تم تصميم سير عمل التشغيل الآلي لعزل تأثير شكل الأداة والتحكم في الحركة على الاختلافات البعدية. تم تعيين نطاق ثابت لكل متغير، واتبعت معالجة العينة تسلسلاً متطابقًا لضمان إمكانية التكاثر. تم فحص جميع أدوات القطع قبل وبعد كل دفعة للقضاء على تدخل تآكل الحواف.

تم إنتاج مجموعات البيانات الأولية من خلال تجارب التشغيل الآلي الخاضعة للرقابة. تم الحصول على قراءات القياس باستخدام آلة قياس إحداثيات (CMM) معايرة، ومقياس ملف تعريف السطح، ومقاييس تسارع عالية السرعة موضوعة بالقرب من حامل الأداة. تم استخدام مجموعات بيانات التسامح المنشورة سابقًا كمراجع مقارنة لتقييم الأداء.

• معدات التشغيل الآلي: مركز دوران CNC بخمسة محاور مع مغزل آلي

• أدوات القطع: إدخالات كربيد (نصف قطر الأنف 0.4 / 0.8 مم)

• أدوات القياس: CMM (±1 μm)، مقياس الملف الشخصي (الدقة 0.01 μm)، مستشعرات اهتزاز ثنائية المحور

• النماذج الإحصائية: الانحدار متعدد المتغيرات لانحراف التسامح؛ تحليل الطيف لأنماط الاهتزاز
  تم توثيق جميع المعلمات والصيغ والتسلسلات للسماح بتكرار الإجراءات بالكامل.

انخفضت الانحرافات البعدية المقاسة عندما زاد نصف قطر الإدخال من 0.4 مم إلى 0.8 مم. أدى نصف القطر المحسن إلى تقليل انحراف الأداة، مما أدى إلى انخفاض متوسط الانحراف من 12 μm إلى 7 μm. يتفق هذا مع البيانات المرجعية التي تظهر تخفيضات مماثلة في السبائك متوسطة القوة.

الجدول 1 يلخص متوسط الانحراف عبر المواد.

تحسنت خشونة السطح Ra باستمرار عندما تم تثبيت سرعة المغزل في حدود ±15 دورة في الدقيقة. سجل مقياس الملف الشخصي تحسنًا بنسبة 27٪ في عينات الألومنيوم و 18٪ في الفولاذ الطري. يتماشى هذا النمط مع ذروات اهتزاز الطيف التي تحولت إلى الأسفل مع انخفاض رنين الأداة وقطعة العمل.

بالمقارنة مع الدراسات الحالية، تظهر نتائج الاختبار توزيعًا أضيق لأخطاء التسامح عندما تم تعويض الانجراف الحراري كل 20 دقيقة. عادةً ما تبلغ الأعمال المنشورة عن تباين أوسع لدورات التشغيل الآلي غير المعوضة، مما يسلط الضوء على أهمية التحكم في درجة الحرارة في التشغيل الآلي على دفعات صغيرة.

يرتبط الانخفاض في الانحراف البعدي في المقام الأول بانخفاض اهتزاز الأداة الجانبي. أدى نصف قطر الإدخال المتزايد إلى توليد مسار تلامس أكثر استقرارًا، مما أدى إلى تدفق رقاقة أكثر سلاسة وتقليل الإجهاد الحراري. أدت سرعة المغزل الثابتة إلى تقليل التغيرات الديناميكية في قوة القطع، مما يدعم مستويات الخشونة المستقرة.

ركزت الدراسة على مادتين وفئة واحدة من إدخالات الكربيد. لم يتم تقييم سوائل القطع ومستويات صلابة الماكينة واستراتيجيات الأدوات الهجينة. يمكن أن تؤثر هذه العوامل على النتائج في إعدادات صناعية مختلفة.

توضح العملية القابلة للتكرار مسارًا عمليًا للمصانع التي تهدف إلى تحسين دقة الدوران، خاصة في أوامر المواد المختلطة أو أعمال النماذج الأولية عالية الدقة. يمكن للمصانع دمج مراقبة الاهتزاز والمعايرة الحرارية في سير العمل الحالي بتكلفة معتدلة.

تُظهر اختبارات التشغيل الآلي أن موازنة هندسة الإدخال مع سرعة المغزل المتحكم فيها توفر مكاسب قابلة للقياس في الاستقرار الأبعاد وجودة السطح. يعزز التعويض الحراري المتسق تكرار التسامح في دوران الألومنيوم والفولاذ الطري. يوفر سير العمل الذي تم التحقق منه مرجعًا فنيًا قابلاً للتطوير للمصنعين الدقيقين ويقترح مزيدًا من فحص طلاءات الأدوات واستراتيجيات التبريد وتحسين المواد المتعددة.