دانلود مقاله ماشینکاری با سرعت بالا و کاربرد آن

فصل چهارم
اجزاء سيستم ماشينكاري با سرعت بالا

4-1- روند شناسايي سيستم ماشينكاري با سرعت بالا
ماشينكاري با سرعت بالا در مقايسه با ماشينكاري سنتي مفهوم نسبي داشته و تعريف مشخصي ندارد چرا كه سرعت برشي واقعي به عواملي نظير قطعه كار . ابزار … وابسته است. مرسوم ترين تعريف براي آن شامل نسبت D /N است كه در آنD قطر ياتاقان و N بيشترين دور حاصل از اسپندل تعريف مي شود . در فرأيند ماشينكاري با سرعت بالا اين نسبت از 500 تا 1500 متر بر دقيقه قرار مي گيرد . تعاريف ديگري نيز وجود دارد كه از آن جمله مي توان به پاسخ فركانسي سيستم و يا نسبت توان اسپندل به سرعت چرخشي آن اشاره كرد . براي مثال ماشين هاي معمولي داراي توان بالا در دورهاي پائيني بوده كه نسبت توان به دور را در محدوده 25/ . تا 5/ . اسب بخار به دور شامل بوده در حاليكه در ماشينهاي دور بالا كمتر از 005/ . اسب بخار به دور است .
سابقه ايجاد و پيشرفت ماشينكاري با سرعت بالا را مي توان به پنج دوره تقسيم نمود . دوره اول با نظريه دكتر سالمون در اواخر دهه 1920 شروع شد . تجربيات او در روي فلزات نرم تا سرعت برشي 16500 متر بردقيقه
با استفاده از ابزار برشي مارپيچي معطوف بود. او معتقد بود كه دماي برشي با افزايش سرعت آن كاهش مي¬يابد كه در پي آن توان و تجهيزات و سايش ابزار نيز تنزل خواهد كرد كه از آن بنام محدوده مطلوب مي¬توان نام برد .
دوره دوم در ايالت متحده آمريكا در اواخر دهه 1950 اتفاق افتاد . محققين دريافتند كه نرخ براده برداري مي تواند با اندازه , نوع , توان ماشين , انتخاب ابزار برشي و پارامتر هاي ماشينكاري تغيير يابد . همچنين دماي براده برداري همزمان با سرعت برشي تا نزديكي نقطه ذوب فلز بصورت عادي افزايش مي يابد .
دوره سوم در اوايل دهه 1970 در ايالات متحده آمريكا اتفاق افتاد . در اين دوره محققين امكان پذيري سيستم هاي ماشينكاري با سرعت بالا را در محيطهاي توليدي ارزيابي كردند . گزارشهاي اميدواركننده آنها زمينه ساز شروع دوره چهارم براي دهه هاي 1970 و 1980 شد . تحقيقات اين دوره 1) اساس مكانيزم براده برداري و تحقيق سايش ابزار 2) بهبود طرحهاي تجهيزات 3) روشهاي تحليل , اجرا و گسترش سيستم ماشينكاري با سرعت بالا در محيط صنعتي را در برگرفت . در دهه 1990 , پيشرفتهاي اخير در زمينه تمام ابعاد سيستم ماشينكاري با سرعت بالا اعم از طرح دستگاه , حركت , كنترل حركت , طرح اسپندل , سيستم هاي ابزار , سيستم هاي بالانس , سيستم دفع براده و ايمني را در برگرفت كه بنام دوره پنجم ثبت شد .
امروزه سرعت هاي استثنائي و دقت سيتم هاي ماشينكاري با سرعت بالا مستلزم وجود اجزاء ماشين با صلبيت بالا . ثبات حرارتي و خواص ضد ارتعاش است . اجزاء پايه ماشين نظير بستر آن بايد خواص ويژه اي را در بر گيرد و اجزاء واسطه آن از جمله کشویها . از جنس چدن با گرافيت كروي بخاطر ايجاد مقاومت و خواص ضد ارتعاش ساخته مي شود . ادامه تحقيقات به سمتي است كه اينرسي اجزاء محرك ( نظير حماله ) به حداقل ميزان خود برسد . طرحها بتدريج روح تفكر بيشتري را از طريق انتخاب مواد سبك و محكم نظير آلياژهاي آلومينيم ـ تيتانيوم و كامپوزيت بخود مي گيرند . استفاده از تعداد زياد حس گرهاي ارتعاشي و حرارتي . جهت عملكرد ماشين بكار رفته و سيستم هاي اندازه گيري دقيق بتدريج از حيث نحوه و نوع اندازه گيري تغييرات اساسي را در وجود ماشينها خلق نموده اند . همين ماشينهاي با سرعت بالا نيازمند محورهاي چند گانه با حركت آسان و پاسخ فركانسي سريع و مكان يابي دقيق است . ( شكل 4-1