیات ماشینکاری 5 محور بر روی سطوح داخلی قطعات بزرگ و حجیم واسطه های تبدیلی بر روی اسپیندل اصلی بسته میشوند تا امکان ماشینکاری در راستای افقی را در سطوح داخلی فراهم کنند. این واسطه ها میتوانند در مخزن ذخیره ابزار ماشین قرار داده شده و در مواقع نیاز مانند یک ابزار فراخوانی شوند.

 

  • مخزن ابزار (Tool Magazine)

مخزن ذخیره ابزار در این ماشینها همانند ماشینهای Multi-task افقی است و از همان مکانیزم ها برای تعویض ابزار بهره میبرد.

 

2- ماشین سنتر (Machine centers)

ماشین سنترها بر خلاف ماشینهای Multi-task از تنوع بیشتری برخوردارند که موجب میشود کاربرد آنها محدود تر باشد. همچنین ماشین سنترهای تراشکاری و فرزکاری مجزا هستند و مانند ماشینهای Multi-task نمیتوان هر دو عملیات را توسط یک ماشین انجام داد. پس ماشین سنترها به دو گروه اصلی ماشین سنتر فرزکاری و ماشین سنتر تراشکاری تقسیم میشوند.

Milling center machine

 

Turning center machine

1-2 ماشین سنتر فرزکاری

ماشین سنترها توانایی انجام کلیه عملیات ماشینکاری مانند فرزکاری، سوراخکاری، رزوه زنی، بورینگ کاری و ... را دارند. اپراتور قادر است به کمک ماشین سنتر عملیات ماشینکاری متفاوتی را انجام دهد، اما انتخاب استراتژی های مناسب ماشینکاری و پارامترهای برشی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این میان اولین گزینه ای که میبایست مد نظر قرار گیرد استفاده از تمامی قابلیت های ماشین سنتر موجود و سپس شکل و تیراژ قطعه کار است.

انواع ماشین سنترهای استاندارد موجود عبارتند از:

1-1-2 ماشین سنتر عمودی 3 محور (3-axis vertical machine center)

این ماشینهای بسیار شبیه ماشین فرزهای 3 محور معمولی هستند که قابلیت تعویض اتوماتیک ابزار به آنها اضافه شده است. در این ماشینها میز قطعه کار ثابت است و ماشین تنها امکان جابجایی در راستای سه محور را دارد. در صورتیکه امکان دوران قطعه کار به این ماشینها افزوده شود، به ماشین سنتر 4 محور عمودی تبدیل میشوند.

2-1-2 ماشین سنتر افقی 4 محور (4-axis horizontal machine center)

در این ماشینها اسپیندل بشکل افقی قرار گرفته و قطعه کار میتواند حول محور عمودی میز حرکت چرخشی داشته باشد. از آنجاییکه در این ماشینها امکان ماشینکاری چهار وجه قطعه کار وجود دارد، بیشتر برای انجام عملیات ماشینکاری در تیراژهای بالا (mass production) استفاده میشوند.

3-1-2 ماشین سنتر بازویی 5 محور (5-axis machine center with trunnion table)

در این ماشینها اسپیندل تنها در راستای محور عمودی (محور Z) جابجایی دارد و کلیه حرکات چرخشی و دورانی قطعه کار توسط میز بازویی شکل آن انجام میشود. این ماشینها قابلیت حرکت و چرخش در راستای 5 محور را دارند و برای ماشینکاریی قطعاتی مانند پره ها و impeller ها، مناسبترین گزینه به شمار میروند. اسپیندل این ماشینها میتواند از نوع افقی یا عمودی باشد. مدلهای سفارشی ماشین سنترهای 5 محور قابلیت چرخش محور اسپیندل را نیز دارند که در این حالت میتوان آنها را از نوع ماشینهای Multi-task نامگذاری کرد.

 

2-2 ماشین سنتر تراشکاری

ماشین سنترهای تراشکاری طیف وسیعی از عملیات تراشکاری را بر روی قطعه کار انجام میدهند و با داشتن قابلیتهایی مانند تعویض اتوماتیک ابزار، تغییر اسپیندل و ... امکان تولید قطعه کار را با دقت بسیار بالا و در کمترین زمان فراهم میسازند که برای انجام عملیات ماشینکاری در تیراژ بالا (mass production) فاکتوری اساسی است.

ماشین سنترهای تراشکاری دارای دو نوع افقی و عمودی است که نوع عمودی آن بیشتر برای ماشینکاری قطعات حجیم و سنگین کاربرد دارد.

Horizontal turning center machine

 

Vertical turning center machine 

قسمتهای اصلی این ماشینها عبارتند از:

  • تارت (Turret)

تارت در واقع همان قسمت ابزارگیر ماشین سنترهای تراشکاری است که قابلیت تعویض اتوماتیک ابزار را دارد. تعداد ابزارهای قابل نصب بر روی تارت ماشینهای مختلف متفاوت است، همچنین برخی تارت ها دارای موتور مجزا هستند که با دوران ابزار برشی میتواند عملیات سوراخکاری و فرزکاری را در راستای محور ابزار انجام دهد. در ماشین سنترهای تراشکاری پیشرفته تر ابزار دورانی میتواند در دو راستای محوری و شعاعی حرکت داشته و در واقع عملیات Mill-turn را انجام دهد.

  • اسپیندل (Spindle)

اسپیندل این ماشینها درست مانند ماشین تراش معمولی عمل کرده و میتواند قطعه کار را با سرعت مشخص دوران دهد، یا قطعه کار را بصورت ثابت نگه دارد تا عملیات براده برداری توسط ابزارهای فرزکاری روی آن انجام شود

  • اسپیندل جایگزین (Sub spindle)

برای انجام عملیات ماشینکاری کامل بر روی قطعه کار، در برخی مواقع لازم است سطوح پشتی قطعه کار که داخل فک های سه نظام قرار گرفته اند نیز ماشینکاری شوند. در این زمان سه نظام اسپیندل جاگزین پیش آمده، قطعه کار را از سطح پیشانی آن گرفته و به عقب باز میگردد. در این حالت امکان ماشینکاری سطوح پشتی قطعه کار فراهم میشود، بدون اینکه نیازی به باز و بسته کردن قطعه از داخل سه نظام باشد.

  

نویسنده و مترجم: امید سجادی مقدم

برگرفته از سایت شرکت SANDVIK

 

جت بلاست - وت بلاست (Jet Blast - Wet Blast) جت بلاست - وت بلاست (Jet Blast - Wet Blast)
فرآیند جت بلاست و وت بلاست و مزایا و معایب روشهای مختلف شات بلاست ...
بازدید: ١٣۵٠
:. جوش آرگون | جوشکاری آرگون | جوشکاری آلومینیوم | TIG Welding :. جوش آرگون | جوشکاری آرگون | جوشکاری آلومینیوم | TIG Welding
تشریح فرآیند جوش آرگون یا جوش تیگ (TIG) , انواع جوش آرگون و مزایا معایب جوشکاری آلومینیوم (جوشکاری آرگون) ...
بازدید: ١۶۵٩
:.  آشنایی با جوشکاری مقاومتی و انواع آن :. آشنایی با جوشکاری مقاومتی و انواع آن
این فرآیند از نوع جوشکاری فشاری است که در آن گرما ...
بازدید: ٣٢١٣

طراحی سایت و سئو توسط ضابط