پروژه بررسی روش های تولید نوین در ماشینکاری

صنعت تولیدی امروزی از لحاظ مواد پیشرفته مقاوم در برابر ماشینکاری مثل آلیاژها سخت و سرامیکها و طراحی پیچیده تجهیزات از نظر دقت، شکل، کیفیت سطح بالا و هزینه‌های ماشینکاری با چالشی بزرگ مواجه است. مواد پیشرفته نقش بسیار مهمی در صنعت تولیدی جدید ایفا می‌کنند به خصوص در صنایع تولید خودرو، هواپیما، ابزار و قالب و به بهبود خواص حرارتی، شیمیایی و مکانیکی مواد (از قبیل استحکام، مقاومت در برابر گرما، فرسایش و زنگ زدگی) در حالی که منافع اقتصادی هنگفتی را از طریق بهبود عملکرد و طراحی محصول برای صنایع تولیدی به همراه داشته است، فرایندهای ماشینکاری سنتی مقرون به صرفه نمی باشد، به این دلیل که ماشینکاری سنتی اغلب اوقات بر اساس جداسازی مواد به وسیله ابزار است و این مکانیزم براده‌برداری برای تمام مواد شرایط را سخت می‌کند، به عنوان مثال الماس پلی کریستال PCD که تقریباً به سختی الماس معمولی است، را نمی‌توان به صورت مؤثر از طریق فرایندهای ماشینکاری سنتی براده‌برداری کرد در این نوع، یکی از رایج‌ترین شیوه‌های قراردادی سایش الماس، جداسازی مواد از یک ورقه PCD است، لایه الماسی به وسیله سایش و نوسان چرخ ابزار ساینده‌ای  با نسبت G، براده‌برداری می شود،یعنی سرعت جداسازی حجمی ماده اولیه به سرعت سایشی  ابزار 005/0 به 002/0 است بنابراین سرعت سایشی چرخ ساینده 50 تا 200 بار بیشتر از سرعت جداسازی ماده اولیه است، فرایند سایشی سنتی تنها به میزان محدودی در تولید ابزارهای برشی PCD مناسب می‌باشد. هزینه‌های بالای مرتبط با شکل‌دهی سرامیکها، کامپوزیتها و خسارتهای ناشی از شکل‌دهی، موانع اصلی در کاربرد فرایند سنتی است، به عنوان مثال هزینه شکل‌دهی سرامیکهایی مانند (سیلیکن نیتراید) معمولاً بیشتر از 50% هزینه‌های کل تولید است،که باعث می شود در بعضی از موارد، روشهای موجود شکل‌دهی کاربرد نداشته باشد، بنابراین تکنیکهای ابتکاری و یا اصلاحاتی در این روشهای مورد نیاز است، علاوه بر این در بعضی از موارد طراحی مقاومت در برابر تنش نیز مشکلات عمده‌ای را در مطرح می‌کند، در فرایند ترکیبی تولید مخصوص معمولاً اشکال بسیار پیچیده مانند قطعات ایرفولی توربین، حفره‌های پیچ در پیچ قالب‌ها، سوراخ‌های ریز غیر دایره‌ای و منحی شکل با ساختارهایی با استحکام پایین، اجزاء ریز مکانیکی با مقاومت بالا و کیفیت سطح مطلوب با این فرایند ماشینکاری می‌شود،که معمولاً ماشینکاری سنتی در این بخشها ناکارآمد است، برای فائق آمدن بر این چالشها باید فرایندهای جدیدی ایجاد شود، بهبود تکنولوژیک فرایندهای شکل دهی از طریق ترکیب واکنشهای شیمیایی و فیزیکی بر روی ماده، به ویژه واکنش مکانیکی که در فرایند جداسازی مواد در حالت قراردادی استفاده می‌شود می‌تواند با فعل و انفعالات، فرایند غیرقراردادی ترکیب شود. مثلاً با ماشینکاری از طریق تخلیه الکتریکی EDM، ماشینکاری الکتروشیمیایی ECM، ماشینکاری با اشعه لیزر LBM و با ترکیب فرایند های دیگر ماشینکاری (HMP)، با ترکیب این فرایندها مواردی ارتقاء یافته و باعث کاهش اثرات مضر در فرایندهای اصلی به هنگام کاربرد انحصاری از آن می‌شود،تلاشها و تحقیقات در HMPS (ترکیب فرایند تولید مخصوص) ناکارآمد بوده، اگر چه تعداد کمی از آنها در ماشینکاری مواد جدید و پیشرفته و همچنین در تولید ابزار و قطعات دستگاه‌ها بسیار مؤثر واقع شده و مهمتر از همه اینکه نظریه و رویکرد مناسبی برای هدایت تحقیق و توسعه فرایندهای ترکیبی تولید مخصوص مورد نیاز است.