بررسی تخصصی مکانیزم عملکرد سه نظام دستگاه تراش

درک دقیق عملکرد سه نظام تراشکاری نیازمند بررسی اجزای داخلی، نحوه انتقال نیرو، ساختار حرکتی فک ها و نحوه هم راستا سازی آن ها با مرکز دوران است. مکانیزم عملکرد سه نظام بسته به نوع آن (دستی، خود مرکز، مستقل، هیدرولیکی یا پنوماتیکی) می تواند شامل ترکیباتی از انتقال مکانیکی، فشار سیال یا هوا، و تعاملات دقیق بین دنده ها، شیارها و پیستون های محرک باشد. این عملکرد نه تنها به دقت و کیفیت تراشکاری کمک می کند، بلکه از بروز خطاهای مکانیکی و آسیب به قطعه کار یا ابزار نیز جلوگیری می نماید.

بررسی تخصصی مکانیزم عملکرد سه نظام دستگاه تراش

عملکرد مکانیکی در سه نظام دستی و خود مرکز

در مدل های دستی و خود مرکز، انتقال نیرو توسط اپراتور و به صورت مکانیکی انجام می شود:

1. ورودی نیرو: اپراتور با استفاده از یک آچار مخصوص (T-handle) پیچ مرکزی سه نظام را می چرخاند تا فشار و گشتاور اولیه برای حرکت ایجاد شود.
2. انتقال نیرو به شیارهای مارپیچ: پیچ مرکزی دارای دنده هایی دقیق است که با شیارهای مارپیچ داخلی سه نظام درگیر می شوند. این درگیری از طریق انتقال گشتاور به حرکت خطی منجر می شود.
3. حرکت همزمان فک ها: شیارهای مارپیچ طوری طراحی شده اند که هر سه فک به صورت همزمان و با سرعت یکسان حرکت می کنند، در نتیجه هم محوری کامل با محور دوران حفظ می شود.
4. تنظیم مرکز قطعه کار: این فرآیند باعث می شود قطعه کار در مرکز هندسی و دینامیکی سه نظام قرار گیرد که اهمیت بسیاری در کاهش لرزش و افزایش کیفیت براده برداری دارد.

این مکانیسم برای قطعات دایره ای بسیار مؤثر است زیرا مرکز قطعه همیشه در راستای محور اصلی دستگاه قرار می گیرد. همچنین موجب صرفه جویی در زمان تنظیم قطعه کار می شود.

عملکرد در سه نظام مستقل

در مدل های مستقل، هر فک دارای پیچ و محرک مجاز است:

• اپراتور با چرخاندن پیچ هر فک به صورت جداگانه، موقعیت آن را نسبت به قطعه کار تنظیم می کند.
• برخلاف مدل های خودمرکز، در اینجا هیچ ارتباط مکانیکی میان فک ها وجود ندارد، در نتیجه اپراتور باید با دقت بالا قطعه را طوری تنظیم کند که متقارن یا در موقعیت مناسب قرار گیرد.
• این روش به اپراتور اجازه می دهد قطعات با اشکال پیچیده، چند ضلعی، مربع یا بی قاعده را به راحتی نگه دارد.

مکانیزم عملکرد در سه نظام هیدرولیکی

در دستگاه های CNC و خطوط تولید خودکار، از سه نظام های هیدرولیکی استفاده می شود که دارای عملکردی سریع، دقیق و قدرتمند هستند:

1. کنترل الکترونیکی: دستور از طریق سیستم کنترل عددی (CNC) به واحد هیدرولیک داده می شود.
2. تولید فشار سیال: پمپ هیدرولیک روغن با فشار بالا را به درون سیلندرهای سه نظام می فرستد.
3. جابجایی پیستون ها: پیستون هایی که درون سیلندرها قرار دارند، تحت فشار سیال به سمت جلو یا عقب حرکت کرده و به فک ها نیرو وارد می کنند.
4. حرکت همزمان و یکنواخت فک ها: در این مدل ها فک ها بدون دخالت اپراتور و با دقت بالا در کسری از ثانیه باز یا بسته می شوند.

مکانیزم عملکرد در سه نظام پنوماتیکی

سه نظام های پنوماتیکی نیز بر پایه فشرده سازی سیال عمل می کنند، با این تفاوت که در اینجا از هوای فشرده به جای روغن استفاده می شود:

• کمپرسور هوا، هوای فشرده را با فشار مشخص وارد مسیر پنوماتیک می کند.
• هوای فشرده از طریق شیرهای فرمان به سیلندر پنوماتیک سه نظام وارد می شود.
• پیستون ها بر اثر فشار هوا حرکت کرده و فک ها را باز یا بسته می کنند.

تحلیل حرکتی فک ها در مدل های مختلف

• در مدل خود مرکز: طراحی شیارهای مارپیچ موجب حرکت کاملاً هم راستا و متوازن فک ها می شود. این موضوع باعث می شود تا مرکز جرم قطعه با مرکز دوران دستگاه منطبق شود.
• در مدل مستقل: برای تنظیم دقیق، اپراتور از ابزارهای اندازه گیری نظیر ساعت اندیکاتور، گیج و جک نگهدارنده استفاده می کند.
• در مدل های اتوماتیک: سنسورهای دیجیتال، موقعیت فک ها را به کنترلر گزارش می دهند تا در صورت نیاز اصلاحاتی انجام شود.

عوامل تاثیرگذار بر عملکرد سه نظام

• جنس بدنه و قطعات داخلی: فولاد سخت کاری شده، چدن آلیاژی و برنز نیکل دار می توانند در برابر فشار، سایش و گرما مقاومت بیشتری داشته باشند.
• دقت ماشینکاری دنده ها و شیارها: هرچه لقی مکانیکی کمتر باشد، دقت نگهداری بیشتر و عمر مفید طولانی تر خواهد بود.
• نوع روانکاری داخلی: استفاده از گریس یا روغن با ویسکوزیته مناسب می تواند اصطکاک را کاهش داده و مانع از خوردگی قطعات شود.
• نحوه نصب سه نظام روی دستگاه: نصب دقیق و بالانس شده سه نظام روی اسپیندل، لرزش را کاهش داده و دقت کار را افزایش می دهد.
• تنظیم فشار بهینه در مدل های هیدرولیکی و پنوماتیکی: فشار کمتر از حد استاندارد ممکن است منجر به لیز خوردن قطعه و فشار زیاد ممکن است باعث ترک قطعه شود.

جمع بندی

مکانیزم عملکرد سه نظام، مجموعه ای پیچیده از دانش مکانیک، طراحی صنعتی و مهندسی سیالات است که باید با دقت بالا اجرا و نگهداری شود. انتخاب صحیح نوع سه نظام با توجه به نوع قطعه کار، شرایط کاری، حجم تولید و دقت مورد نظر، در بهره وری نهایی عملیات تراشکاری نقش بسزایی ایفا می کند.

در کارگاه هایی که با دستگاه های دستی یا نیمه اتوماتیک کار می کنند، آشنایی دقیق با عملکرد سه نظام دستی و مستقل حیاتی است. در خطوط تولید CNC، انتخاب و نگهداری صحیح سیستم های هیدرولیکی و پنوماتیکی اهمیت بالایی دارد.

در نهایت، استفاده از سه نظام های با کیفیت از برندهای معتبر و بهره گیری از خدمات تخصصی مشاوره و آموزش، مانند آنچه در سایت آریسمان ابزار ارائه می شود، تضمینی برای دقت، ایمنی و بازدهی بالاتر در محیط های صنعتی و آموزشی خواهد بود.