تحقيق در مورد انواع ماشينهاي فرز

توضیحات پروژه

 تحقيق در مورد انواع ماشينهاي فرز دارای 38 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقيق در مورد انواع ماشينهاي فرز  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه و مقالات آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقيق در مورد انواع ماشينهاي فرز،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد

بخشی از متن تحقيق در مورد انواع ماشينهاي فرز :

انواع ماشینهای فرز

1- ماشین فرز زانوئی و ستونی
2- ماشین فرز تولیدی (دروازه ای)
3- ماشین فرز مخصوص
اگر چه بعضی از عملیات اصلی فرزکاری به وسیله ماشینهای فرز زانوئی ستونی انجام گرفته است ولی قابل فهم و درک است که بر اثر توسعه یافتن مهارتها سازندگان ماشینها انواع ماشینهای فرز مخصوص دیگری را به بازار عرضه نموده، زیرا که برای اجراء کارهای پیچیده و مهم نیاز به ماشینهای پیچیده تر بوده تا بتوان با آنها با صرف وقت کمتری انجام داد. بنابراین این اصل بحث ما درباره ماشین فرز زانوئی ستونی تمرکز خواهد یافت.

ماشین فرز زانویی و ستونی:
این نوع ماشین فرز یک نوع ماشین فرز استاندارد شده است. که بر اساس دو جزء اصلی که قبلاً
طراحی شده نامگذاری می گردد.

1- ستون که فرم قاب شکلی دارد.
2- زانو که در جلو ستون قرار گرفته که دارای شیارهای دم چلچله ای برای قرار گرفتن میز می باشد.
معمولاً این ماشینها در دو نوع مختلف ساخته و در بازار کار وجود دارد که عبارتند از:

1- ماشین فرز افقی ساده
در این ماشینها میز در جهت طولی حرکت رفت و برگشت داشته و محور اصلی روی کشوئی که در روی ستون به صورت افقی قرار دارد حرکت عرضی می کند. علاوه بر آن محور که در جلو کشوی عرضی نیز به صورت عمودی قرار دارد می تواند به سمت میز ماشین دارای حرکت عمودی بالا و پایین داشته باشد. این حرمت نیز به وسیله هیدرولیک کنترل می گردد. همچنین این ماشین نیز با دستگاه کپی مجهز است که برای تولید قطعات نرم دار طراحی شده است دقت آنها زیاد و ماشینهای بسیار حساسی است.

نوع دیگر ماشینهای فرز با بدنه ثابت که با دستگاههای کپی مجهز می باشند که از این ماشین نیز برای تولید زیاد و همچنین قطعات فرم دار استفاده می گردد. عموماً این نوع ماشینها را با دستگاههای هیدورلیکی انتقال حرکت مجهز می نمایند. قطعه کپی (مدل) در سمت راست میز ماشین کپی قرار گرفته و میله هدایت که در روی مدل قرار گرفته حرکت از مدل به قطعه مورد تراش منتقل شده و فرزکاری قطعات صورت می گیرد.

ماشین فرز با بدنه ثابت برای تولید قطعات به صورت انبوه طراحی شده است. میز ماشین مستقیماً در روی ریل قرار دارد و فقط می تواند حرکت طولی داشه اشد. محورهای ماشین که به صورت افقی جاسازی شده می تواند حرکت عرضی و نیز حرکت عمودی داشته باشد.

2- ماشین فرز عمودی
ماشین فرز عمودی تفاوت کلی با سایر ماشینهای فرز دارد. این نوع ماشینها دارای محور عمودی است که تیغ فرز به صورت عمودی در داخل محور اصلی قرار گرفته و محکم می گردد. البته تیغ فرز را در داخل محور که خود دارای دنباله مخروطی است قرار داده و سپس آنها را در داخل محور اصلی که در داخل دستگاه سر عمودی بوده جاگذاری نموده و محکم می نمایند.

محور اصلی که تیغ فرز در داخل آن قرار گرفته به وسیله چرخ دستی به سمت پائین و یا بالا حرکت می کند، که می توان با این عمل به کار بار داد. در بعضی از ماشینهای فرز عمودی بار عمودی ممکن است به صورت خودکار صورت گیرد.
محور ماشین فرز عمودی درست مثل ماشینهای مته است که در همان سمتی که میز قرار دارد قرار گرفته است. ابزار برش (تیغ فرز) در داخل محور بسته شده بنابراین در این نوع ماشینها از محور تیغ فرز استفاده نمی گردد. بلکه به جای آن از گیره فشنگی

به طور کلی ماشینهای فرز عمودی مانند سایر ماشینها دارای سرعتهای مختلف بوده که برای انواع تراش فلزات با انواع تیغ فرزهای انگشتی و یا تیغ فرزهای پیشانی تراش استفاده می گردد.

قسمت های‌ مهم این دونوع ‌دستگاه ‌را كه از متداولترین آنهاست می توان چنین معرفی كرد:
1- پایه میز
2- فلكه تنظیم ارتفاع میز (فلكه حركت عمودی میز(
3-كشوی حركت عرضی میز
4- فلكه تنظیم حركت عرضی میز

5- میز اصلی ماشین
6- دسته حركت طولی میز ماشین
7- اهرم حركت اتومات میز
8- سردستگاه (درفرز افقی ) وكلگی ماشین (در فرز عمودی )كه قابل تنظیم است

9- ضامن كلگی (درفرز افقی ) وفلكه تنظیم حركت عمودی محور (درفرز عمودی )
10- محور كار یا درن (درفرز افقی ) ومحوركار یا گلویی (درفرز عمودی )
11- اهرم تغییر عده دوران
12- اهرم تنظیم مقدار پیشروی
13- محدود كننده های حركت اتومات میز

مخفف computer numerical control می باشد در ایران این ماشین ها CNC خالی خوانده میشوند ولی نام آنها به فارسی ماشین های (دستگاه های ) کنترل عددی ترجمه می شود.
نسل اول این دستگاه ها NC ها بوده اند یعنی کامپیوتر را نداشته است و دستگاه طبق منطقی خاص دستورات را درک می کرده مثلا با استفاده از کارت های پانچ شده.

به عنوان مثال در دستگاه تراش برای دستور پیشروی بدین صورت عمل می شود که قسمت ساپورت دستگاه را بوسیله دسته چرخان به جلو میبریم در ماشین های NC این کار توسط یک سری دستورات پانچ شده بر روی نوار پانچ صورت می گرفت در دستگاه های CNC امروزین اینکار توسط یک کد صورت می گیرد.

پس یک دستگاه CNC عملا همان همان دستگاه دستی ساده می باشد که قابلیت فرمان پذیری از طریق کد ها و منطق ریاضیاتی را دارد در این دستگاه حضور کاربر (اپراتور) برای کار با دستگاه محدود به ایستادن این فرد پشت بخش کنترل کننده دستگاه می باشد و نوشتن برنامه های حرکتی آنهم فقط برای یکبار ، دیگر دستگاه این عمل را بصورت خودکار هر چند بار که بخواهیم تکرار می نمایدالبته بدون حضور کاربر.
بدنه این دستگاه تقریبا شبیه دستگاه های دستی می باشند یک CNC فرز عملا همان بدنه سخت افزاری فرز دستی را دارد همینطور برای CNC تراش و CNC سنگ و;

تنها تفاوت اضافه شدن بخش کنترل گر میباشد (البته این تفاوت بصورت عام می باشد ولی به صورت خاص مطمئنا بخش الکترونیکی هم تغییر کرده است)
اما بخش کنترلگر ،این بخش ،بخش اصلی یک دستگاه CNC می باشد در صنعت این بخش با نام کنترلر CONTROLER خوانده می شود یک دستگاه CNC از هر نوع (تراش،فرز ،سنگ،ابزار تیز کن،تزریق ،پرس ،و;)بیشتربا نوع کنترلرش شناخته شده است مطمئنا آموزشی که به افراد داده میشود در اصل براساس کنترلر این دستگا ه ها می باشد

تفاوت بین مدلهای مختلف دستگاههای CNC
کنترلر های مختلفی برای دستگاه های CNC موجود میباشد مانند فانوک – هایدن هاین، زیمنس – C39 – 2P22 –C15 – فاگورو میتسوبیشی و;
زیمنس و هایدن هاین از مارک هایی می باشند که در ایران فراوان استفاده می شوند اما تفاوت بین این مدلها چیست.
منطق در یافت اطلاعات بصورت کد هائی می باشد که با G شروع می شوند به عنوان مثال کد G01 حرکت خطی است G02 و G03 حرکت دورانی می باشند و G90 نوع مختصات را از نظر مطلق بودن یا نسبی بودن مشخص می نماید.

کدهای عنوان شده کدهای عمومی می باشند و در کدهای خاص با توجه به نوع کنترلر شاید شماره کد فرق تماید به عنوان مثال G20 در زیمنس منظور انتخاب سیستم اندازه گیری متریک می باشد ولی این در هایدن هاین کد G70 این کار را امجام میدهد پس همانطور که گفته شد آموزش کدها باید با توجه به نوع کنترلر صورت گیرد خدا را شکر که استاد بنده در دانشگاه کد نویسی را تحت زیمنس و مدل های بالای این مارک به ما یاد داد.

ولی واقعا باید در دانشگاه چه چیزی را از این دستگاهها باید اموخت
• اصول اولیه از بدنه دستگاه و فرمت آنها
• اصول اولیه ای از کدها به عنوان مثال کدها چگونه عمل می نمایند ساده ترین مثال باز هم کد G01 می باشد
مثلا در خط فرمان دستگاه تراش تایپ می شود( ( G01 X20 Z-30 F10 S100 M7 دستگاه ابزار را به این نقطه ،با سرعت 10 با هر واخد از پیش تعیین شده با سرعت اسپیندل هزار و;می برد

• آشنائی اولیه با منطق ها مثلا باید انتخاب شود که سیستم اندازه گیری مطلق باشد یا نسبی و یا حتی قطبی متریک باشد یا نه کدهای جانبی برای مشخص کردن سرعت و غیره

• چگونه زیر گروه کاری انتخاب می شود مثلا برنامه ای نوشته شود که دستگاه باید به نقاط مختلف برود و بعد از انجام عملیات در ان محل یک عمل با یک گروه عمل خاص را تکرار کند مثلا برای این کار یک زیر برنامه نوشته میشود که باید هربار دستگاه در ان موقعیت آنها را انجام دهد • معرفی M کدها که کارهای جانبی مانند روشن کردن پمپ ماده خنک کننده و..

• حل چند مثال از قطعات مختلف در تراش و فرزو حتی الامکان در یک دستگاه دیگر نظیر سنگ یا پرس،مثال ها باید به گونه ای باشد که کاربر به سادگی درکی از نحوه انجام کار بدست بیاورد.
ماشین كاری با روش تخلیه الكتریكی (Electrical Discharge Machining) یكی از روش های تولید مخصوص است كه كاربرد وسیعی یافته است. در این روش برای براده برداری هیچگونه تماس مستقیمی بین قطعه كار و الكترود بر قرار نمی‌شود و در نتیجه نیروی فیزیكی نخواهیم داشت. آهنگ جداشدن فلز یا براده برداری به رسانایی الكتریكی قطعه كار بستگی دارد نه سختی آن

اساس روش کار:
این روش برای ماشین كاری كلیه مواد هادی جریان به كار می رود با هر مقدار سختی كه داشته باشند و از چهار بخش تشكیل می شود:
1- الكترود
2- قطعه كار
3- سیال دی الكتریك
4- منبع تامین جریان

هدف از استفاده از دی الكتریك (آب یا نفت سفید) كاهش دما در منطقه ماشینكاری و انتقال ذرات ماشین كاری شده از منطقه ماشین كاری می‌باشد تا جرقه ها مناسب زده شوند و اصطلاحا پدیده آرك (Arc) اتفاق نیافتد.
چنانچه بین دو الكترود (قطعه كار و الكترود) اختلاف پتانسیلی اعمال شود در اثر برخورد شدید الكترون ها به دی الكتریك بین دو الكترود مولكولهای دی الكتریك یونیزه می شوند و كانالی از یون بین دو الكترود به وجود می آید كه به آن كانال پلاسما گویند.(پلاسما حالت چهارم ماده است). و در اثر بر خورد شدید یونها به قطعه كار باربرداری صورت می گیرد.

با زدن جرقه از یك سو و پیشروی ابزار به سمت قطعه كار از سوی دیگر (به صورت ارتعاش رفت و برگشتی با فركانس بالا) به مرور زمان شكل ابزار در قطعه كار براده برداری می شود. هر جرقه درجه حراتی بین 8000 تا 12000 درجه سانتیگراد تولید می كند . اندازه چاله ای كه هر جرقه از قطعه بار برمی دارد به میزان انرژی جرقه بستگی دارد كه مهمترین عامل موثر منبع تامین جریان است عمق چاله به وجود آمده از چندین میكرون تا 1 میلیمتر متفاوت است.

فرآیند EDM شش مرحله دارد:
1-الکترود به قطعه کار نزدیک شده. هر دو بار دار میشوند (معمولا قطعه کار مثبت و الکترود منفی)
2-چون سطح الکترود و قطعه کار هر دو در اشل میکرونی دارای پستی و بلندی می باشند بنابراین بین دو نقطه که نزدیکترین فاصله را نسبت به جاهای دیگر با هم دارند جرقه الکترونی شکل می گیرد.
3- کانال پلاسما شکل می گیرد.

4- در اثر تمرکز بالای کانال پلاسما چاله ای از قطعه کار ذوب می شود.
5- فشار کانال پلاسما بسیار بالا است .با قطع شدن جرقه و در پی آن قطع شدن کانال پلاسما چون مذاب در آن دما و فشار نمی تواند دوام داشته باشد به یکباره با حالت انفجاری به اطراف پراکنده می شود.
6-دی الکتریک با شستشوی خود ذرات پراکنده شده را جمع آوری می‌کند.

صافی سطح و سرعت ماشیکاری:
صافی سطح به ابعاد جرقه تولیدی بستگی دارد. هر چه جرقه قوی تر باشد سطح خشن تر ولی سرعت ماشین کاری خیلی بیشتر خواهد بود. با این روش به صافی Ra 0.10 می توان رسید، سطحی که مثل آینه عمل می کند. صافی سطح های استاندارد معادل Ra 0.8/1 (N5 – N6) می باشد. بسته به انرژی جرقه سرعت بار برداری از 1 تا چند صد میلیمتر مکعب بر دقیقه می‌باشد.

اضافه می شود که جرقه حداقل باید 5 سانتیمتر زیر دی الکتریک زده شود تا خطر اشتعال را در پی نداشته باشد چون انرژی جرقه بسیار بالا است.
از دستگاه های متداول می توان به اسپارک و وایرکات اشاره کرد .
كارایی این سیستم با آهنگ براده‌برداری بر حسب میلیمتر مكعب یا اینچ مكعب بر دقیقه سنجیده می‌شود و توسط سیستمهای كنترل عددی كنترل می‌شود.
الكترود این فرایند معمولا از جنس مس(در اسپارك) و مسس یا تنگستن (در وایر كات) می‌باشد.

یك نمونه از ماشین اسپارك
ماشین‌كاری با جت آب و ذرات ساینده
اگرچه سال‌هاست كه از استفاده از تكنولوژی جت مواد ساینده و جت آب می‌گذرد و لیكن اخیراً این دو فرآیند در زمینه بازار ماشین ابزار جایگاه مناسبی پیدا كرده است. این موضوع مهم و قابل توجه است و تعدادی از نوآوران قدیمی با استفاده از جایگزینی و تكمیل فرآیندهای معمولی ماشین‌كاری خود با استفاده از این دو فرآیند (ماشین‌كاری با جت‌آب و جت مواد ساینده) سود فراوانی برده‌اند.

اخیراً بر طبق گزارش Frost و Sullivan كه یك شركت بازاریابی كار می‌كنند، اعلام نموده‌اند كه abrasive waterjet به نحو چشمگیری رشد و گسترش قابل ملاحظه‌ای پیدا كرده است. رشد 1/9 درصد در فاصله سال‌های 2002-1997 برای بازار واترجت و جت مواد آینده پیش‌بینی می‌شود.
هم واترجت و هم لیزر قادرند فلزات و دیگر مواد را برش دهند. ولیكن دستگاه‌های واترجت ارزان‌تر از دستگاه‌های لیزر می‌باشند و عملاً دستگاه‌های واترجت برتر از ماشین‌های برش معمولی می‌باشند.

چرا تعداد زیادی از مردم به خرید دستگاه‌های واترجت روی آورده‌اند، زیرا: چون می‌توانند سریع برنامه‌ریزی كرده و در مدت كوتاهی پول‌دار شده و سود زیادی عایدشان شود. همچنین می‌توانند سریعاً دستگاه را تنظیم كرده و كل مجموعه تنظیمات دستگاه را تنظیم كرده و كل مجموعه تنظیمات دستگاه را چك كنند آنها از ابزار دستگاه خیلی تعریف می‌كنند. چونكه ابزار، هم در ماشینكاری اولیه و هم در ماشینكاری ثانویه (نهایی) یكی است و نیازی به تغییر ابزار نمی‌شود.

سرعت ساخت قطعات بسیار بالا و خارج از تصور می‌باشد. این روش باعث ایجاد اثرات حرارتی روی قطعه نمی‌شود. آنها می‌توانند هزینه خرید دستگاه را در مدت كوتاهی تامین نمایند. شما قبلاً عبارات واترجت و جت مواد ساینده را شنیده‌اید، این مهم است كه بدانید جهت مواد ساینده همان واترجت نمی‌باشد، اگرچه خیلی به هم شبیه هستند. تكنولوژی جت‌آب به حدود 20 سال پیش برمی‌گردد و جت مواد ساینده حدوداً 10 سال بعد به وجود آمد. اساس هر دو روش

مبتنی بر افزایش فشار آب تا حد خیلی زیاد و خروج آب از یك روزنه كوچك به خارج می‌باشد. سیستم واترجت از یك باریكه آب استفاده می‌كند كه از دهانه (orifice) خارج می‌شود و می‌تواند مواد نرمی از قبیل پارچه و مقوا را برش دهد و لیكن نمی‌تواند مواد سخت‌تری را برش‌كاری كند. آب در دهانه ورودی از 20 تا 55 هزار پوند بر اینچ مربع تحت فشار قرار می‌گیرد، سپس از دهانه (jewel) كه قطر آن به طور نمونه 015/0-010/0 اینچ می‌باشد. با فشار خارج می‌شود و در

سیستم جت مواد ساینده، مواد ساینده به جت‌آب افزوده شده تا بتواند مواد سخت‌تر را نیز برش دهد. سرعت خیلی زیاد جت آب باعث ایجاد خلاء شده و مواد ساینده را به داخل نازل مكش می‌كند. اغلب مردم زمانی كه منظورشان جت ساینده است، به غلط اصطلاح واترجت را به كار می‌برند. یك مجموعه كامل نازل واترجت حدود 500 تا 1000 دلار می‌باشد در صورتی كه نازل جت سازنده حدود 800 تا 2000 دلار هزینه در بر دارد. هزینه عملیاتی جت مواد ساینده به خاطر سایش تیوپ مخلوط‌كننده مواد ساینده با آب و همچنین به خاطر مصرف مواد ساینده نسبت به واترجت خیلی زیاد است.

تنها محدودیت جت‌آب نازل‌های آن می‌باشد و jewel دارای سوراخ بسیار ریزی بوده كه آب با فشار از آن به بیرون پاشیده می‌شود. Jewel ممكن است ترك برداشته و یا در اثر رسوب در آن مسدود شدن دهانه یاقوتی نازل در اثر ورود مواد زائد و گرد و كثافت در دهانه ورودی آب (inlet water) می‌باشد و می‌توان براحتی و با استفاده از یك فیلتراسیون مناسب از بروز چنین مواردی جلوگیری نمود. رسوبات در اثر مواد معدنی موجود در آب نیز ممكن است پدید آید. Jewelها

را می‌توان در مدت كوتاهی حدود 2 تا 10 دقیقه تعویض نمود. همچنین قیمت بالایی نداشته و حدود 5 تا 50 دلار می‌باشد، البته نازل‌های الماسه نیز وجود دارند ولیكن قیمت آنها حدود 200 دلار می‌باشد و همچنین ساخت آنها نیز مشكل‌تر از نازل‌های یاقوتی می‌باشد. ابعاد و شكل هندسی دهانه نازل در نحوه عملكرد آن تاثیر بسیار مهمی داشته و در مورد نازل‌های الماسی تامین این دقت و تلرانس كمی مشكل و هزینه‌بر می‌باشد.

محدودیت‌های موجود در مورد نازل‌های مربوط به جت مواد ساینده :
نازل‌های جت مواد ساینده علاوه بر طرح ساده‌ای كه دارند گاه‌گاهی ایجاد مشكلاتی نیز می‌كنند. طرح‌های گوناگونی ساخته شده‌اند ولی همگی در بروز یكسری مشكلات مشترك هستند.

تیوپ مخلوط‌كننده یك قطعه و مجموعه گران‌قیمت بوده و به علت سایش در اثر مواد ساینده دارای عمر كوتاهی نیز می‌باشد. همانطوری كه گفته شد، جت مواد ساینده قادر است هر چیزی را برش دهد و این توانایی بالایی فرسایش و در نتیچه آن برش مسیر عبور و تیوپ مخلوط‌كننده را نیز تحت تاثیر قرار می‌دهد و همین مسئله در افزایش قیمت نهایی قطعه تولیدی تاثیر می‌گذارد.

از دیگر مشكلات موجود در مورد دستگاه‌های جت مواد ساینده این است كه تیوپ مخلوط‌كننده به همیشه بلكه گاه‌گاهی مسدود می‌شود. معمولاً علت این امر در اثر مواد زاید و كثیف (dirt) و همچنین دانه‌های مواد ساینده كه از اندازه استاندارد بزرگ‌تر باشند نیز حاصل می‌شود.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید