ماشین‌کاری

این نوشتار به هیچ منبع و مرجعی استناد نمی‌کند. لطفاً با افزودن یادکرد به منابع قابل اعتماد به بهبود این نوشتار کمک کنید. مواد بدون منبع ممکن است به چالش کشیده و حذف شوند.

ماشین کاری  (به انگلیسی: Machining) شکل دادن مواد با تراش و برش به وسیله ماشین‌های ابزار است.

مقدار قشری که از قطعه اولیه برداشته می‌شود تا قطعه صیقلی و نهایی ایجاد گردد، اصطلاحا تراش خور نامیده می‌شود. در ماشین‌کاری قطعات برحسب نوع کار از ماشینهای تراش، فرز، مته صفحه‌تراش، کله‌زنی، سنگ‌زنی، تیزکاری و سوراخ‌کن استفاده می‌شود که معمولاً این قطعات خود محصول فرآیندهای ریخته‌گری، آهنگری، نورد و غیره می‌باشند.

ماشین کاری  فلز با وسایل تخلیه الکتریکی پرفرکانس نیز فرآیند نسبتاً جدیدی است که به میزان وسیعی بکار گرفته می‌شود. این روش برای ماشین کاری اشکال پیچیده و بریدن مقاطع نازک از نیمه‌رساناها و آلیاژهای وسایل فضایی بکار می‌روند.

صفحه تراشی، گرد تراشی، سوراخ کاری، فرز کاری، خان کشی، اره کاری و سنگ زنی از جمله فرآیندهای اصلی عملیات ماشین کاری محسوب می‌شوند.

صفحه تراشی: در این فرآیند ابزار برش توسط بازویی نگه داشته می‌شود و روی قطعه کار حرکت داده می‌شود. از آن عموما برای ایجاد سطوح تخت و عموما قطعاتی با ابعادهای بزرگ استفاده می‌شود. در این روش سطح قطعه کار از کیفیت مناسبی برخوردار نبوده و اصولا خشن بوده و نیز امروزه این روش کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

گرد تراشی: گرد تراشی فرآیندی است که طی آن سطوح خارجی استوانه‌ای و مخروطی ایجاد می‌شود.در فرآیند گردتراشی قطعهٔ کار در مقابل یک ابزار تراش تک لبه که بصورت طولی تغذیه می‌شود می‌چرخد. که بیشتر توسط ماشین کاری تراش این عمل صورت می پذیرد.

سنگ زنی :نوعی فرآیند برداشت ماده که مستلزم کنش قطعه کار با سنگ ساینده در سرعت بالا با عمق نفوذ کم می‌باشد. انواع روش های سنگ زنی با توجه به نوع ماده ی قطعه کار، وجود دارد. سنگ ها دارای مش(دانه)بندی های مختلف و در قطرها و اشکال گوناگون ساخته می شوند. انواع سنگ ها شامل:

1-      سنگ انگشتی که دارای ابعاد معمولا کوچک و برای پرداخت مورد استفاده هستند.

2-      سنگ زنی خزشی که برای سنگ زنی قطعاتی نظیر پره های توربین گازی بکار برده م

[ چهارشنبه 6 بهمن 1395 ] [ 14:24 ] [ گروه صنعتی آرین مدل ]

[ ]


ریخته‌گری در قالب‌های بی بار

در این دسته روش‌های از قالب‌های موقت استفاده می‌شود. این قالبها پس از یک بار ذوب ریزی از بین می‌روند تا قطعه را بتوان از قالب جدا کرد. پرکاربردترین نوع این قالب‌ها، قالبهای ماسه‌ای است که به تبع به این نوع ریخته گری، ریخته گری در قالب ماسه‌ای (Sand casting)، گفته می‌شود. ماسه‌ها انواع گوناگونی دارند، مانند ماسه‌های سیلیسی، ماسه چراغی، ماسه زیرکونیایی و غیره... در ادامه می توان گفت برای ساخت برخی از قالب از سیلیکات سدیم (آب شیشه) به عنوان چسب استفاده می شود که از گاز co2 برای سفت کردن آن استفاده می شود. همچنین شایان ذکر است در دو روش ریخته گری در قالب گچی (Plaster mold casting) و روش ریخته گری دقیق (Investment Casting) نیز قالب های ریخته گری که به ترتیب از جنس گچ و سرامیک هستند نیز از این فرایند پیروی می کنند.

ریخته‌گری در قالب‌های دائمی

این نوع ریخته گری در قالبهای فلزی انجام می‌گیرد. منظور از ریخته گری غیر انبساطی ریخته گری در قالبی است که قابلیت انبساط ندارد. این قالب‌ها را قالب‌های دایمی (Permanent Mold) نیز می‌نامند. از ویژگیهای این قالب‌ها می‌توان به بازگرداندن فشار مذاب به خود آن اشاره کرد، که این امر باعث کاهش درصد انقباض و عیوب ناشی از آن می‌شود. همچنین در قالبهای فلزی به دلیل بالا بودن سرعت انتقال حرارت نسبت به قالب‌های ماسه‌ای ساختارهای ریخته گری ریز تر و خواص مکانیکی اغلب بالاتر است. از روشهای ویژه و پر کاربرد این نوع ریخته گری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

ریخته گری با فشار کم(Low Pressure Die Casting): ریخته‌گری با فشار کم مذاب در قالب فلزی. در این روش مذاب بدون تلاطم و از پایین وارد فضای قالب می‌شود. این روش یکی از پر کاربردترین روشها در تولید قطعات آلومینیومی با خواص مکانیکی بالا است.

ریخته گری با فشار بالا(High Pressure Die Casting): ریخته‌گری با فشار بالای مذاب در قالب فلزی. در این روش مذاب با فشار بالا وارد محفظه قالب می‌شود. در اینجا خواص مکانیکی اهمیت کمتری دارد ولی تعداد تولید بالا بسیار مهم است.

دیگر روشهای ریخته گری

شامل روش‌های زیر:

ریخته گری با قالب ماسه ای: اغلب تولید قطعات ریختگی در ماسه انجام می شود. ریخته گری ماسه (Sand casting)، فرآیندی است که در آن از ماسه برای قالب گیری استفاده می شود. ماسه لازم برای یک تن ریخته گری حدود ۴ تا ۵ تن است. نسبت مصرف ماسه به فلز، بسته به نوع، اندازه قطعه ریختگی و روش قالب گیری، متغیر است. ماسه مورد استفاده در ریخته گری انواع مختلفی دارد كه تحت دو دسته كلی ماسه طبیعی و ماسه ترکیبی ( ماسه دریاچه) می توان آنها را طبقه بندی نمود. این ماسه ها دارای یک ماده نسوز به نام سیلیکا (SiO2) می باشند. دانه های شن باید بقدر کافی کوچک باشند تا بتوان آن ها را متراکم کرد، و در عین حال باید آنقدر درشت باشند تا گازهای تشکیل شده در هنگام ریخته گری از بین منافذ آنها خارج شوند. در قالب های بزرگ تر، از ماسه سبز استفاده می کنند(ترکیبی از ماسه، خاک رس و مقداری آب). در شکل زیر نمایی از روند ریخته گری با قالب ماسه ای در شکل زیر آمده است. [۱]

ریخته گری در ماسه تر (Green sand casting): ریخته گری در قالب ماسه‌ای خشک نشده.

ریخته گری در ماسه خشک (Dry sand casting): ریخته گری در قالب ماسه‌ای خشک شده. در این روش، قالب ماسه‌ای در گرمخانه‌ای بادمای حدود ۳۰۰ درجهٔ سانتیگراد به مدت مناسبی قرار داده شده و خشک می‌گردد.

ریخته گری در قالب رو خشک (Skin-dried mold casting): ریخته گری در آن دسته از قالب‌های ماسه‌ای که سطوح آن ها-اغلب با یک مشعل- تا عمق معینی خشک شده است.

ریخته گری روباز در ماسه (Open sand casting): ریخته گری در قالب‌های ماسه‌ای بدون لنگهٔ رویی. از این روش در تولید قطعات نا دقیقی که یک سطح تخت دارند استفاده می‌شود.

ریخته گری در حالت نیمه جامد (Semi solid casting): ریخته گری در حالت خمیری.

ریخته‌گری در گچ

ریخته گری در قالب گچی (Plaster mold casting): روش ریخته گری با استفاده از قالب‌های ساخته شده از گچ فرنگی و افزودنی‌های دیگر. در تولید قطعاتی با دقت ابعادی کار می‌رود.

ریخته گری دقیق (Investment Casting): ريخته گري دقيق بنام "ريخته گري با مدلهاي مومي" یا "ريخته گري ظريف" نيز شناخته مي شود. قرون متمادي است كه این نوع ریخته گری برای تهيه قطعات با كيفيت عالی بكار مي رود. در این روش ریخته گری، می توان با استفاده از قالب ها ساخته شده از جنس سرامیک و مواد دیر گداز دیگر، قطعاتی پیچیده با دقت ابعادی بالا و سطوحی صافتر در مقایسه با روش های دیگر تولید کرد.

[ چهارشنبه 6 بهمن 1395 ] [ 14:24 ] [ گروه صنعتی آرین مدل ]

[ ]


ماشین کاری

ماشین کاری  (Machining) به مجموعه ای از عملیات گفته می شود که تحت فرایند ماشین های قدرت مانند اره ماشین فرز، پرس مته، سنگ و ... به حذف بخش هایی از قطعه برای رسیدن به هندسه مورد نظر می پردازد. هندسه نهایی ماشین کاری شده، در قطعه کار خام اولیه محاط شده و در حین ماشین کاری از جرم قطعه کار کاسته می شود. از این رو ماشین کاری از نظر مواد خام اغلب روشی پرهزینه است. اما می تواند شکل های پیچیده ای را تولید کند که دستیابی به آن ها با عملیات ریخته گری یا شکل دهی، مشکل یا غیر ممکن خواهد بود. به علاوه به دلیل تنوع ماشین کاری توام با یک سرمایه گذاری اولیه نسبتا کم، این فرایند مطلوب ترین روش برای تولید در حجم پایین است.

ماشین کاری  بخشی از فرایند تولید فلزات است ولی در تولید چوب، پلاستیک و سرامیک هم کاربرد دارد.

تنوع عملیات ماشین کاری موجود قابل شمارش نیست، متداول ترین عملیات ماشین کاری بر حرکت نسبی بین قطعه کار و یک ابزار برشی مبتنی است که به طور مکانیکی براده برداری می کند. این عملیات از جمله شامل تراشکاری، صفحه تراشی، صفحه تراشی دروازه ای، سوراخکاری، فرزکاری و سنگ زنی می باشد. عملکرد این فرایندها با هندسه ابزار برشی، خواص قطعه کار و مایع خنک کن تحت تاثیر قرار می گیرد. ارتباط متقابل بین این عوامل، تحلیل دقیق فرایند های ماشین کاریرا مشکل می سازد از این رو ماشین های کنترل عددی (CNC) کاربرد وسیعی در صنعت دارند.

[ چهارشنبه 6 بهمن 1395 ] [ 14:23 ] [ گروه صنعتی آرین مدل ]

[ ]


تعریف ماشینکاری

ماشین کاری شکل دادن مواد با تراش و برش به وسیله ماشین‌های ابزار است.

مقدار قشری که از قطعه اولیه (قطعه مورد نظر برای شکل‌دهی) برداشته می‌شود تا قطعه صیقلی و نهایی ایجاد گردد، اصطلاحا تراش‌خور نامیده می‌شود.

در ماشین کاری قطعات برحسب نوع کار از ماشین‌های تراش، فرز، مته، صفحه‌تراش، کله‌زنی، سنگ‌زنی، تیزکاری و سوراخ‌کن استفاده می‌شود که معمولاً این قطعات خود محصول فرآیندهای ریخته‌گری، آهنگری، نورد و غیره می‌باشند.

پیشرفت ماشین کاری از ابتدا تا ...

در حدود دو قرن اساس تکنولوژی ماشین‌ابزار مرسوم بر برش مکانیکی بود که در هنگام برخورد ابزار با قطعه‌ای نرم‌تر انجام می‌شد, در واقع اساس کار این ماشین‌ها هنوز هم موضوع بررسی‌های زیادی است.

اختراع روش‌های براده‌برداری از زمان‌های اولیه وجود داشته است، ابتدا اشیا بوسیله دست و یا ابزاری که از استخوان و چوب و سنگ ساخته شده بود، بریده می‌شدند. قدیمی‌ترین ابزار بیش از دو و نیم میلیون سال قدمت دارد این ابزارها بیشتر برای بریدن مواد برای پوشاک, لوازم آشپزی, حفاظت و صلاح بکار می‌رفتند. در یک دوره یک میلیون ساله با استفاده از فلزات ابتدایی مثل آهن و برنز پیشرفت‌هایی در دست افزارها بدست آمد درواقع تا قرن هفتم ابزار با دست و یا با روش‌های مکانیکی بسیار ابتدایی به کار می‌رفتند. واگن‌ها, کشتی‌ها, لوازم و ابزارهای مورد استفاده روزانه با این روش ساخته می‌شدند.

پس از اینکه برق, بخار, آب به عنوان منابع انرژی مفید شناخته شدند، ماشین ابزارهای موتوری ساخته شدند و به زودی جایگزین عملیات دستی شدند. با پیشرفت این روش‌ها و با به‌سازی فولادهای آلیاژی که در ساخت ابزار به کار می‌رفت در قرن‌های هفدهم و هجدهم صنعت ماشین کاری جدیدی به وجود آمد.

جان ویلکینسون در سال 1774 نقش مهمی در این صنعت داشت. او ماشین دقیقی برای داخل‌تراشی سیلندرهای موتور ساخت و به این ترتیب بر یکی از مشکل‌های ماشین‌ابزار اولیه که منبع اولیه آن‌ها بخار بود، چیره شد. سیلندرهای موتور بخار ابتدا توسط ماشین‌هایی که برای داخل‌تراشی توپ طراحی شده بود، سوراخ می‌شدند. منبع انرژی این ماشین‌ها چرخ‌های آبی بود و دقت آن‌ها نیز برای ماشین‌ابزارهای اولیه کافی نبود. بیست و سه سال بعد هنری مادسلای با اختراع یک ماشین‌تراش پیچ‌بری باعث پیشرفت بیشتری در ماشین کاری شد. در این ماشین یک پیچ راهنما که با اسپیندل ماشین درگیر بود برای حرکت دادن ساپورت به کار می‌رفت. به وسیله این پیچ راهنما ماشین با سرعت ثابت حرکت می‌کرد و بنابراین رزوه‌های پیچ درست تولید می‌شدند.

دومین ماشین‌ابزار حرفه‌ای توسط جیمزناسمیت اختراع شد. ابزاری برای صفحه‌تراشی یا صفحه‌تراشی دروازه‌ای. در این دستگاه قطعه‌کار به دستگاه گیره می‌شود و یک رنده با حرکت رفت و برگشتی سطوح کوچک را صاف می‌کند و یا می‌تراشد. ماشین‌های مدرن که بر مبنای این دستگاه ساخته شده‌اند برای ماشیکاری سطوح تخت, شیارها, گوشه‌ی کار, شیار Tشکل و سطوح زاویه‌دار با ابزارهای یک نقطه‌ای به کار می‌روند.

ناسمیت در سال 1838 چکش بخاری را برای چکش‌کاری قطعات سنگین اختراع کرد. او همکار جوزف ویتورث بود که ماشین‌ابزارهای جدید و پیشرفته دیگری را معرفی کرد. درنمایشگاه سال 1863 محصولات شرکت ویتورث یک چهارم کل فضای ماشین‌ابزارها را اشغال کرده بود.

سومین مجموعه ماشین‌ابزارها ماشین مته‌کاری است، این دستگاه با استفاده از یک مته‌ی مارپیچ سوراخ‌کاری می‌کرد.

ویتنی در حدود سال 1818 با استفاده از اولین ماشین فرز برای تولید سلاح‌های گرم پیشرفت بزرگی را ایجاد کرد، با پیشروی قطعه‌کار در مقابل یک ابزار برش چرخان که تیغ‌چه فِرِز نامیده می‌شود، می‌توان فلز را به اشکال دلخواه مانند: شیار, دم چلچله‌ای, شیار Tشکل و سطح تخت براده‌برداری کرد. اولین ماشین فرز یونیورسال که درسال 1862 توسط «جی.آر.براون» ساخته شد برای ماشین کاری شیارهای مارپیچ مته‌های مارپیچ به کار رفت.

پنجمین نوع ماشین‌ابزار که در اواخر قرن نوزدهم معرفی شد ماشین سنگ‌زنی بود. یک چرخ یا تسمه ساینده دوار برای برداشتن براده از روی قطعات فلزی که با آن برخورد می‌کنند به کار می‌رود. شکل پیشرفته این روش که در آن یک پارچه نرم با چسب‌ها یا ترکیبات ساینده آغشته شده و روی سطح قطعه کار کشیده می‌شود تا کیفیت سطحی بالا یا تلرانس‌های بسته در حد 0.00005 به دست آید.

دو نوع ماشین‌ابزار اصلی باقیمانده، ماشین‌های اره و پرس‌ها هستند. اره‌های نواری و دیسکی برای بریدن شکل‌ها در صفحات فلزی و ساخت طرح‌های داخلی و خارجی و برش‌های داخلی و خارجی و زاویه‌ای به کار می‌روند. آخرین نوع ماشین‌ابزارها دارای یک بازوی محرک است که به یک سندان یا پایه فشرده می‌شود تا قطعه با عملیاتی مثل برش, پولک‌زنی, خم و کشش شکل‌دهی شود.

امروزه ماشین‌ابزارهایی با دقت‌های فوق‌العاده بالا ساخته شده‌اند که از آن‌ها برای ساختن قطعات صنعتی خیلی حساس استفاده می‌شود از جمله این فرآیندها می‌توان ماشینکاری با اشعه الکترونی, اشعه یونی, الکتروشیمی, لیزری, قوس پلاسما و ... را نام برد.

[ چهارشنبه 6 بهمن 1395 ] [ 14:23 ] [ گروه صنعتی آرین مدل ]

[ ]


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 ماشین کاری 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.

ماشین کاری 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، ماشین کاری 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.

[ چهارشنبه 6 بهمن 1395 ] [ 14:22 ] [ گروه صنعتی آرین مدل ]

[ ]


صفحه قبل 1 صفحه بعد