تحولی بزرگ در صنعت ابزار سازی جهان؛

طراحی و ساخت تیغ فرز انگشتی ضد چَتِر با شیار متغیر توسط محققان اصفهانی

محققان اصفهانی برای اولین بار با موفقیت در طراحی و ساخت تیغ فرز انگشتی ضد چَتِر با زاویه های گام و شیار متغییر در طول دندانه، ارتعاشات چَتِر در ماشین کاری را حذف کرده و این تحولی بزرگ در صنعت ابزار سازی جهان محسوب می شود.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از اصفهان؛ محققان اصفهانی برای اولین بار با موفقیت در طراحی و ساخت تیغ فرز انگشتی ضد چَتِر با زاویه های گام و شیار متغییر در طول دندانه، ارتعاشات چَتِر در ماشین کاری را حذف کرده­ و این تحولی بزرگ در صنعت ابزار سازی جهان محسوب می شود.

رضا نصوحی عضو هیات علمی دانشکده فنی مهندسی گروه مکانیک دانشگاه آزاداسلامی نجف آباد، در گفتگو با خبرنگار این خبرگزاری، با بیان این که در تولید انبوه محصولات مهمترین فاکتور کاهش زمان و در نتیجه کاهش هزینه هاست، اظهار داشت: در اکثر فرآیندهای ماشینکاری مثل فرزکاری با نرخ براده ­برداری بالا و در ایجاد سطوح با کیفیت بالا در سرعت های بالا با مشکلی بزرگ که اصطلاحا به نام ارتعاشات چَتِر شناخته می شود روبرو هستیم.

میلاد سلیمانی که در طراحی و ساخت این دستاورد نقش مهمی داشته، و در راستای پایان نامه کارشناسی ارشد موفق به اختراعی بزرگ شده است، افزود: کاهش عمر دستگاه ماشین ابزار و کاهش ایمنی کار هم مشکلاتی است که بواسطه ارتعاشات چَتِرایجاد می شود و مهمترین عامل بوجود آورنده ارتعاشات چَتِر ایجاد موج احیا شونده روی سطح قطعه کار است که باعث تداخل فرکانس و پدیده تشدید حین ماشینکاری می شود.

 وی با بیان این که فرآیند ماشین کاری یک فرآیند استراتژیک برای صنایع ساخت و تولید هر کشوری است، گفت: این صنعت از ارزش اقتصادی بسیار بالایی برخوردار بوده و در جهان امروز بخاطر حجم تولیدات و نیازهایی که بوجود آمده تلاش های بسیار زیادی می شود تا بتوان به این فرآیند سرعت داد و هزینه های تولید را کم کرد.

سلیمانی با اشاره به این که شرکتهای ابزار ساز هر ساله مبالغ قابل توجهی برای تیم توسعه تحقیق خود اختصاص می دهند که ابزاری با قابلیتهای بهتر بسازند و از دیگر رقبای خود سبقت بگیرند، اظهار داشت: ما هم این چالش بزرگ و ریشه ای را مورد توجه قرار دادیم.

 

با تمرکز بر روی هندسه ابزار یک مشکل جهانی حل شد

وی ادامه داد: اولین چیزی که به ذهنمان رسید این بود که صنعت متالوژی خیلی قویی در کشور نداریم که بتوانیم ابزاری با آلیاژ و سختی مناسب برای رقابت با ابزارهای وارداتی تولید کنیم به همین دلیل تمرکز خود را روی هندسه ابزار قرار دادیم بطوری که بتوانیم با همان امکاناتی که وجود دارد و همان آلیاژهایی که داریم، با تغییرات درهندسه و شکل ابزار نتایج خیلی بهتر و حرفه ای تر بگیریم.

سلیمانی افزود: با این فرضیات تعاریف و چارچوبهایی برای شروع کار مشخص گردید. برای دنبال کردن این فرضیات فرآیندی پیچیده­ به منظور بهینه سازی ابزار با صرف زمانی بیشتر از یکسال دنبال شد و بر اساس نتایج، طرحی ترسیم و مدلسازی اولیه از ابزار به دست آمد.

نصوحی و سلیمانی با تصریح این که ابزاری که ساختیم طراحی دندانه ها بصورتی انجام گرفته که چَتِر در آن اتفاق نمی افتد، خاطرنشان کردند: ابزارهایی مشابه همین ابزار در دنیا توسط شرکتهای مختلف آلمانی و ژاپنی ساخته شده است منتها ما با ابداعی خاص در طراحی این نوع ابزارهای ضد چَتِر عملکرد آن را بهبود دادیم.

نصوحی گفت: دندانه های ابزارهایی که بصورت تجاری و توسط شرکتهایی معتبر در دنیا ساخته شده صاف و مستقیم هستند، اما  در این کار بحث هندسه ابزار مورد توجه قرار گرفت و ابزار با دندانه های منحنی طراحی و ساخته شد.

عضو هیات علمی دانشکده فنی مهندسی گروه مکانیک دانشگاه آزاداسلامی نجف آباد، خاطرنشان کرد: ساخت ابزار با دندانه های منحنی حکایت از تحولی منحصر بفرد در صنعت ابزار سازی دارد و باعث می شود نیرو روی دندانه های مختلف ابزار بالانس شده و بخاطر همین، ارتعاشات خیلی بهتر میرا شود.

وی با بیان این که نتایجی بسیار عالی از این ابزار حاصل شد و اگر بخواهیم با ابزارهای آلمانی و ژاپنی مقایسه کنیم قابلیت این ابزار فوق العاده است، تصریح کرد: بدلیل وجود دندانه ­های منحنی، ساخت این ابزار بسیار مشکلتر و ظریف تر از ساخت ابزارهای ضد چَتِر موجود در بازار می باشد.

 

اهمیت و ضرورت ساخت این ابزار چیست؟

استادگروه مکانیک دانشگاه آزاداسلامی نجف آباد، با اشاره به این که ارتعاشات چَتِر فرآیندهای ماشین کاری را خیلی محدود می کند و باعث می شود که فرآیندهای ماشین کاری اقتصادی نباشد، گفت: هر چقدر تلاش کنیم که ارتعاشات چَتِردیرتر اتفاق بیفتد یا اصلا اتفاق نیفتد به اقتصادی کردن فرآیند فرز کاری کمک کرده ایم.

وی در ادامه با بیان این که برای این که ارتعاشات چَتِر اتفاق نیفتد در فرآیند ماشین کاری اجبارا مقدار بار ماشینکاری را کم در نظر می گیرند، همچنین سرعت ماشین کاری هم محدود در نظر گرفته می شود، گفت: این پارامترها روی هم رفته باعث می شود مدت زمان بیشتری صرف تولید یک قطعه شده و طبعا زمان ماشین کاری بالامی رود، این مسئله ای مهم در تولید انبوه است و هزینه ­های تولید را به میزان قابل توجهی افزایش می­ دهد.

نصوحی با بیان این که تحقیق حاضر بر روی تیغه فرزهای انگشتی صورت گرفت، خاطرنشان کرد: با نوآوری در طراحی تیغ فرز های انگشتی، تیغ فرزی ساختیم که با ابداعاتی که در آن انجام شد و دندانه های منحنی که در آن ایجاد کردیم منجر به کاهش قابل توجه ارتعاشات در ماشین می شود.

 

ابزاری که شما تولید کردید چقدر زمان ماشین کاری را کاهش می دهد؟

نصوحی در پاسخ به این سوال، گفت: ابزاری که ساختیم دچار چَتِر نشد بطوری که در کل طول ابزار هر چقدر بار را بالا بردیم و سرعت را افزایش دادیم اصلا با مشکل چَتِر مواجهه نشد، این بهبود دستاورد خیلی بزرگی است و با عدد و ارقام نمی توان مشخص کرد، اما ابزارهای آلمانی و معمولی که استفاده کردیم جایی به چَتِر برخوردیم و ارتعاشات چَتِر رخ داد.

 

آیا با دستیابی، تولید و بکارگیری این ابزار، ماشین کاری مشکلی نخواهد داشت؟

وی با تاکید بر این که با بکارگیری این ابزار هرگز مشکل ارتعاشات چَتِر اتفاق نخواهد افتاد، گفت: اما ممکن است ماشینها محدودیت داشته باشد بدان معنا که مسائل دیگری مانند توان ماشین و استحکام ابزار و قطعه کار فرآیند ماشینکاری را محدود می­کنند.

نصوحی با اذعان به این که مزیت این ابزار آن است که در فرآیند فرزکاری، دیگر ارتعاشات چَتِر بعنوان عامل محدود کننده ماشینکاری نمی باشد، افزود: این روش روی هر ماشین فرزی می تواند استفاده شود و روی ماشینهای مختلف هم بکار گرفته شد و مشکلی مشاهده نشد.

 

تولید این دستاورد در چه مرحله ای قرار دارد و آیا تولید صنعتی یا نیمه صنعتی آن در داخل کشور امکان پذیر است؟

وی در پاسخ به این سوال با بیان این که این دستاورد ثبت اختراع شده و برای تولید نیمه صنعتی آن تلاش می شود، اظهار داشت: ابزارهای فرزکاری در همه جای دنیا مصرف خیلی بالایی دارد.

نصوحی گفت: امکان تولید آن در ایران را داریم اما نیازمند دستگاههایی است که در ایران وجود ندارد، علاوه بر این بحث فرهنگی معضل بزرگی است و قانع کردن صنعتگران داخلی برای استفاده از این ابزارها بجای نمونه ­های خارجی، جهادی می طلبد که از عهده ما خارج است و به دستگاههای ذیربط مربوط می شود که باید در صنعت انجام بدهند.

وی با اذعان به این که تقریبا همه ابزارهای مورد استفاده در ایران وارداتی هستند، تصریح کرد: یک زمانی یک تعداد شرکتهایی در کشور بودند که این ابزارها را تولید می کردند و همه هم شرکتهای خوب و تکنولوژیکی بودند، بعضی ها کل خط تولید را از آلمان آورده و با کیفیت خیلی خوب و دوام خیلی بالا این ابزارها را تولید می کردند ولی متاسفانه همه ورشکسته شدند.

نصوحی با اشاره به این که حمایتهایی برای صادرات محصولات این شرکتها نیاز بوده، ادامه داد: مشکل اصلی بحث فرهنگی است، بازار داخلی پتانسیل بالایی دارد، اما صنعتگر ما برای داشتن یک ابزار با کیفیت بالا محصول آلمانی و برای یک ابزار با کیفیت پایین محصول چینی را می خرد و متاسفانه هیچ جایگاهی برای ابزار ایرانی متصور نیست و این در حالی است که شرکتهای ایرانی ابزارهای با کیفیت خیلی بالایی در حد آلمانی با قیمتی کمتر از نمونه آلمانی و مقداری بیشتر از نمونه چینی می ساختند و کسانی که در هنگام فعالیت این شرکت­ها از ابزارهای آنها استفاده کرده­اند، هنوز هم دنبال این نوع ابزارها هستند.

نصوحی تصریح کرد: شرکت ابزار کویر، شرکت کاوه و الماسه ساز شرکتهای تولید کننده ابزار با کیفیت بالا در ایران بودند و در حال حاضر در عرصه تولید حضور ندارند.

سلیمانی افزود: صنعت ابزارسازی یک صنعت استراتژیک است و یک مجموعه کارخانه می­خواهد که پیوسته مواد اولیه تامین شود، مواد اولیه ای که از یک ذوب آهن قابل اعتماد، و با آلیاژ مناسب در دسترس باشد سپس فرآیندهایی روی آن انجام شود. جرا که ابزار باید مراحلی را بگذراند تا آماده ورود به بازار شود. این فرآیند با اعداد و ارقام معمولی امکان پذیر نیست و یک مساعدت ملی می­خواهد، این هم یکی دیگر از مسائلی است که تولید صنعتی و یا نیمه صنعتی این ابزار را که قابلیت عرضه در کل جهان  دارد محدود کرده است.

 

شرکتهای ابزار ساز معتبر دنیا آماده سرمایه گذاری برای تولید این دستاورد هستند

این محققان با بیان این که متاسفانه شرایط لازم برای تولید این محصول در داخل هموار نیست، تصریح کردند: رایزنی هایی برای تولید این اختراع با یکی از شرکتهای ابزار ساز معتبر دنیا انجام گرفته و یکسری الزامات و تغییراتی در ابزار خواسته شده و برای سرمایه گذاری هم اعلام آمادگی کرده اند.

سلیمانی در ادامه در توضیح اهمیت و توجیه اقتصادی این دستاورد، با اشاره به این که این ابزار با توجه به هندسه منحصر بفرد می تواند با ارتعاشات چَتِر مقابله و زمان ماشین کاری را کاهش دهد، اظهار داشت: ماشین کاری یک بخش اصلی کار و هزینه ها در بیشتر صنایع را به خود اختصاص می دهد.

 

این دستاورد توجیه اقتصادی فوق العاده بالایی دارد

 وی در ادامه به ذکر مثالی پرداخت و گفت: بطور تقریبی یک اتومبیل 1500 قطعه دارد و این قطعات عموماً نیازمند ماشین کاری است و اگر برای ماشینکاری هر قطعه 20% زمان کمتر شود با توجه به تعداد قطعات در صورت استفاده از چنین ابزاری می توان گفت چند میلیون تومان هزینه تولید هر اتومبیل کاهش می یابد، هم چنین استفاده از این ابزار در یک کارگاه می تواند تولید را از یک میلیون تیراژ به 1.2 میلیون تیراژ در زمان مساوی افزایش داده و این خیلی تفاوت ها ایجاد می کند.

سلیمانی با تصریح این که ایده این اختراع در سال 97 با شماره ثبت 94494 در مرکز مالکیت معنوی و اخترعات ایران به ثبت رسیده است، یادآور شد: این اختراع بواسطه تلاش و تجربه چندین ساله این دو محقق حاصل شده است.

وی با اشاره به این که مبتکرین این طرح با تمام توان مباحث اختراعات و فناوری ها را دنبال می کنند، یادآور شد: مخترعین این دستاورد، جزء عوامل برگزاری جشنواره یک ایده یک دنیا طبق متد جهانی که با حمایت بسیج علمی، پژوهشی و فناوری استان اصفهان، بهمن ماه 1397 در پردیس مرکزی دانشگاه تهران برگزارشد، بوده اند، آقای دکتر نصوحی داوری مسابقات بین المللی ایده و اختراع را نیز بر عهده داشته است.

انتهای پیام/

معصومه صادقی

زمان انتشار: شنبه ۱۵ تیر ۱۳۹۸ - ۱۰:۳۵:۰۰

شناسه خبر: 78612

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
نظرات ارسال شده :
تعداد نظرات : ۱ نظر
مهدی زمانی
۰ مخالف          ۱ موافق
چهارشنبه ۱۹ تیر ۱۳۹۸ - ۰۷:۵۱:۵۸

خیلی کار دقیق و مفیدی انجام شده. راه را خوب و درست رفتن

اشتراک گذاری مطالب