مقالات و مطالب آموزشی مهندسی مکانیک

تهيه کننده : نشريه جامعه قالبسازان ايران

  
چكيده

همه بحث درمورد کاسپ (Cusp) يا نوک تيز است. کاسپ ها، برآمدگي هاي خطي مداوم در طول مسير ابزار، مشخصه سطحي هستند که پس از عمليات ماشينکاري با يک ابزار نوک شعاعي باقي مي مانند. در ماشين کاري يا سرعت بالا، ارتفاع کاسپ ها و فاصله بين آنها، اهداف طرح¬ريزي شده برنامه نويس را منعکس مي کند.  همچنان نوک هاي تيز کليد درک  پيشرفت هاي جديد در زمينه روشهاي فرزکاري با سرعت بالا مثل فرزکاري پي (P-milling) است.

     فرز کاري پي يک روش ثبت شده است که شرکت براي ماشين سنترهاي 5 محوره مثل ماشين هاي افقي سري HX, SX و STC توسعه داد. به عقيده توسعه دهندگان، خصيصه اصلي اين روش جديد فرزکاري، توانايي محاسبه موقعيتي است که جهت تيغه فرزکاري را روي سطحي که بايد فرزکاري شود بهينه مي کند. فرزکاري پي از يک تيغه هلالي شکل (يک تيغه با هندسي دونات شکل در لبه هاي برنده آن) بهره مي برد. در حقيقت اين هندسه دونات شکل پايه تئوري رياضي پشت اين روش است. روش فرزکاري پي تيغه را طبق پارامترهاي فرزکاري طوري کج مي کند که تيغه پهن ترين فاصله را بين دو کاسپ ايجاد کند و در عين حال ارتفاع از پيش تعيين شده کاسپ را نيز حفظ کند. بنابراين زمان فرزکاري کاهش يافته يا پرداخت سطح بهبود مي يابد.
     جهت نسبي تيغه فرز توسط يک الگوريتم در نرم افزار CAM داده مي شود اين الگوريتم چندين بردار محور را محاسبه کرده و بهترين را براساس هندسه و تلرانس هاي ميزکار انتخاب مي کند. به عقيده توسعه دهندگان جهت ابزار همواره با تغيير زاويه پيش (Lead Angle) به ميزان لازم به طور بهينه با سطح سازگار مي شود. اين روش فرزکاري پي را از فرزکاري استورز (Sturz Milling) که يک زاويه Clearance يکنواخت را بدون توجه به هندسه زمينه براي جهت تيغه هر 5 محور به کار مي برد، متمايز مي کند فرزکاري استورز در سال 1980 توسط استاراگ هکرت (Starrag Heckert) در آمريکاي شمالي معرفي شد.
   

مقايسه سه روش فرزکاري براي توليد کاسپ استفاده از ماشين¬کاري پي براي حذف پوليش¬کاري

 شرکت چند ارزش را براي اين روش فرزکاري درنظر مي¬گيرد. اين روش در حين استفاده يک پيوه خشن¬کاري مؤثر است. به هنگام استفاده در فرزکاري پرداخت، فرزکاري پي همچنين مي تواند زمان فرزکاري را براي به دست آوردن همان کيفيت سطح نسبت به زمان قابل حصول با روش فرزکاري استور زکاهش داده و يا با استفاده از همان زمان فرزکاري، کيفيت سطح بهتري را فراهم کند. استفاده از مزيت عرض بيشتر بين نوک هاي تيز زمان فرزکاري را با کاهش تعداد مسيرهاي فرزکاري لازم کاهش مي دهد. در مقابل، استفاده از همان تعداد مسيرهاي فرزکاري اما کاهش ارتفاع نوک هاي تيز، پوليش کاري دستي را کاهش داده يا حذف مي کند.
     شرکت به يک مثال پره توربين استناد مي کند. جايي که يک تست آزمايشي با فرزکاري پي نشان داد که اين روش به ماشين هاي 5 محوره امکان مي دهد تا سطح پرداخت شده اي را توليد کنند که به هيچگونه پرداخت دستي بعدي نياز نداشته باشد. پس از ماشين کاري، پره توربين بدون نياز به عمليات بيشتر آماده سوار کردن در توربين بود.
     از طرف ديگر، يک تست آزمايشي روي يک جزء قالب نشان داد که فرزکاري پي سطحي را به دست آورد که     کاسپ¬هاي به وجود آمده توسط يک تيغه فرز20 ميليمتر به جاي 2/0 ميليمتر، 6 ميليمتر از هم فاصله داشتند. در اين مورد زمان ماشين کاري تا حدود 35 درصد گتاهش يافت. بنابراين فرزکاري پي براي قطعه کارهاي به طور کلي با مشخصه منحني¬هاي بدون تغيير و نسبتا" تدريجي مثل قالبها، محفظه ها و روکشها توصيه  مي¬شود.
     در حال حاضر فرزکاري پي يک انتخاب موجود روي ماشين¬هاي 5 محوره هر شرکتي است و امکان استفاده آن براي هرکاربرد ديگري موجود است. اين روش را مي توان براي هر ماشين 5 محوره اي مورد استفاده قرار داد، گرچه ممکن است بازه حرکتي در جهت تيغه به خاطر تنظيمات و Clearance محورهاي ماشين محدود باشد.

 مراجع
1 -    mmsonline   ­نشريه جامعه قالبسازان -   شماره 33 -  شهريور 1383
       صفحه 56
  تهيه و تنظيم :  امير كيــاني مهــر