نحوه کنترل دقت در عملیات ماشینکاری

صفحه 1:
نحوه كنترل دقت در عمليات ماشينكارى سيد على مهديان أرشد مهندسى مكانيك دانشكاه صنعتى امي ركبير 

صفحه 2:
لا ‎oy eee‏ * پارامترهای فیزیکی(هدایت الکتریکی, حرارتی, مغناطیسی و غیره) ‎ptr 6) Fy‏ ا [Recep arrece Wri beret) ‏ل‎ لا كيفيت ساخت عبارت از انطباق يارامترهاى فوق بعد از سم ل ی ی ‎een Pe |‏ ا ار 0 بدست آمده در مقیاس ماکرو ‏لا كيغفيت سطح عبارت است از انطباق بين يارامترهاى ا ا ا ا 0 سطحى 

صفحه 3:
روش های بدست اوردن دقت ابعادى الف) روش برش ازمايشى ‎a ine etrr sn‏ ا ل ل ‎rr iPes pon bere se‏ شده رسانده می قنور وله عنوان مرجم ‏0 يقيه طول استفادة مى شود ‎Te rst‏ ا ‎9 een ‏2-ماشین کاری با بیش قظیم ماشین ابزاز(با استفاده از لیمیت سویج ها) ‎i enh scl sens‏ ا ‎1-4 ‎ ‎ ‎ 

صفحه 4:
دسته بندی خطاهای را < خت 5 شی از فرایند ماشیذ خطا یند ماشینکاری 

صفحه 5:
منايع خطا(در فرايند ماشينكارى) 

صفحه 6:
خطاى تئوريك ‎s‏ اك ‎Re ae OR ee eo‏ ‎ges‏ ‎Sng Jeo ete ‏را ی ار‎ | Jes ‏به هنگام قولید چرعدنده با اسفاده از داب می اند‎ inn ‏مر ل ل ل 1 ۱ عددى بجا ‎ ‎Actual ‎contour ‎Theoretical ‎contour ‎(a) 

صفحه 7:
Direction of feed معد كه ی Direction of feed Direction of feed 286 xz ‏مدقو وام‎ (c) 

صفحه 8:
پروفیل خارجی ‎ce ee‏ در حالت تنافر ریل و محور قطعه كار هذلولى است. 

صفحه 9:
نادرستی هندسی ماشین ابزار خارج از مركز بودن قطعه كار نيز باعث خطاى هندسى مى شود. ‎a] Fs)‏ ا ل ا ا ل بوجود مى ايد كه با عمليات ماشين كارى بين دو ‎BL ep) Par) eo‏ ماشین 641 ا ‎Bed)‏ خطاى عدم گردی می شود. 

صفحه 10:
تغییر شکل سیسیتم ماشینکاری در اثر نیروی خارجى ام ا اعمال لك خطای هندسی و ابعادی با تغییر در نیروی اعمالی به سیستم و يا تفییر در صلبیت تغییر خواهد کرد 

صفحه 11:
تغییر شکل سیسیتم ماشینکاری در اثر نیروی ‎See‏ 1- تغییر در نیروی برشی(عدم هم مركز بودن) لد ی رسای 3-تاثیر د 5 «. _ ركم عه 

صفحه 12:


صفحه 13:
eels slo Yui pl 59 IS axked JS just بدونء اعمال بار خارجى در قطعه كار وجود دارندو در اثر فرايند كار سر و كرم بوجود مى آيند. م ا ‎Jolai‏ ا 0 عمليات ماشينكارى لايه اى از سطح برداشته شود به ا ا ا الل ل 00 020 شود. در صورت حاو اين تنش ها ار حد تسليم در لايه هاى سطحى 2 فرايند هك رد 

صفحه 14:
= حي ال-] 9 9ه 

صفحه 15:
2 افتد. خطاى ماتدكار ثابت(انتخاب ال : كه دن اناس نظم خاضى تقرير كند عأ پا قطعه ۳۳ ‎ae‏ ارتعاشات باعث ایجا 

صفحه 16:
0 ltt ang) ease le) Coes ef 1 | ۳۹ beg ‏آسامجور :2 مجانب است‎ ‏اه‎ ۱ rn ‏لم‎ ‎peal eet TNE ۱ ‘STANDARD DEVIATION OF THE MEAN total 68.275 مه 

صفحه 17:
أناليز امارى خطاهاى ماشين كارى | ERNIE FN FO a le ‏ل ا ا ا ال‎ 7 ‏ا ا ا‎ ‏نظر گرفت.‎ 

صفحه 18:
‎A)‏ ل خطاهاى ماشین اه خطای ماندگار بر روی منحنی توزیع نرمال ‎ec lay Ulery enn Cenc tes‏ را ‎er tae‏ دا ات ‎ ‎ ‏تاثیر خطای ماندگار تاثير خطاى ماندكار 0227 ثابت 

صفحه 19:
0 ltt ang) ease le) ‏كارى‎ ‏ی سس ی ل ل ا‎ ‏دارند‎ | 100 

صفحه 20:
تعيين خطاى ماشين كارى از طريق محاسبات مسیر برش در عملیات ‎a fe‏ حاضر 9 ا 1 اس دی ره در روش محاسباتى اثر فاكتورهاى موثر بر خطاى ماشين كارى به صورت ‎ao fey ese INE‏ رت ی تس ‎WEG AG least ese? Ge iy donee‏ قابل | ۱ Laas Gus) wl Sor pte ‏را‎ 

صفحه 21:


صفحه 22:
قواعد تركيب خطا Birr 0006 ye Rove Se emt ea خطاهاى ماندكار متغير در بدترين وضعيت خطا با هم جمع ا 0 00 2 ‏ا ا ل‎ -e ‏جمع مى شوند.‎ 0005 ‏ا‎ rare) Stl eee at vl erage ey 022 EOI Pe CeCe acai i corey A ‏مولفه های خطا توزیع نرمال داشته باشند‎ ا ۱ 2 5 اتقاب می شود 

صفحه 23:
: صافی‌سطح -1 «۰-۰ .شود ناهموارى سطح به جنس قطعه كار . جنس ابزار , شك هندسى ابزار , پارامترهای ماشینکاری , شرايط رن ی ره معيار اندازه كيرى ناهموارى در سيستم ايزو ‏ فاكتور ي8.است 

صفحه 24:
حالت فيزيكومكانيكى لايه سطح در فرآیند ماشینکاری به دلیل نفوذ و فشار قلم به داخل قطعه ‎fo ere rs arg an events kor‏ شده و همچنین تأثیر شعاع نوک ابزار, لایه سطح بطور پلاستیک تغیی رشکل می دهد. به اين دلیل بعد از عمل ‎cul lato lols crowd L aY ul Yolg> sylSinwlo.‏ ‎Bef age ee Ol ae rege eee gh‏ كن پسماند 

صفحه 25:
تأثیر کیفیت سطح بر روی عملکرد قطعات ماشینکاری شده الف - تأثیر بر روی جفت شدن قطعات ب - تأثير بر روى ار ار را ات ج - تأثير بر روى مقاومت به خوردكى د - تأثير بر روى مقاومت به خستكى 

صفحه 26:
روشهای افزايش دقت کاهش‌و يا حذفخطاهای‌ماشینکاری-1 بالا بردن دقت هندسی قطعات ‎Ree ec Se ee cred‏ سس انتخاب صحيح يارامترهاى ماشينكارى بالا بردن دقت تنظيم ماشين ابزار كه شامل تنظيم ‎wevt ep) par]‏ ا ا 2 2 0 ا ا ا ل 00 

صفحه 27:
روشهای افزايش دقت ا ال رز 0 رم وقتیکه قادر به حذف کامل خطاها نیستیم از این روش استفاده می جایگزین کردن خطای دیگر مساوی با خطای سیستم ولی در خلاف جهت آن یکی از روشهای بدست آوردن دقت است مثلا با تنظیم ‎or eee ete B‏ ا ا 9 jai ‏ال‎ a4 Cromd S jl sylSudle sles JLail ‏ل لك‎ 

صفحه 28:
روشهای افزايش دقت ‎snub‏ 3- ماشينكارى بر اساس طبقه بندى قطعات يا قطعات تركيبى ‎aie, AN‏ یر لس ا اا اك ‎aay‏ للم اس ار 1 ‎bel we tea‏ ا ا ‎Tae CSE Cra PVC‏ ا ا ‎BWM p Tee we Cpe aval‏ 

نحوه کنترل دقت در عملیات ماشینکاری سید علی مهدیان ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر کیفیت یک قطعه ماشینکاری • • • • پارامترهای پارامترهای پارامترهای پارامترهای هندسی(ابعاد ،شکل ،مختصات ،صافی سطح و غیره) فیزیکی(هدایت الکتریکی ،حرارتی ،مغناطیسی و غیره) شیمیایی(مقاومت به خوردگ1ی) مکانیکی(استحکام ،سختی ،چقرمگی) کیفیت ساخت عبارت از انطباق پارامترهای فوق بعد از ساخت با پارامترهای معرفی شده در طراحی دقت ماشینکاری عبارت است از انطباق بین پارامترهای هندسی در قطعه نهایی بدست آمده در مقیاس ماکرو کیفیت سطح عبارت است از انطباق بین پارامترهای هندسی صافی سطح و خواص مکانیکی و فیزیکی الیه سطحی روش های بدست آوردن دقت ابعادی الف) روش برش آزمایشی طول مشخصی از قطع1ه کار با چند مرتبه براده برداری و اندازه گ1یری در هر برش به محدوده تلرانس خواسته شده رسانده می شود و به عنوان مرجع برای بقیه طول استفاده می شود. ب) روش تنظیم اتوماتیک -1استفاده از ابزار برشی با اندازه مشخص(برقو ،قالویز و )... -2ماشین کاری با پیش تنظیم ماشین ابزار(با استفاده از لیمیت سویچ ها) -3استفاده از وسایل راهنما(بوش راهنما برای سوراخکاری) -4استفاده از ماشینهای ک1نترل عددی CNCو NC دسته بندی خطاهای ساخت تنظیم غیر دقیق ماشین ابزار تنظیم غیر دقیق قطعه کار خطای ناشی از فرایند ماشینکاری منابع خطا(در فرایند ماشینکاری) نادرستی هندسی ماشین ابزار تغییر شکل در اثر نیروی خارجی تغییر شکل در اثر تنش های داخلی خطای تئوریک  خطای تئوریک این خطا در اثر حرکت ناصحیح ماشین ابزار و همچنین شکل غیر دقیق ابزار ایجاد می شود و حدودا ً 10تا 20درصد تلرانس ماشین کاری می باشد. شکل ( )aمربوط به خطای تئوری ایجاد شده در پروفیل اینولوت دندانه به هنگام تولید چرخدنده با استفاده از هاب می باشد. شکل ( )bمربوط به خطای ناشی از حرکت زیگزاگی ماشین کنترل عددی بجای مسیر منحنی می باشد.  نادرستی هندسی ماشین ابزار ریل و محور قطعه کار نسبت به هم متنافر هستند( )xz plane  نادرستی هندسی ماشین ابزار پروفیل خارجی قطعه کار در حالت تنافر ریل و محور قطعه کار هذلولی است.  نادرستی هندسی ماشین ابزار خارج از مرکز بودن قطعه کار نیز باعث خطای هندسی می شود. در باز و بسته کردن قطعه تراش خطای ماشینکاری بوجود می آید که با عملیات ماشین کاری بین دو مرغک حل می شود. انحراف در محور ماشین ابزار باعث وجود خطای عدم گردی می شود.  تغییر شکل سیسیتم ماشینکاری در اثر نیروی خارجی معیار تغییر صلبیت سیستم ماشینکاری شکل های سیستم در اثر اعمال نیروی خارجی خطای هندسی و ابعادی با تغییر در نیروی اعمالی به سیستم و یا تغییر در صلبیت تغییر خواهد کرد  تغییر شکل سیسیتم ماشینکاری در اثر نیروی خارجی اثر صلبیت سیستم: -1تغییر در نیروی برشی(عدم هم مرکز بودن) -2تغییر در موقعیت اعمال نیرو -3تاثیر دیگر نیروهای خارجی مانند گیره بندی  تغيير شکل حرارتی سيستم ماشينکاری  تغییر شکل 1ق1طعه کار در اثر تنش های داخلی1 بدون 1اعمال بار خارجی 1در قطع1ه کار وجود دارندو در اثر فرایند کار سر و گرم بوجود می آیند. به طور معم1ول در حالت تغادل هستند و اگر به واسطه عملیات ماشینکاری الیه ای از سطح برداشته شود به علت توزیع مجدد تنش های داخلی 1قطعه دچار پیچش می شود. در صورت تجاوز این 1تنش ها از حد تسلیم 1در الیه های فرایند سنگ سطحی قطع1ه ترک 1بوجود می 1آید. زنی1 خطای ماشین کاری مقدار داده شده در نقشه -مقدار اندازه گیری شده = خطای ماشین کاری منابع خطا دارای قاعده مشخص خطای اندازه گیری دما محیط ،خطا دروسایل اندازه گیری ،فرایند اندازه گیری خطای ماشین کاری اتفاقی ماندگار بدون قاعده مشخص ثابت متغیر خطای ماشین کاری خطای ماندگار خطای تصادفی • خطای ماندگار بر اساس یک قاعده مشخص اتفاق می افتد. • اگر مقدار و جهت خطا در تمامی نمونه ها ثابت باشد خطای ماندگار ثابت(انتخاب ابزار نادرست) و در صورتی که بر اساس نظم خاصی تغییر کند خطای ماندگار متغیر (سایش ابزار) نامیده می شود. • خطای اتفاقی(رندم) از قاعده مشخصی پیروی نمی کنند. • اگ1ر تمامی شرایط هم یکسان در نظر گرفته شود دالیل مختلفی مانند ناهمگونی و ناخالصی در جنس قطعه و یا مساله ارتع1اشات باع1ث ایجاد خطا در ابع1اد نهایی می شود. آنالیز آماری خطاهای ماشین کاری خواص منحنی ‏محور xمجانب است ‏تقارن نسبت به خط x=μ ‏ماکزیمم در x=μ ‏نقاط تقعر در x=μ ±σ ‏A total=1 آنالیز آماری خطاهای ماشین کاری در واقع در حالتی که z=3باشد %99.73از ابعاد قطعات در محدوده μ±3σقرار می گیرد .در کاربرد های مهندسی با صرف نظر از معدود قطعاتی که در خارج این بازه قرار می گیرند می توان خطای ماشین کاری عملیات مورد نظر را برابر 6σدر نظر گرفت. آنالیز آماری خطاهای ماشین کاری ‏ تاثیر خطای ماندگار بر روی منحنی توزیع نرمال خطای ماندگار ثابت فقط مقدار میانگین را تغییر می دهد در صورتی که خطای ماندگار متغیر شکل کلی منحنی را دستخوش تغییر می کند. تاثیر خطای ماندگار متغیر تاثیر خطای ماندگار ثابت آنالیز آماری خطاهای ماشین کاری ‏ محاسبه درصد قطعاتی که در خارج از محدوده تلرانسی قرار دارند ‏x2 ‏x1 تعیین خطای ماشین کاری از طریق محاسبات خطای ایجاد شده در اثر سایش در ماشین تراش مسیر برش در عملیات حاضر ‏ ‏ ‏ سایش نسبی ابزار مسیر برش مربوط به سایش اولیه در روش محاسباتی اثر فاکتورهای موثر بر خطای ماشین کاری به صورت جداگ1انه لحاظ می شود اما در روش آنالیز آماری به صورت مرکب دیده می شود .در این روش میزان خطای محاسباتی از قبل از اجرای عملیات قابل پیش بینی می باشد. این روش عمدتا ً طوالنی و پیچیده است. به علت ساده سازی فرایند خیلی دقیق نیست و خطای تصادفی را پیش بینی نمی کند. تعیین خطای ترکیبی خطای نهایی ماشین کاری تنظیم خطای ماشین ابزار خطای تنظیم قطعه خطای فرایند ماشین کاری خطای ماندگار خطای تصادفی قواعد ترکیب خطا ‏ ‏ ‏ ‏ خطاهای ماندگار ثابت جمع جبری می شوند. خطاهای ماندگار متغیر در بدترین وضعیت خطا با هم جمع جبری می شوند. خطاهای تصادفی بر اساس قاعده جذر مجموع مربعات با هم جمع می شوند. مقادیر مطلق خطاهای ماندگار و تصادفی در جمع جبری به کار برده می شود. بستگی به نوع خطا دارند .در حالتی که مولفه های خطا توزیع نرمال داشته باشند برابر یک است و در شرایط سایش بین 1.2تا 1.5انتخاب می شوند. کیفیت سطح :ص افیس طح 1- صافی 1سطح از نظر کمی 1بص1ورت ناهمواری س1طح بيان می .شود ناهمواری سطح به جنس 1قطعه کار ،جنس ابزار ،ش1کل هندس1ی ابـزار ،پـارامترهـای مـاشينکـاری ،شرايط .روغنکـاری و ...بستگی دارد معيار اندازه گيری ناهمواری در س1يس1تم ايزو ،فاکتور .Raاست حالت فيزيکومکانيکی اليه سطح در فرآيند ماشينکاری به 1دليل نفوذ و فش1ار قلم به 1داخل قطعه کار و اص1طکـاک بين سطح آزاد ابــزار و سـطح مـاشينکـاری شده و همچنين تأثير شعاع نوک ابزار ،اليه 1سطح بطور پالستيک تغييـرشکـل می دهد .بـه اين دليل بعـد از عمل .مـاشينکــاری خواص اين اليه 1با قسمت داخلی متفاوت 1است داليل اص1لی اين تغيير :کار سرد ،تغيير متالوگرافی ،تنش پسماند تأثير کيفيت سطح بر روی عملکرد قطعات ماشينکاری شده الف -تأثير بر روی جفت شدن قطعات ب -تأثير بر روی مقاومت سايشی سطوح قطعه ج -تأثير بر روی مقاومت به خوردگی د -تأثير بر روی مقاومت به خستگی روشهای افزايش دقت ماشينکاری ک اهشو ي ا حذفخطاهایم اشينکاری1- باال بردن دقت هندسی قطعات مينيمم کردن تغيير شکل هر يک از اجزای سيستم انتخاب صحيح پارامترهای ماشينکاری ‏ بـاال بردن دقت تنظيم مـاشين ابـزار که شـامل تنظيم ابـزار ،قيد و بند و قطعه کار نسبت به ماشين است. انتخاب ترتيب مناسب برای مراحل ماشينکاری روشهای افزايش دقت ماشينکاری خطاهایم اشينکاری2- جبرانک ردنو انتقا ل وقتيکه قادر به حذف کامل خطاها نيستيم از اين روش استفاده می .کنيم جـايگزين کـردن خطای ديگر مسـاوی با خطای سيستم ولی در خالف جهت آن يکی از روشهـای بـدست آوردن دقــت است مـثال بــا تنـظيم .اتوماتيک ابزار می توان خطای ناشی از سايش آن را جبران نمود انتقـال خطای مـاشينکـاری از يک قسمـت بـه قسمت ديـگر نيز در .ماشينکاری کاربرد گسترده ای دارد روشهای افزايش دقت ماشينکاری -3ماشينکاری بر اساس طبقه بندی قطعات يا قطعات ترکيبی .خطاهای ماشينکاری معموال از عمليات قبل1ی انتقال می يابند .با طبقه بندی قطعات می توان اين خطاها را کاهش داد قطعات بر اساس جهت و مقدار خطا به .nگروه تقسيم می شوند با تنظيم ابزار ،ماشين ابزار ،قطعه کار و قيد و بند و گاهی نيز با .ماشينکاری همزمان قطعات خطاها به حداقل می رسند