مركز التصنيع يدمج نظام تحكم متزامن من خمسة محاور مدعوم من طاولات دوارة عالية الدوران. تم استخدام برنامج CAD / CAM مع محاكاة مسار الأدوات لتحديد تسلسلات القطع مسبقًا.تم تصميم مصابيح عقدة العمل لتقليل الاهتزاز وتحسين قابلية التكرار.
اعتمد التحقق من صحة العملية على تجارب الإنتاج الداخلية باستخدام عينات من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 ، والألومنيوم 7075 ، والتيتانيوم Ti-6Al-4V.تم استخراج معايير المرجعية من اختبارات الدقة الهندسية ISO 230-1 والتقارير السابقة عن أداء الصناعة.
تم قياس الدقة باستخدام آلة قياس الإحداثيات (CMM ، Zeiss Contura). تم تقييم خشونة السطح بواسطة Mitutoyo profilometer.تحليل إحصائي يستخدم ANOVA لمقارنة التباين عبر معايير قطع متعددةتم تصميم جميع الطرق لضمان إمكانية إعادة إنتاج كاملة.
يُقارن الجدول 1 بين الانحرافات في احتمالات وضع الثقوب بين المعالجة بثلاث محاور وخمس محاور. تم تحقيق احتمالات متسقة ضمن ±5 ميكرو متراً في إعداد المحور الخمس.مقارنة مع ± 15 ميكرومتر لثلاث محاور.
الجدول 1: مقارنة تحمّل موقع الثقب
| المواد | الانحراف في المحور الثلاثي (μm) | انحراف 5 محاور (μm) |
|---|---|---|
| SS304 | ±146 | ±48 |
| الـ 7075 | ± 123 | ±39 |
| الـ Ti-6Al-4V | ±157 | ±52 |
أظهرت قراءات المقاييس قيمة Ra تبلغ 0.6 ميكرومتر على أجزاء ذات خمسة محاور مقابل 1.4 ميكرومتر على ثلاثة محاور ، مما يدل على تحسين النهاية بسبب تحسين توجيه الأداة.
في المتوسط، تم تخفيض وقت التصنيع بنسبة 25٪ حيث تم القضاء على الإعدادات المتعددة. يوضح الشكل 1 فترات التصنيع المقارنة بين أنواع الأجزاء.
(الشكل 1: مقارنة أوقات الدورة بين المعالجة ثلاثية المحور وخمس محورات)
تعزى مكاسب الدقة إلى انخفاض إعادة التعيين والقدرة على الحفاظ على توجيه الأداة عموديًا على سطح القطع.تحسين النهاية السطحية النتائج من التقليل من الانحراف الأداة وتحسين التفاعل.
تم تقييد الاختبار لأجزاء صغيرة إلى متوسطة الحجم في ظل ظروف مصنعية خاضعة للرقابة. هناك حاجة إلى مزيد من التحقق من الصحة للإنتاج الضخم والسبائك القاسية للغاية.
إن اعتماد مراكز ذات خمسة محاور يمكّن المصنعين من توحيد سير العمل، وتقليل التدخل البشري،وتحقيق عائد أعلى في الصناعات التي تتطلب الهندسة المعقدة مثل شفرات التوربين أو الزرع العظمي.
تؤكد الدراسة أن مراكز التصنيع ذات الخمس محاور تعزز بشكل كبير دقة الأبعاد، وإنهاء السطح، والإنتاجية بالمقارنة مع العمليات التقليدية ذات الثلاث محاور.القدرة على إكمال الهندسة المعقدة في إعداد واحد يقلل من تراكم الأخطاء والتكلفةيجب أن تتوسع الأبحاث المستقبلية نحو تجارب الإنتاج واسعة النطاق وتحسين استراتيجيات مسار الأدوات التكيفية للمواد الغريبة.