آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی

محسن رضایی سپتامبر 20, 2018 0 Comments کدهای CNC،ماشین اسپارک،ماشین تراش،ماشین فرز،ماشین های ابزار،ماشین وایرکات،نرم افزار مدلسازی

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی
در این پست هدفم قرار دادن بخشی از کارآموزی است که در دوران کارشناسی گذراندم. آشنایی با ماشین های تولید کننده ی قطعات صنعتی یا ماشین های افزار.
کلیه مطالبی رو که در اون زمان از انواع ماشین های تراش و فرز، اسپارک، وایرکات و … آموخته ام به صورت گزارشی در پست زیر برای دوستداران مکانیک قرار داده ام.

ماشین های ابزار مهمترین قسمت صنعت هر کشوری را تشکیل می دهند و برای مهندسین مکانیک یکی از مهمترین موضوعاتی هستند که باید آشنایی داشته باشند.

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی: 1- ماشین های تراش دستی (lathe)

اولین ماشینی که مورد بررسی قرار دادیم ماشین تراش دستی بود در این ماشین ها باید تکنسین و استاد کار دقت خاصی داشته باشند. اولین کاری را که پس از قرار دادن قطعه بر روی دستگاه انجام می دهند ساعت کردن قطعه است.

در ماشین تراش دستی قطعه حرکت می کند و رنده(تيغه) تراش ثابت است . معمولاً کارهای استوانه ای را با ماشین تراش انجام می دهند.قطعه را در سه نظام دستگاه می بندند و پس از آن با قرار دادن ساعت اندازه گیری بر روی قطعه نقطه مرگ قطعه يا بالاترین نقطه قطعه رامشخص و آن را اصلاحاً ساعت می کنند. گاهی قطعاتی هستند که امکان بستن آنها در سه نظام وجود ندارد قطعات خیلی نازک و كوچك كه نميتواند فشار ناشي از سه نظام دستگاه را تحمل كند يا نمي توان آن را در سه نظام قرار داد. برای این قطعات ابتدا یک گیره محکم کننده تولید می شود و سپس قطعه بر روی آن بسته می شود به این گیره محکم کننده اصطلاحاً (Fixture) می گویند.در قسمت های بعد بیشتر راجع به (Fixture) توضیح می دهیم.

شکل شماره (1) – ماشین تراش دستی

قسمت های مهم کنترل کننده ماشین تراش

بطور كلي يك ماشين تراش داراي قسمت هاي مختلفي است،كه جمعاً در تراش قطعه كار همگي كمك مي كنند كه نام برخي از اجزاي مهم در در زير آمده است.

چرخ دستی دستگاه حامل سوپرت طولی

چرخ دستی دستگاه حامل سوپرت طولی در قسمت جلو دستگاه حامل سوپرت طولی قرار دارد که می توان بوسیله آن دستگاه حامل سوپرت طولی را در طول بین دستگاه و مرغک دستگاه حرکت داد.

وظیفه اصلی این چرخ دستی تنظیم و قرار دادن ابزار برش در هر قسمت دلخواه قطعه است، قبل از اینکه به کار بار خودکار داده شود.

سوپرت دستی

سوپرت دستی که روی سوپرت عرضی قرار دارد بوسیله دست قابل کنترل و بار دادن است از طرفی در زیر آن صفحه صاف و مدوری قرار دارد که محیط آن بین صفر تا 180 درجه مدرج شده است.با باز کردن پیچ های آن می شود سوپرت دستی را حول محول خود 360 درجه چرخاند. با این دستگاه می توان مخروطهای کوتاه داخلی و خارجی و مخروطهای کامل را نیز تراشید ، و در ضمن جهت روتراشی هم از آن استفاده کرد روی پیچ این دستگاه حلقه مدرجی وجود دارد که برای تنظیم بار دقیق مورد استفاده قرار می گیرد.با این طریق در صورتیکه بار بسیار کمی برای پرداخت کاری مورد نیاز باشد قابل تنظیم است.البته در پیچ تراشی ، خشن تراشی ، برداشتن بار زیاد نیز از آن استفاده می شود.

شکل شماره(2)

دستگاه حامل سوپرت طولی و عرضی

(1 قلم گير

(2 سوپرت دستي

(3سوپرت عرضي

(4سوپرت طولي

(5دستگاه حامل سوپرت

2a) دسته سوپرت دستي

(2b تغيير زايه سوپرت دستي

3b) دسته سوپرت عرضي

5a) چرخ دستی دستگاه حامل سوپرت طولی

(5c دسته تعويض بار

(5cدسته بار خودكار

صفحه مخروطی تغییر محور اصلی

صفحه مخروطی تغییر سرعت محور اصلی روی جعبه دنده سرعت قرار گرفته است، که با چرخاندن آن بوسیله دست هر یک از دورهای لازم را که قبلاً تعیین شده می توان بدست آورد.سرعت ماشین بر حسب اندازه و نوع قطعه کار و نوع رنده تراشی که بکار برده می شود تعیین می گردد.بطور کلی سرعت ماشین بعد از اینکه قطعه کار و رنده تراش روی ماشین قرار گرفته تنظیم و ضمناٌ سرعت ماشین بر حسب دور در دقیقه منظور می گردد.

جدول تعیین مقدار پیشروی رنده

برای تعیین مقدار بار یعنی پیشروی رنده هنگام تراش از جعبه دنده ای که در زیر جعبه دنده محور اصلی قرار گرفته است که شامل جفت چرخ دنده هایی با نسبت های معینی می باشد استفاده می گردد . مقدار پیشروی (بار) 0.002 تا 0.130 اینچ (0.5تا3.3میلیمتر)در نظر گرفته شده است.در جعبه دنده ایکه در نظر گرفته شده مقدار بار لازم بوسیله دسته روی پوسته با جابجایی آن مشخص می گردد.

شكل شماره(3)

چرخ دستي دستگاه مرغك

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی: 2- دستگاه فرزNC(milling NC machine)

سومین دستگاهی که مورد بررسی قرار گرفت دستگاه فرز NC بود تفاوت عمده ای که بین این دستگاه و ماشین های تراش دستی وجود دارد در ماشین های فرز قطعه را ثابت می کنند و با تیغه فرز بر روی آن حرکت و عملیات برداشتن براده از سطح را انجام می دهند اما در دستگاههای تراش قطعه حرکت می کند و تیغه ثابت است .عمده کار با دستگاههای فرز NC ثابت کردن قطعه و پیدا کردن صفر دستگاه بر روی قطعه می باشد.در این عمل ابتدا بوسیله ساعت اندازه گیری قطعه را ساعت می کنند و پس از آن قطعه را با (Fixture) محکم می کنند.

بعد از آن به روشهایی که وجود دارد و اینکه دستگاه در هر لحظه مختصات تیغه فرز را نشان می دهد تیغه فرز را به جایی می برند که می خواهند مختصات را نسبت به همان جا بسنجند این کار را اصطلاحاً صفر کردن می گويند.صفر كردن يعني مشخص كردن مبدا براي تيغه كه اندازه ها نسبت به آن سنجيده مي شود..بعضی از قطعات برای صفر کردن دستگاه و ساعت کردن آنها مدت زیادی وقت می گیرند و ممکن است این کار یک یا دو روز تمام وقت بگیرد.

(Fixture) : در این شرکت تنوع قطعات تولید شده بسیار زیاد و سفارشات گرفته شده مرتباً تغییر می کند.بسیار ی از قطعاتی که وارد می شوند.باید برای آنها (Fixture)تهیه شود به این دلیل که اگر بخواهیم هر بار قطعه را بطور کامل ساعت کنیم و آن را روی دستگاه ثابت کنیم ممکن است مدت زیادی طول بکشد یا اصلاً نشود آن را روی دستگاه ثابت کرد.بنابراین قبل از هر كاري بايد نقشه ای برای یک (Fixture)_ یعنی قطعه ای که بتواند قطعات مورد نظر را به نحوی در خود جای دهد و ثابت کند_ تهیه شود مرحله تهیه (Fixture) هم مثل خود قطعه است و باید تمامی روندی را که در ابتدا توضیح دادیم طي كند با داشتن(Fixture) کافی است ابتدا آن را ساعت و صفر کنیم و سپس قطعات را بر روی آن سوار کنیم و دیگر لازم نسبت برای هر قطعه تمامی مراحل صفر و ساعت کردن را انجام دهیم و این کار سرعت را بالاتر می برد.البته قطعاتی که از حساسیت بالایی قرار دارند بعد از قرار گرفتن در (Fixture) مجدداً ساعت و صفر دستگاه تعیین می شود.

شکل شماره(1)

ماشین فرز NC

شکل شماره(4)_

ماشین فرز NC

شکل شماره( 5) _تیغه فرز

تعيين نقطه صفر قطعه

در این شرکت تمامی دستگاههایی که با آنها کار می کنیم به نحوی دارای مختصات z,y,x هستند یک مبداً مطلق که روی دستگاه تعریف شده و قابل تغییر نیست و یک صفر یا مبدأ نسبی که خودمان باید نسبت به قطعه آن را تعیین کنیم برای مثال فرض کنید می خواهیم با دستگاه فرز NC وسط یک مکعب را سوراخ کنیم ابتدا باید صفر دستگاه را تعیین کنیم اگر بخواهیم صفر را در گوشه مکعب بگیریم ابتدا ابزاری به نام میکروماتیک را به جای تیغه قرار می دهیم سپس با حرکت سوپرت محور x به قطعه نزدیک می شویم تا لحظه ای که بر قطعه مماس شود سپس وقتی بر قطعه مماس شد مختصات x دستگاه را صفر می کنیم بعد در محود y هم همین کار را انجام می دهیم و با حرکت سوپرت y هنگامی که میکروماتیک به قطعه مماس شد مختصر y دستگاه را صفر می کنیم بنابراین گوشه مکعب نقطه خود صفر ما است حال اگر بخواهیم سوراخی را در مرکز قطعه ایجاد کنیم.با توجه به اندازه هایی که از صفر می سنجیم مته را به مرکز مکعب بوده و با حرکت دادن سوپرت محور z سوراخ را ایجاد می کنیم.

دستگاهای فرز NC دارای سوپرت z,y,x هستند هر کدام از سوپرت ها یک دنده اتوماتیک دارند و یک فرمان دستی ،دنده اتوماتیک حرکت را بصورت اتوماتیک جلو می برد مثلاً با روشن کردن دنده اتوماتیک x تیغه فرز بطور اتوماتیک به سمت x حرکت می کند و با چرخاندن فرمان دستی هم این کار صورت می گیرد و تمام حرکت های سوپرت z,y,x در مانیتوری که کنار دستگاه قرار گرفته نشان داده شده است هم z,y,x مطلق و هم z,y,x نسبی در صفحه مانيتور مشخص است.

قلاویزکاری

یکی از عملیات مهمی که روی اغلب قطعات انجام می شود قلاویز محل سوراخ های قطعات است.سوراخ هایی که اندازه بزرگی دارند به طوری که تیغه ماشین تراش درآن ها جای می گیرد، با ماشین تراش ایجاد می شوند .اگر سوراخ ها خیلی کوچک باشند به کمک ماشین فرز قلاویز کاری انجام می شود.اما سوراخ های معمولی یعنی آن هایی که ماشین تراش و فرز نمی تواند عملیات قلاویز کاری را انجام دهد یا قرون به صرفه نیست ویا عملیات ماشینکاری خیلی وقت گیر است قلاویز کاری باید دستی صورت بگیرد. قلاویز ها اندازه های مختلفی دارند که با حرف M نشان داده می شوند ،برای مثال قلاویزM6 برای قطر سوراخ معینی است که آن را باید از جداول استانداردهاپیدا کرد.هر شماره دارای دو یا سه قلاویز است ،قلاویز پیش رو،میان رو و پس رو که باید به ترتیب از آن ها استفاده کرد.

در قلاویز کاری دستی نیز باید اصولی رعایت شود.در مدت قلاویز کاری باید دقت کرد که قلاویز دقیقاً عمود بر سوراخ قرار گیرد و باید آن را دائماًبا گونیا امتحان کرد.اگر قلاویز دقیقاً عمود در کار ننشیند باعث می شود قلاویز خرد شود یا اینکه پیچ ها ذر سوراخ لق بخورند.نکته ی دیگر که قابل توجه است این که در هنگام قلاویز کاری بایداز روغن مخصوص این کار استفاده کرد.

شكل شماره(6)_

انواع قلاويز

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی: 3- ماشین سنگ تخت(Grinding Flat machine)

یکی دیگر از ماشین های تراش ماشین سنگ تخت است این ماشین برای صاف و صیقل کردن سطح فلزات مورد استفاده قرار می گیرد.این ماشین می تواند سطح سطح فلزات تاmm 0.001 صيقل دهد و معمولاً کارهایی که نیاز است سطح تا تلورانس بسیار تخت شود بوسیله این ماشین صورت می گیرد.

یکی از ابزارهای لازم در دستگاه سنگ تخت ابزاری به نام مگنت است.مگنت طوری طراحی شده که وقتی فلز را روی آن قرار می دهیم با چرخاندن دسته کوچکی که کنار آن است خاصیت آهنربایی پیدا کده و به قطعه مورد نظر می چسبدو ديگر براي ثابت كردن قطعه نيازي به گيره يا فيكسچر نيست .دستگاه سنگ تخت نیز دارای سوپرت طولی عرضی و ارتفاع می باشد.در سوپرت طولی و عرضی مگنت دستگاه و قطعه حرکت می کند ودر سوپرت فوقانی سنگ حرکت می کند.

علاوه بر مگنت تخت مگنت سسینوسی نیز وجود دارد که برای سیقل دادن سطوح فلزات تحت زاویه از آن استفاده می شود.طرز کار دستگاه بدین صورت است که ابتدا قطعه کار را تحت زاويه مورد نظرساعت می کنیم سپس با چرخاندن دسته کوچک مگنت قطعه کار را روی دستگاه فیکس کرده و با حرکت دادن سوپرت فوقانی طولی و عرضی کم کم از سطح قطعه برداشته و سطح آن را صیقل می دهیم.

بعد از اینکه سنگ مدتی کار کرد باید سطح خود سنگ را صیقل داد که این کار را با تیغه آهنی که نوک آن الماس است و به آن اصطلاحاً دیاموند می گویند انجام می دهند بصورتی که دیاموند را زیر سنگ قرار داده و سنگ شروع به چرخش می کند و دیاموند سطح سنگ را صیقل می دهد.

شكل شماره(7)_

ماشين سنگ تخت

شكل شماره(8) _ ماشين سنگ تخت

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی: 4- ماشین سنگ گرد(Grinding machine)

ماشین سنگ گرد نیز مثل ماشین سنگ تخت برای صیقل دادن سطوح به کار می رود .این ماشین برای قطعاتی به کار می رود که گرد هستند و درون سه نظام_ مثل ماشین تراش_ قرار می گیرد.مکانیزم دستگاه طوری است که قطعه درون سه نظام بسته شروع به چرخش می کند به جای تیغه ای که در ماشین های تراش قرار دارد و ثابت است در ماشین های سنگ گرد یک سنگ استوانه ای قرار دارد که با روشن شدن دستگاه شروع به چرخش می کند و سنگ ناحیه های قطعه را صیقل می دهد.

با این دستگاه کارهایی با دقت های بالا انجام می شود برای مثال استوانه ای را سوراخ کردیم و درون آن سوراخی به قطر 20mm ایجاد کرده ایم و حال می خواهیم اندازه سوراخ را به 20.1 mm تبدیل کنیم و سطح سوراخ هم پرداخت شده باشد، این کار را به سنگ گرد انجام می دهیم.

یکی از وسایل اندازه گیری بسیار مهمی که در این مرحله مورد استفاده قرار می گیرد میکو متر داخلی است که اندازه را دقیق می گیرد.برای مثال میکرو مترهایی وجود دارند که اندازه ثابت آنها 20 mm است و می توانند تا 21mm را با دقت های 0.02 اندازه گیری کنند.اما یک وسیله اندازه گیری دقیق تر برای اندازه گیری قطر سوراخ ها استقاده از گیج است که درون سوراخ می کنیم .گیج ها استوانه هایی هستند با اندازه های دقیق که آنها را درون سوراخ کرده و اگر درون سوراخ جا رفت یعنی اندازه سوراخ دقیقاً همان است.

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی: 5- سنگ LKD

یکی از ماشین های بسیار کاربردی در این شرکت ماشین سنگ LKD است.تعداد این ماشین در کشور بسيار كم است.این ماشین مثل ماشین فرز NC است. و به جای تیغه فرز سنگ دارد علاوه بر آن دارای حرکت دورانی حول مرکز و در عین حال حول خودش است.بوسیله این سنگ می توان سطوح به شکلهای مختلف را با دقت 0.001 ایجاد کرد.

شكل شماره(9)

ماشين سنگ

شكل شماره (10) ماشين سنگ گرد

ماشين فرز CNC (milling CNC machine )

ماشین های فرز CNC نیز همانند ماشین های فرز NC هستند با این تفاوت که کارکردن در آنها تماماً بصورت اتوماتیک و با برنامه های است که به دستگاه داده می شود تنها کار ی که اپراتور دستگاه انجام می دهد ساعت کردن قطعه و مشخص كردن مبدايي براي نوك تيغه است. این ماشین ها نیز مانند ماشین های فرز NC دارای یک صفر مطلق و یک صفر نسبی هستند که صفر نسبی را خودمان نسبت به قطعه باید تعیین کنیم و بقیه کار که برنامه نویسی است بایدبرنامه به دستگاه داده شود تا دستگاه کارها را انجام دهد.

شکل شماره(11)

دستگاه فرز CNC

لازم به ذکر است که این دستورات در ماشین های مختلف فرق می کند اما عمده دستورات در ماشین ها ثابت است.دستورات کاربردی در این ماشین به شرح زیر است مجموعه دستورات را بصورت ضمیمه در پایان گزارش کار دسته بندی می کنیم.

حرکت خطی با براده برداری G1;

حرکت دورانی جهت عقربه های ساعت G2;

حرکت دورانی خلاف جهت عقربه ساعت G3;

مکث زمانی G4;

G28 همیشه همراه با G91 می آید.برای فرستادن محورها به مبدأ مختصات نسبی است . G28G91;

كنسل کننده فرمان هاي G41,G42 می باشد. G40;

میزان پیروی تیغه کار Offset هر دستگاه G41,G42;

برای خواندن offset جبران ارتفاع G43;

كنسل کننده G کدهای G81 تا G84 G80;

سیکل سوراخ کاری برای مته مرغک ها و عمق های کم (همراه با و G98 وG99 می آید) G81;

سوراخ کاری با عمق کم و بدون خالی آن براده همراه با مکث زمانی G82;

مته کاری عمق زیاد همراه با تخلیه براده G83;

قلاویز کاری G84;

صفر مطلقی که ما تعریف می کنیم. G90;

صفر نسبی نسبت به موقعیت قبلی تیغه G91;

سیکل سوراخ کاری G98,G99;

حافظه هایی که رفرشهای دستگاه در آنها قرار می گیرد. G54; تا G59

حرکت سریع بدون براده برداری G0;

ابزارهای مختلفی که در سه نظام قرار می گیرند. T1; تا T20

توقف برنامه M0;

حرکت M3;

حرکت بر خلاف جهت عقربه های ساعت M4;

توقف M5;

تعویض ابزار M6;

روشن آب صابون M8;

خاموش شدن آب صابون(مایع خنک کننده) M9;

روشن شدن همراه آب صابون M13;

قفل M19;

پایان برنامه M30;

فراخوانی زیر برنامه M28;

رفتن به نامه اصلی در زیر برنامه پایان زیر برنامه M99;

روشن شدن آب صابون M12;

برنامه ای بنویسید که قطعه کارمکعبی4سوراخ به شکل مقابل ایجادکند.ابتدا باید قطعه را بوسیله مماس مرکزیابی کنیم.بافرض اینکه قطعه مرکزیابی ومرکز آن شده وصفرقطعه کار رادر G53 ذخیره می کنیم وارتفاع وصفرارتفاع رادرمتغیرH1 (حافظه)ذخیره می کنیم.ماروی سطحقطعه را صفرارتفاع درنظر می گیریم.

G0 G90 G55 X-20. Y+10.;

حرکت بدون براده برداری از صفر دستگاه به محل سوراخ1

یعنی صفحه زیرین که سوپرت Y,X است به اندازه 20- در جهت X و به اندازه +10 در جهت Y جابجا می شود و در نتیجه تیغه متد روی سوراخ 1 قرار می گیرد.

G43 H1.Z20. S1800.;

G43 و حافظه H1 به میزان 20mm بالای سوراخ قرار گرفته و متد مرغک با سرعت 1800 قرار می گیرد.

حرکت در جهت عقربه های ساعت M3;

روشن صدن آب صابون M8;

سیکل سوراخ کاری با مته مرغک (G81) به میزان 2mm داخل برود G98 G81 Z-2.R2.f30

ابتدا متد در 2mm کار بایستد(R2.) و بعد شروع به پیشروی با سرعت پيشروي30 کند.(F30)

از اینجا به بعد کافی است مختصات بدهیم.

X-20.Y-10.;

X+20.Y-10.;

X+20.Y+10.;

کنترل کننده G81 و G82 G80

به 100mm بالای قطعه و سپس متوقف می شود(M5) G0 Z100.M5

خاموش شدن آب صابون M9;

محور ها را به رفرنس برده G91 G28 Z0.;

تعویض تیغه توسط خود دستگاه برای مثال متد را در T2 قرار داده ایم. T2 M6;

مراحل قبل با این تفاوت که این اکر با متد انجام می شود. G0 G90 G55 X-20. Y10.;

G43 H2 Z20. G1500;

M3;

M8;

G98 G82 Z-2.R2.G2.5.F30;

X-20.X-10;

X+20.Y-10;

X+20.Y+10;

G80;

G0 Z100.M5;

M9;

M30;

اتمام برنامه

برنامه ای بنویسید که با Tmax60 با 5 بار تکرار براده برداری از همان سطح قلبی به میزان 5mm از روی کار بردارد.

G0G90G55X-30.Y25.;

G43H4.Z20.S1800;

M3;

M8;

G1Z-1.F20;

G1X170.F100;

Z-2.;

X-30.;

Z-3.;

X+170.;

Z-4.;

X-30.;

Z-5.;

X-130.;

G0;

Z100.;

M5;

M9;

M30;

لازم به ذکراست که فقط برنامه های ساده را می توان به طور دستی نوشت.برای کارهای پیچیده تر باید طرح مورد نظر را وارد نرم افزارهای مثل MASTERCAM کردو با کمک آنها برنامه مورد نظر را نوشت.

زبان کامل برنامه نویسی برای ماشین های CNC در پایان گزارش کار ضمیمه شده است.

شکل شماره(12)-سیستم خنک کاری ماشین فرز CNC

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی: ایجاد نقشه وپلان

یکی از مراحل دیگری که در پروسه تولید یک قطعه بسیار مهم است مرحله ایجاد نقشه است.این مرحله شامل طراحی اولیه قطعه و بعد از آن ایجاد پلانهای مختلف برای انجام مراحل مختلف است باید دقت شود که مراحل به ترتیب انجام شود و نقشه های متفاوتی برای ایجاد هر مرحله تهیه شود .اگرترتیب مراحل تولید و قرار گرفتن در بخش های مختلف درست نباشد ممکن است ایجاد قطعه غیر ممکن شود و یک سری مراحل را نتوان بر روی قطعه انجام داد و قطعه ناقص می ماند .

برای مثال اگر یک قطعه را روتراشی کردیم و بعد حدیده زدیم دیگر نمی توان آن قسمت را در ماشین تراش قرار داد ابتدا باید مرحله کف تراشی را انجام داد و سپس مرحله روتراشی را انجام دهیم که این مراحل در پلان بندی باید با دقت انجام شود.

بیشتر نقشه هایی که در این شرکت تهیه می شود بوسیله نرم افرار AutoCAD ایجاد می شود اما یک سری کارها را به وسیله نرم افزار CATIA و Solid work نیز انجام می دهند.

شكل شماره(13)_مجموعه چرخدنده طراحي شده با نرم افزارSolid Works

شكل شماره (14)_نقشه تهيه شده از مجموعه چرخدنده

(به دليل اينكه اندازه گذاري ها باعث شلوغ شدن شكل مي شود شكل اندازه گذاري نشده است.)

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی: 7- ماشين اسپارک

یکی از پیشرفته ترین دستگاه این شرکت دستگاه اسپارک است. این دستگاه تکنولوژی جالبی دارد و به وسیله قوس الکتریکی از قطعات براده برداری می کند.اسپارک کاری یک تکنیک براده برداری مدرن با مزایای بیشمار می باشد که روز به روز مورد استفاده آن گسترش می یابد.تنها یکی از مثال های علمی از موارد بیشمار آن ماشین کاری می باشد. اصول اسپارک کاری آسان است .قطعه کار و ابزار به نحوی در محل قرار می گیرند که با یکدیگر در تماس نباشند.قطعه کار ابزار را بوسیله گپی که با دی الکتریک پر می شود از هم جدا می شود.عمل اسپارک کاری در مخزن صورت می گیرد. قطعه کار و ابزار به وسیله یک کابل جریان DC وصل می گردد.یک سوئیچ در یکی از دو سر قرار می گیرد زمانی که سوئیچ را روشن می کند یک پتانسیل الکتریکی بین قطعه کار و ابزار ایجاد می گردد.در ابتدا به دلیل وجود دی الکتریک به عنوان عایق بین قطعه و ابزار هیچ جریانی عبور نمی کند به هر حال اگر این گپ کاهش پیدا کند اسپارک کاری میسر می گردد.در این پروسه که دشارژ نام دارد جریان به گرما تبدیل می شود. قطعه کار در قسمتی که عمل دشارژ صورت می گیرد به شدت گرم می شود.اگر جریان قطعه کار در عمل دشارژ نیز متوقف شودالکترود گرم شده و مواد را از روی سطح قطعه کار تا رسیدن به محل مورد نظر بر می دارد.ابتدا یک دهنه کوچک ایجاد می گردد.ولتاژی که بین الکترود و قطعه کار اعمال می گردد همچنین خود جریان دشارژ دارای تناوب زمانی است.

ولتاژ یک جریان الکتریکی بین الکترودها ایجاد می گردد در اثر جریان و خواص هندسی سطح ذرات رسانا از یک نقطه در جایی که جریان قوی تر است جمع می شوند که این سر باعث ایجاد یک پل می گردد. در همین زمان ذرات باردار منفی از الکترود دارای بار منفی جدا می شوند.این ذرات با ذرات با بار خنثی که در بین دو الکترود قرار دارد تصادم کرده و شکافته می شود که در نتیجه ذرات با بار مثبت و منفی ایجاد می شود.و این روند با سرعت بسیار بالایی انجام می گیرد که به آن یونیزه شدن اصابتی می گویند.

ذرات باردار مثبت به سطح قطعه کار برخورد می کنند این ذرات ارتعاش زیادی را به ذرات سطح قطعه کار منتقل می کنند که باعث افزایش آنها می گردد.وقتی سرعت مناسب ایجاد شد ذرات از روی سطح قطعه کار جدا می شوند.ترکیب ذرات باردار مثبت و ذرات باردار منفی باعث افزایش ارتعاش و درنتیجه افزایش ارتعاش می شوند.

با یک پالس کوتاه ذرات باردار منفی دارای حرکات بیشتری نسبت به ذرات باردار مثبت می شوند و همچنین به جهت بزرگ تر بودن ذرات مثبت این ذرات گرمای بیشتری تولید می کنند.به منظور کاهش برداشت مواد و همچنین خوردگی الکترود قطبیت به نحوی انتخاب می گردد که گرما تا جایی که ممکن است بر روی قطعه کار آزاد شود.

پالس کوتاه الکترود به قطب منفی متصل می گردد.،قطبیت آن هم منفی است.پالس بلند الکترودبه قطب مثبت متصل می گردد، قطبیت آن هم مثبت است ، طول زمان پالس به عوامل مختلفی بستگی دارد مهمترین آنها خصوصیات فیزیکی ابزار و جنس الکترود آنهاست.

اسپارک کاری با جریان کم ، میزان کم برداشت از سطح قطعه کار را ایجاد می کند و جریان زیاد میزان برداشت را افزایش می دهد.اسپارک کاری با پاس کوتاه موجب افزایش خوردگی خود الکترود می شود.و اسپارک کاری پاس بلند باعث کم شدن خوردگی الکترود می شود.برداشت سریع قطعه کار به میزان کم خوردگی با وقفه های کم ایجاد می گردد.مسلماً زبری سطح به انرژی دشارژ بستگی دارد.زبری که توسط انرژی دشارژ کمتری ایجاد می شود کمتر از زبری است که توسط انرژِی دشارژ بیشتر ایجاد می شود.بالاترین میزان برداشت با کمترین میزان خوردگی الکترود با استفاده از تنظیمات ولتاژو آمپر امکان پذیر می باشد.

سطح خشن می تواند با کاهش انرژی دشارژ به سطح پرداخت تبدیل گردد اگر زبری یا خشنی کاهش یابد خوردگی الکترود افزایش می یابد.در مرحله خشن کاری میزان خشنی برای عمل پرداخت در مراحل بعدی باید مشخص شود.تجربه نشان می دهد که خشنی مراحل بعدی برابر تقریباً یک سوم تا یک پنجم مراحل اولیه می باشد این روند یک زمان * اسپارک کاری را با توجه به دقت اسپارک کاری در اختیار ما قرار می دهد.

شكل شماره(15) قطعه درحال اسپارك كاري

شكل شماره (16) -ماشين اسپارك و قطعه اي كه اسپارك كاري آن تمام شده است

شكل شماره (17) -ماشين اسپارك

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی: 8- ماشين وایر کات

یکی از دستگاه های بسیار کاربری که از آن برای ایجاد قطعه کارهایی نظیر چرخدنده ها ودیگر قطعات صنعتی به تعداد معمولاً زیاد استفاده می شود.دستگاه وایرکات است.طرز کار این دستگاه که یک دستگاه تماماً اتوماتیک است از نظر مکانیزم کاری مثل دستگاه اسپارک است، یعنی با ایجاد جرقه یا قوس التریکی بین قطعه کار و سیم کار می کند. الکتروددر این دستگاه سیم مسی بسیار نازکی است که بر اثر فاصله ای که بین آن و قطعه کار ایجاد می شود یک قوس الکتریکی ایجاد و کار را شروع به بریدن می کند هر دستگاهی برای انجام عملیات برش قطعات نیاز به یک برنامه به زبان دستگاه دارد برای این کار ابتدا قطعه را با یکی از برنامه های طراحی نظیر AutoCAD رسم می کنند.بعد با استفاده از برنامه MASTERCAM آن را به زبان ماشین تبدیل و به ماشین می دهند اگر نیاز باشد قطعه کار را ساعت مي کنند، بعد با تعریف نقطه مبدأ برای قطعه کار برنامه دستگاه را RUN می کنند و سیم با ایجاد جرقه با دستگاه شروع به برش قطعه کار می کند.کیفیت سطوح و سرعت پیشروی سیم روی کار به مقدار آمپر دستگاه بستگی دارد هر چه آمپر بالاتر رود سرعت پیشروی بیشتر ولی کیفیت سطح کاسته می شود.اين دستگاه براي قطعاتي كه ماشين كاري آن ها زمان بر است نظير چرخدنده هاوقطعاتي كه به تعداد بالا سفارش داده ميشوند بسيار مناسب است.نمونه هايي از كارهاي ماشين كاري با واير در شكل ها آمده است.

البته با زبان برنامه نویسی دستگاه نیز می توان به آن برنامه داد اما این کار بسیار مشکل است.زیرا یک قطعه ساده برنامه ای بین 100 تا 140 خط را نیاز دارد و نوشت چنین برنامه ای کار پر دردسری است.

شكل شماره(18)_ ماشين وايركات

شكل شماره (19)_ قطعه اي كه توسط ماشين واير كات ايجاد شده

اشكال شماره (20)،(21)و(22)_ قطعاتي كه توسط ماشين واير كات ايجاد شده

توضیحاتی در مورد زبان برنامه نویسی ماشين واير كات

G00	پیمودن سریع	X_Y_
G01	درون یابی خطی	G01X_Y_
G02	درون یابی دایره ای ساعت گرد	G02X_Y_I_J_
G03	درون یابی پادساعتگرد	G03X_Y_I_J_
G40	بدون OFFSET – جبران قطر سیم	G40 …
G41	OFFSET داخلی جبران قطر سیم در سمت چپ(قطعه بیرونی اهمیت دارد)	G41…
G42	جبران قطر سیم در سمت راست(قطعه درونی اهمیت دارد)	G42 …
G50	توقف ماشین کاری زاویه	G50 …
G51	ماشین کاری زاویه لبه چپ	G51 …
G52	ماشین کاری زاویه لبه راست	G52 …
G53	مولفه ماشین	G53 …
G90	مولفه مطلق	G90 …
G91	مولفه نسبی	G91 …
G92	مولفه برنامه	G92 …

مثال : برش یک دایره با قطر 10 mm به کمک دستگاه وایر کات

N01 G92 X0.Y0.

N02 G92 G41 G01 Y5.

G02 X0. Y-10. J-5. D01

N04 X-0.499Y9.975 J5.

N05 M00 توقف برنامه

N06 X.0.499 Y.0.025 I0.499 J-4.975

N07 X.0.4 Y-0.016 J-5

N08 MOL

N09 G40G01 X-0.4 Y-4.084

N10 MOL انتهای برنامه

باید به این موضوع توجه کرد که سیم وایر باید خلاف عقربه های ساعت حرکت کند تا دستوراتی مثل G41 وG42 جابه جا نشوند و این یک نکته مهم در کار با ماشین وایر است.

یک چهار ضلعی 20×10

N01 G92 X0Y0.

N02 G91 G41 G01 Y10.

N03 X-10.D01

N04 Y-20

N05 X20

N06 Y20

N07 X-95

N08 MOL

N09 X-1

N10 MOL

N11 G40 G01 X.05 Y-10.

N12 MOL

این دستگاه علاوه بر مختصه Y,X مختصه UوV دارد که این دو مختصه برای زاویه دادن به سر استفاده می شود.

دستگاه تراش CNC

این دستگاه نیر مانند سایر دستگاههای تراش ، قطعه می چرخد و تیغه ثابت است.برنامه نویسی این دستگاه همانند فرزCNC می باشد البته در روی بعضی از دستگاهها نرم افزارهایی گرافیکی مثل Shop turn وجود دارد که کار با آنها را راحت کرده است.نکته بسیار مهمی که در این ماشینها اهمیت دارد برای تراش قطعات مختلف باید ابتدا فک ثابت قبل از کار می تراشند که همان کار فیکسچر در ماشین های فرز CNC را انجام می دهند پس تراش این فک قطعه را درون آن قرار داده و سپس با برنامه ای که درون دستگاه هست و با مشخص کردن موقعیت مبدأ دستگاه را RUN می کنند و دستگاه عملیات تراشکاری را انجام می دهد.

شکل شماره(23)_ماشین تراش CNC

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی: کنترل کیفیت

یکی از بخشهای مهم شرکت افزار کیمای فارس بخش کنترل کیفیت است.از آنجایی که تمام قطعات بعد از طی مراحل مختلف به این بخش می آیند.و پس از کنترل از شرکت خارج می شوند. بنابراین آخرین مرحله در بخش کنترل کیفیت است این بخش کار بسیار مهمی را بر عهده دارد اگر اعضای این بخش وظایف خود را به درستی انجام ندهند اعتبار شرکت زیر سئوال می رود.

قطعات مختلف پس از طی مراحل گوناگون ماشین کاری شده و بعضی از آنها تا پنجاه بار توسط تکنسین های قسمتهای مختلف بر روی آن کار انجام شده به این بخش آمده و در این بخش اندازه های آنها مورد بررسی قرار می گیرد.تمام قسمت های مختلف قطعه با تلورانسها و دقت های مختلف باید اندازه گیری شوند.مهمترین ابزارهای این بخش کولیس (Caliper) میکرومتر (Micrometer) و میکروسکوپ(Microscope) اندازه گیری و پروژکتور اندازه گیری می باشد.اندازه ها در این بخش به دقت بررسی می شوند.

قطعات مختلف دارای تلورانسهایی از 0.1تا0.001 می باشند یکی از دستگاه های بسیار مهم در این شرکت که در بخش کنترل کیفیت وجود دارد دستگاه میکروهاردنس است.برای اینکه مطمئن شوند مواد اولیه ای که خریداری کرده اند از کیفیت مرغوبی برخوردار بوده و از همان جنس مورد نظر است از این دستگاه استفاده می کنند.به این روش که قطعه ای از فلز اولیه خریداری شده را در این دستگاه قرار می دهند دستگاه پس از ایجاد یک مدار الکتریکی جرقه ای ایجاد میکند و طول موجهای فلز مورد نظر در صفحه ای نمایش داده می شود.دستگاه با توجه به طول موجها درصد عناصری را که در فلز وجود دارد نشان می دهدو در کتابهای استاندارد فلزات بررسی می کنند که آیا این قطعه دقیقاً سفارش آنهاست یا تفاوت دارد.اهمیت این دستگاه از آن جهت می باشد که برخی از مواد اولیه ای که توسط شرکت خریداری می شوند بسیار گران قیمت هستند و ممکن است در بازار داخلی یافت نشوند.و به سختی و یا به قیمت بالا یافت شوند بنابراین باید از جنس آنها اطمینان کامل حاصل شود.

شكل شماره(24)_دستگاه ميكروهاردنس

شكل شماره(25)_دستگاه ميكروهاردنس

شكل شماره(26)_ميكرومتر ديجيتال

شكل شماره(26)_كوليس ديجيتال

شكل شماره(27)_انواع ميكرومتر

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی: ضمیمه شماره(1):کدهاي معروف ماشينهاي کنترل عددي .

G-codes

G00 Positioning in Rapid

G01 Linear Interpolation

(G02 Circular Interpolation (CW

(G03 Circular Interpolation (CCW

G04 Dwell

G07 Imaginary axis designation

G09 Exact stop check

G10 Program parameter input

G11 Program parameter input cancel

G12 Circle Cutting CW

G13 Circle Cutting CCW

G17 XY Plane

G18 XZ Plane

G19 YZ Plane

G20 Inch Units

G21 Metric Units

G22 Stored stroke limit ON

G23 Stored stroke limit OFF

. .

G27 Reference point return check

G28 Automatic return to reference point

G29 Automatic return from reference point

G30 Return to 2nd, 3rd, 4th reference point

G31 Skip function

. .

G33 Thread cutting

(G34 Bolt hole circle (Canned Cycle

(G35 Line at angle (Canned Cycle

(G36 Arc (Canned Cycle

G40 Cutter compensation Cancel

G41 Cutter compensation Left

G42 Cutter compensation Right

(G43 Tool Length Compensation (Plus

(G44 Tool Length Compensation (Minus

G45 Tool offset increase

G46 Tool offset decrease

G47 Tool offset double increase

G48 Tool offset double decrease

G49 Tool Length Compensation Cancel

G50 Scaling OFF

G51 Scaling ON

G52 Local coordinate system setting

G53 Machine coordinate system selection

G54 Work piece Coordinate System

G55 Work piece Coordinate System 2

G56 Work piece Coordinate System 3

G57 Work piece Coordinate System 4

G58 Work piece Coordinate System 5

G59 Work piece Coordinate System 6

G60 Single direction positioning

G61 Exact stop check mode

G62 Automatic corner override

G63 Tapping mode

G64 Cutting mode

G65 Custom macro simple call

G66 Custom macro modal call

G67 Custom macro modal call cancel

G68 Coordinate system rotation ON

G69 Coordinate system rotation OFF

G70 Inch Units

G71 Metric Units

G72 User canned cycle

G73 High-Speed Peck Drilling Cycle

G74 Counter tapping cycle

G75 User canned cycle

G76 Fine boring cycle

G77 User canned cycle

G78 User canned cycle

G79 User canned cycle

G80 Cancel Canned Cycles

G81 Drilling Cycle

G82 Counter Boring Cycle

G83 Deep Hole Drilling Cycle

G84 Tapping cycle

G85 Boring Cycle

G86 Boring Cycle

G87 Back Boring Cycle

G88 Boring Cycle

G89 Boring Cycle

G90 Absolute Positioning

G91 Incremental Positioning

G92 Reposition Origin Point

G93 Inverse time feed

G94 Per minute feed

G95 Per revolution feed

G96 Constant surface speed control

G97 Constant surface speed control cancel

G98 Set Initial Plane default

G99 Return to Retract (Rapid) Plane

. .

: M-codes

M00 Program Stop

M01 Optional Program Stop

M02 Program End

M03 Spindle On Clockwise

M04 Spindle On Counterclockwise

M05 Spindle Stop

M06 Tool Change

. .

M08 Coolant On

M09 Coolant Off

M10 Clamps On

M11 Clamps Off

M30 End of Program, Reset to Start

M98 Call subroutine command

M99 Return from subroutine command

Turning

: G-codes

G00 Positioning in Rapid

G01 Linear Interpolation

(G02 Circular Interpolation (CW

(G03 Circular Interpolation (CCW

G04 Dwell

G07 Federate sine curve control

G10 Data setting

G11 Data setting cancel

G17 XY Plane

G18 XZ Plane

G19 YZ Plane

G20 Inch Units

G21 Metric Units

G22 Stored stroke check function ON

G23 Stored stroke check function OFF

G25 Spindle speed fluctuation detection OFF

G26 Spindle speed fluctuation detection ON

G27 Reference point return check

G28 Automatic Zero Return

G29 Return from Zero Return Position

G30 2nd reference point return

G31 Skip function

G32 Thread cutting

G34 Variable lead thread cutting

G36 Automatic tool compensation

G40 Tool Nose Radius Compensation Cancel

G41 Tool Nose Radius Compensation Left

G42 Tool Nose Radius Compensation Right

G46 Automatic Tool Nose Radius Compensation

G50 Coordinate system setting and maximum rpm

G52 Local coordinate system setting

G53 Machine coordinate system setting

G54 Work piece Coordinate System

G55 Work piece Coordinate System 2

G56 Work piece Coordinate System 3

G57 Work piece Coordinate System 4

G58 Work piece Coordinate System 5

G59 Work piece Coordinate System 6

G61 Exact stop check mode

G62 Automatic corner override

G63 Tapping mode

G64 Cutting mode

G65 User macro simple call

G66 User macro modal call

G67 User macro modal call cancel

G68 Mirror image for double turrets ON

G69 Mirror image for double turrets OFF

G70 Finishing Cycle

G71 Turning Cycle

G72 Facing Cycle

G73 Pattern repeating

G74 Peck Drilling Cycle

G75 Grooving Cycle

G76 Threading Cycle

G80 Canned cycle for drilling cancel

G83 Face Drilling Cycle

G84 Face Tapping Cycle

G86 Face Boring Cycle

G87 Side Drilling Cycle

G88 Side Tapping Cycle

G89 Side Boring Cycle

G90 Absolute Programming

G91 Incremental Programming

G92 Thread Cutting Cycle

G94 End face Turning Cycle

G96 Constant surface speed control

G97 Constant surface speed control cancel

G98 Linear Federate Per Time

G99 Federate Per Revolution

G107 Cylindrical Interpolation

G112 Polar coordinate interpolation mode

G113 Polar coordinate interpolation mode cancel

G250 Polygonal turning mode cancel

G251 Polygonal turning mode

: M-codes

M00 Program Stop

M01 Optional Program Stop

M02 Program End

M03 Spindle On Clockwise

M04 Spindle On Counterclockwise

M05 Spindle Stop

M07 Coolant 1 On

M08 Coolant 2 On

M09 Coolant Off

M30 End of Program, Reset to Start

M98 Subprogram call

آشنایی با ماشین های تولیدکننده ی قطعات صنعتی: ضمیمه شماره(2):كد هاي ماشين وایر کات

G00	Rapid positing	G00X_Y_
G01	Linear interpolation	G01X_Y_
G02	Linear interpolation(CW)	G02X_Y_I_J_
G03	Linear interpolation(CCW)	G03X_Y_I_J_
G04	Dwell	G04
G20	The inch system input	G20
G21	The metric system input	G21
G22	Software stoke limit function on	G22X_Y_J_J_
G23	Software stoke limit function off	G23
G40	Wire diameter compensation cancel	G40
G41	Wire diameter compensation(left)	G41 G1/G2 X_Y_D_
G42	Wire diameter compensation(right)	G42 G1/G2 X_Y_D_
G48	Auto comer R function start	G48(R_)
G49	Auto comer R function cancel	G49
G50	Wire taper angle function cancel	G50
G51	Wire taper angle function(left)	G51 G1/G2 X_Y_T_
G52	Wire taper angle function(right)	G52
G53	Machine coordinate positioning	G53 G1/G2 X_Y_U_V_
G54	Working coordinate system #1	G54
G55	Working coordinate system #2	G55
G56	Working coordinate system #3	G56
G57	Working coordinate system #4	G57
G58	Working coordinate system #5	G58
G59	Working coordinate system #6	G59
G60	The upper and lower identical R function ON	G60 (R)
G61	The upper and lower identical R function OFF	G61 (R_,R_)
G90	The absolute coordinate command	G90
G91	The relative coordinate command	G91
G92	Coordinate system setting	G92 X_Y_
G94	Constant federate control	G94 F_
G95	Servo federate control	G95

M00	Program stop	M00
M01	Optional stop	M01
M02	Program end	M02
M05	Auto main power shut down after program end	M05
M30	Program end and revered	M30
M41/M81	Machining power ON/OFF	M41/M81
M42/M82	Wire feed ON/OFF	M42/M82
M43/M83	Water ON/OFF	M43/M83
M98	Subprogram call	M98
M99	Subprogram return	M99