محاسبه‌گر کارگاهی
ابزارهای رایگان برای ماشین‌کاران و قطعه‌سازان
تبدیل واحد
روش نوشتن عدد: اعشاری (۰٫۳۷۵ یا ۰.۳۷۵)، کسری (۳/۸) یا عدد مخلوط (۱ ۳/۸ یعنی یک و سه‌هشتم). کسر خودکار به اعشار تبدیل می‌شود و نتیجه همان لحظه نمایش داده می‌شود؛ نیازی به زدن Enter نیست.
دسته‌ها: طول، جرم، فشار، نیرو، گشتاور، سرعت، مساحت، حجم (مثلاً ۱ لیتر = ۱۰۰۰ cm³)، توان و دما. یک اینچ (inch) دقیقاً ۲۵٫۴ میلی‌متر است.
- NIST SP 811 — Guide for the Use of the International System of Units (SI): ضریب‌های تبدیل یکاها، از جمله اینچ = ۲۵٫۴ mm به‌صورت دقیق.
زاویه و شیب مخروط (Taper angle)
چهار مقدار «طول، قطر بزرگ، قطر کوچک و نصف زاویه» به هم وابسته‌اند. مجهول را انتخاب کنید و بقیه را بنویسید.
نصف زاویه (Half angle) همان زاویه‌ای است که سوپورت یا «کامپوند» (Compound rest) تراش را روی آن می‌گذارید. فرمول: tan α = (D − d) / (2 × L).
مرغک (Tailstock) قسمت عقب تراش است که قطعه‌ی بلند را نگه می‌دارد. برای تراشیدن مخروط‌های بلند و کم‌شیب، مرغک را به‌اندازه‌ی «جابه‌جایی مرغک» عرضی جابه‌جا می‌کنند: (D − d) / 2 × (Total length / L).
شیب خط (Slope)
از سه مقدار «ارتفاع، طول افقی و طول مایل»، هر دو تا را بنویسید. شکل زیر هر سه را نشان می‌دهد.
ارتفاع (Rise) یعنی اختلاف بلندی عمودی دو سر شیب؛ نه قطر. اگر شیب را برای مخروط می‌خواهید: ارتفاع = اختلاف شعاع‌ها یعنی (D − d) / 2 و طول افقی = طول مخروط. زاویه‌ی نتیجه همان نصف زاویه‌ی مخروط است.
- مخروط‌های استاندارد (مثل مورس) را از استاندارد یا کاتالوگ ابزار بگیرید.
وزن و حجم مقطع (Weight & volume)
همه‌ی ابعاد بر حسب میلی‌متر. چگالی‌ها تقریبی‌اند و جرم واقعی بسته به آلیاژ و تلرانس کمی فرق می‌کند. اضافه‌ی ماشین‌کاری (براده) را خودتان به ابعاد خام اضافه کنید.
- وزن = حجم × چگالی. چگالی‌ها مقدارهای متداول‌اند و بسته به آلیاژ کمی فرق می‌کنند؛ برای مقدار دقیق از برگه‌ی فنی تأمین‌کننده یا ASM Handbook (ASM International) استفاده کنید.
تفاوت متریال‌ها (Materials) در کاربردهای صنعتی
هر مورد را باز کنید. این خلاصه برای انتخاب اولیه است؛ انتخاب نهایی به بار، دما، محیط کار و استاندارد مشتری بستگی دارد.
فولاد ساده‌ی ساختمانی (Structural steel — St37 / St52) — چگالی ≈ ۷٫۸۵
کاربرد: شاسی و سازه، فلنج، پایه، صفحه‌ی زیرین، شافت‌ها و قطعات کم‌بار.
فولاد C45 (۱.۱۱۹۱) — چگالی ≈ ۷٫۸۵
کاربرد: شافت، پین، محور، چرخ‌دنده‌ی ساده، قطعات متوسط‌بار.
فولاد CK45 (همان C45 / ۱.۱۱۹۱) — چگالی ≈ ۷٫۸۵
کاربرد: شافت، پین، محور، پیچ و مهره‌ی پرمقاومت، قطعات متوسط‌بار.
فولاد سمانته (Case-hardening steel) مثل ۱.۷۱۳۱ / ۱.۷۱۴۷ / ۱.۵۹۱۹ — چگالی ≈ ۷٫۸۵
کاربرد: چرخ‌دنده، شافت دنده‌دار، بوش و پین سایشی، بادامک. جدول معادل‌ها در راهنمای فولادها (گروه سمانتاسیون).
فولاد SPK (Special K) — ۱.۲۰۸۰ / X210Cr12 / D3 — چگالی ≈ ۷٫۷۰
کاربرد: سنبه و ماتریس برش و پانچ، تیغه‌ی برش، قطعات سایشی. ابتدا ماشین‌کاری، سپس سخت‌کاری (حدود ۶۰–۶۴ HRC) و در آخر سنگ‌زنی. در بازار گاهی به نام فولاد ۱.۲۰۸۰ هم عرضه می‌شود.
اینکونل (Inconel ۶۰۰ / ۶۲۵ / ۷۱۸) — چگالی ≈ ۸٫۲ تا ۸٫۵
کاربرد: توربین و اگزوز، مبدل حرارتی، تجهیزات شیمیایی و نفت و گاز.
تنگستن (و کاربید تنگستن) — چگالی ≈ ۱۹٫۲۵ (کاربید ≈ ۱۴ تا ۱۵٫۵)
کاربرد: وزنه‌ی تعادل، الکترود و ابزار حرارتی، کاربید برای ابزار برش و قالب.
فولاد ۴۱۴۰ (۴۲CrMo4 / ۱.۷۲۲۵) — چگالی ≈ ۷٫۸۵
کاربرد: شافت‌های پرتنش، چرخ‌دنده، پیچ‌های پرمقاومت، قطعات خودرو و ماشین‌آلات سنگین.
فولاد ابزار سردکار (Cold-work tool steel) ۱.۲۳۷۹ (D2) — چگالی ≈ ۷٫۷۰
کاربرد: سنبه و ماتریس، تیغه‌ی برش، قالب‌های سردکار، قطعات سایشی.
فولاد ابزار گرم‌کار (Hot-work tool steel) ۱.۲۳۴۴ (H13) — چگالی ≈ ۷٫۸۰
کاربرد: قالب‌های دایکاست، اکستروژن و فورج گرم، قالب تزریق پلاستیک پرتیراژ.
استنلس استیل (Stainless steel) ۳۰۴ — چگالی ≈ ۷٫۹۳
کاربرد: صنایع غذایی، دارویی و لبنی، مخازن و اتصالات، تجهیزات آشپزخانه‌ی صنعتی.
استنلس استیل ۳۱۶ — چگالی ≈ ۸٫۰۰
کاربرد: تجهیزات دریایی و شیمیایی، پمپ و شیر، قطعات پزشکی.
استنلس استیل ۴۱۰ / ۴۲۰ (مارتنزیتی) — چگالی ≈ ۷٫۷۰
کاربرد: تیغه، شافت پمپ، قطعات سایشی در محیط مرطوب.
آلومینیوم (Aluminium) ۶۰۶۱ — چگالی ≈ ۲٫۷۰
کاربرد: قطعات و قاب ماشین‌آلات، فیکسچر و گیره، پایه‌های سبک.
آلومینیوم ۷۰۷۵ — چگالی ≈ ۲٫۸۱
کاربرد: هوافضا، قطعات پرتنش سبک، قالب‌های نمونه‌سازی.
چدن خاکستری (Gray cast iron) — چگالی ≈ ۷٫۲۰
کاربرد: بدنه‌ی ماشین‌آلات، پمپ و گیربکس، پایه‌ی ماشین‌ابزار.
برنج (Brass) — چگالی ≈ ۸٫۵۰
کاربرد: اتصالات و شیرآلات، بوش، قطعات الکتریکی و تزئینی.
فسفر برنز (Phosphor bronze — CuSn6 / CuSn8 / C51000) — چگالی ≈ ۸٫۸۰
کاربرد: بوش و یاتاقان لغزشی، فنر و اتصال‌های الکتریکی، چرخ‌دنده‌ی حلزونی، غشا و قطعات تحت سایش.
برنز (Bronze) — چگالی ≈ ۸٫۸۰
کاربرد: بوش و یاتاقان لغزشی، چرخ‌دنده‌ی حلزونی، پروانه‌ی پمپ.
مس (Copper) — چگالی ≈ ۸٫۹۶
کاربرد: شینه‌ی برق، مبدل حرارتی، الکترود اسپارک (EDM).
تیتانیوم (Titanium) Ti-6Al-4V — چگالی ≈ ۴٫۴۳
کاربرد: هوافضا، پزشکی (ایمپلنت)، تجهیزات شیمیایی.
پلاستیک POM (استال / دلرین) — چگالی ≈ ۱٫۴۱
کاربرد: چرخ‌دنده و بوش پلاستیکی، قطعات دقیق کم‌بار، راهنما.
نایلون PA6 — چگالی ≈ ۱٫۱۴
کاربرد: غلتک، بوش، چرخ، پد و گیره‌ی ملایم.
تفلون PTFE — چگالی ≈ ۲٫۲۰
کاربرد: آب‌بندی، واشر، بوش خشک، قطعات شیمیایی.
سختی تقریبی فولادها و آلیاژهای پرکاربرد (Typical hardness)
| متریال | حالت تحویل / نرم (Annealed) | بعد از عملیات حرارتی (Hardened) |
|---|---|---|
| St37 | ۱۱۰–۱۵۰ HB | سخت‌کاری نمی‌شود |
| St52 | ۱۴۵–۱۹۰ HB | سخت‌کاری مؤثر نیست |
| CK45 / C45 | ۱۶۰–۲۱۰ HB | تمپرشده ≈ ۲۸–۳۴ HRC؛ کوئنچ تا ≈ ۵۵–۵۸ HRC (سطحی) |
| ۴۱۴۰ (۴۲CrMo4) | ≤ ۲۴۸ HB | حالت QT متداول ≈ ۲۸–۳۴ HRC؛ سخت‌شده تا ≈ ۵۴–۵۶ HRC |
| سمانته ۱.۷۱۳۱ / ۱.۷۱۴۷ | ≤ ۲۰۷–۲۱۷ HB | سطح ≈ ۵۸–۶۲ HRC؛ مغز ≈ ۳۰–۴۰ HRC |
| ۱.۲۳۱۱ / ۱.۲۷۳۸ (قالب پلاستیک) | ≤ ۲۴۰ HB | پیش‌سخت‌شده ≈ ۲۸–۳۶ HRC |
| D2 (۱.۲۳۷۹) | ≤ ۲۵۵ HB | ۵۸–۶۲ HRC |
| SPK (۱.۲۰۸۰ / D3) | ≤ ۲۵۰ HB | ۶۰–۶۴ HRC |
| H13 (۱.۲۳۴۴) | ≤ ۲۳۰ HB | ۴۴–۵۲ HRC |
| تندبر M2 (۱.۳۳۴۳) | ≤ ۲۶۰ HB | ۶۲–۶۵ HRC |
| اس.استیل ۳۰۴ | ≈ ۱۵۰–۲۰۱ HB | با عملیات حرارتی سخت نمی‌شود (فقط با کار سرد) |
| اس.استیل ۳۱۶ | ≈ ۱۵۰–۲۱۷ HB | با عملیات حرارتی سخت نمی‌شود |
| اس.استیل ۴۲۰ | ≤ ۲۴۱ HB | تا ≈ ۵۰–۵۳ HRC |
| آلومینیوم ۶۰۶۱-T6 | — | ≈ ۹۵ HB |
| آلومینیوم ۷۰۷۵-T6 | — | ≈ ۱۵۰ HB |
| برنج | ≈ ۶۰–۱۲۰ HB | — |
| فسفر برنز | ≈ ۸۰–۱۸۰ HB | با کار سرد سخت‌تر می‌شود |
| تیتانیوم Ti-6Al-4V | — | ≈ ۳۲–۳۶ HRC |
این اعداد بازه‌ی متداول‌اند و بسته به سازنده، ابعاد و شرایط عملیات حرارتی فرق می‌کنند؛ برای کار حساس، گواهی (سرتیفیکیت) فولاد یا نقشه را ملاک بگیرید. HRC = راکول C (Rockwell)، HB = برینل (Brinell).
برای جدول کامل فولادها (ترکیب شیمیایی، عملیات حرارتی و معادل استانداردها) به راهنمای فولادها بروید. این اطلاعات عمومی و تقریبی است. متریال و حالت (عملیات حرارتی، سختی) را مطابق نقشه یا استاندارد مشتری انتخاب کنید. اگر مطمئن نیستید، هنگام ثبت سفارش «نیازمند بررسی» را بزنید تا پیشنهاد بدهیم.
- خلاصه‌ی عمومی برای انتخاب اولیه؛ سختی و ویژگی‌ها محدوده‌ی متداول‌اند. مرجع دقیق: برگه‌ی فنی سازنده‌ی ماده، ASM Handbook (ASM International) و استاندارد خود آلیاژ.
قطر مته‌ی قلاویز و گام پیچ (Tap drill & thread pitch)
مثال: M8 با گام ۱٫۲۵ → قطر مته‌ی قلاویز ≈ ۸ − ۱٫۲۵ = ۶٫۷۵ که مته‌ی ۶٫۸ انتخاب می‌شود. زاویه‌ی دندانه در رزوه‌ی متریک ۶۰ درجه است. «رزوه‌ی ریز» (Fine thread) گام کمتر و دنده‌ی کم‌عمق‌تر دارد.
اندازه‌ی پیچ را از روی قطر خارجی پیدا کنید
- ISO 261:1998 — ISO general purpose metric screw threads, General plan (سری گام‌های استاندارد)؛ ابعاد پایه در ISO 724:2023 — Basic dimensions (ویرایش ۱۹۹۳ در آوریل ۲۰۲۳ باطل و با این ویرایش جایگزین شد) و تلرانس رزوه در ISO 965-1.
- قطر مته‌ی قلاویز ≈ قطر اسمی − گام یک قاعده‌ی کارگاهی است؛ مقدار دقیق به درصد رزوه و جنس بستگی دارد.
دایره‌ی محاطی (Incircle) و محیطی (Circumcircle) چندضلعی منتظم
مربع، شش‌گوش، هشت‌گوش و بقیه‌ی چندضلعی‌های منتظم. یکی از سه مقدار را بنویسید تا دو مقدار دیگر محاسبه شود.
قطر محیط یعنی کوچک‌ترین میلگردی که چندضلعی از آن ساخته می‌شود؛ مثلاً از میلگرد برای تراشیدن مربع به ضلع ۲۰، حداقل قطر ۲۸٫۲۸ لازم است. قطر محاط، برای شش‌گوش همان اندازه‌ی آچارخور و برای مربع برابر ضلع است. برای تعداد ضلع فرد، دو ضلع روبه‌روی هم موازی نیستند. در شکل، خط قرمز شعاع دایره‌ی محیطی (تا رأس) و خط آبی شعاع دایره‌ی محاطی (تا وسط ضلع) است.
دور اسپیندل، پیشروی و زمان (Spindle speed, feed & time)
سرعت برش و پیشروی مناسب را از کاتالوگ ابزار و جنس قطعه بگیرید. در تراشکاری D قطر قطعه و در فرزکاری و مته، قطر ابزار است. حجم براده‌برداری = ae × ap × F تقسیم بر ۱۰۰۰ (سانتی‌متر مکعب بر دقیقه).
راهنمای سرعت برش Vc برای جنس‌های پرکاربرد (m/min)
جنس را پیدا کنید و دکمه‌ی «استفاده» را بزنید؛ میانه‌ی محدوده (برای ابزار و نوع کار انتخاب‌شده در همین صفحه) در خانه‌ی سرعت برش می‌نشیند. عددها محدوده‌ی رایج برای کار عمومی‌اند: اگر ماشین یا گیره ضعیف است یا ابزار گران و ظریف است، به حد پایین نزدیک شوید.
| جنس قطعه | تراش کاربید | تراش HSS | فرز کاربید | فرز HSS | |
|---|---|---|---|---|---|
| فولاد ساده / St37 / C15 | ۱۸۰ – ۲۸۰ | ۲۵ – ۴۰ | ۱۲۰ – ۲۰۰ | ۲۵ – ۴۰ | |
| CK45 / C45 / فولاد کربن متوسط | ۱۵۰ – ۲۵۰ | ۲۰ – ۳۰ | ۱۰۰ – ۱۷۰ | ۲۰ – ۳۰ | |
| فولاد آلیاژی ۴۱۴۰ / ۴۳۴۰ (آنیل) | ۱۲۰ – ۲۰۰ | ۱۵ – ۲۵ | ۸۰ – ۱۳۰ | ۱۵ – ۲۵ | |
| فولاد ابزار آنیل‌شده (D2، H13، O1) | ۹۰ – ۱۵۰ | ۱۰ – ۲۰ | ۶۰ – ۱۱۰ | ۱۰ – ۲۰ | |
| اس.استیل ۳۰۴ / ۳۱۶ | ۱۰۰ – ۱۸۰ | ۱۰ – ۲۰ | ۶۰ – ۱۱۰ | ۱۰ – ۲۰ | |
| چدن خاکستری | ۱۲۰ – ۲۲۰ | ۱۵ – ۲۵ | ۹۰ – ۱۴۰ | ۲۰ – ۳۰ | |
| آلومینیوم و آلیاژهایش | ۳۰۰ – ۸۰۰ | ۱۰۰ – ۲۵۰ | ۳۰۰ – ۶۰۰ | ۱۰۰ – ۲۵۰ | |
| برنج | ۲۰۰ – ۴۰۰ | ۶۰ – ۱۲۰ | ۱۵۰ – ۳۰۰ | ۵۰ – ۱۰۰ | |
| برنز فسفردار / برنز | ۱۰۰ – ۲۵۰ | ۳۰ – ۶۰ | ۸۰ – ۱۸۰ | ۳۰ – ۶۰ | |
| تیتانیوم | ۴۰ – ۸۰ | ۸ – ۱۵ | ۴۰ – ۷۰ | ۱۰ – ۲۰ | |
| اینکونل و آلیاژ نیکل | ۲۵ – ۵۰ | — | ۲۰ – ۴۰ | — | |
| فولاد سخت‌شده (۴۵ تا ۶۰ HRC) | ۵۰ – ۱۰۰ | — | ۴۰ – ۸۰ | — | |
| پلاستیک (POM، PA، PVC) | ۲۰۰ – ۵۰۰ | ۵۰ – ۱۵۰ | ۲۰۰ – ۴۰۰ | ۵۰ – ۱۵۰ |
این جدول از قاعده‌های رایج کارگاهی و راهنمای سازنده‌های ابزار گردآوری شده و عدد قطعی نیست. کاتالوگ اینسرت یا فرز و گرید آن مرجع نهایی است. برای مته از تب «فید و دور مته» استفاده کنید. تراش و فرز در یک نوع کار نیستند؛ به ستون درست نگاه کنید.
هد تقسیم (Dividing head / Indexing head) — تقسیم ساده
برای ساخت قطعه با N تقسیم (مثلاً دنده یا شش‌گوش) با هد تقسیم ۴۰:۱، دسته باید ۴۰ ÷ N دور بچرخد.
مثال: برای ۱۲ تقسیم، ۴۰ ÷ ۱۲ = ۳ و ۱/۳ دور. یعنی ۳ دور کامل دسته و بعد ۹ سوراخ روی ردیف ۲۷تایی (۹ ÷ ۲۷ = ۱/۳). بازوهای قیچی را روی همین ۹ سوراخ تنظیم می‌کنند.
دایره‌های سوراخ صفحه‌ی تقسیم در هر دستگاه فرق می‌کند؛ هر دایره‌ای را که در فهرست نشان داده می‌شود و روی صفحه‌ی شما هست، انتخاب کنید.
- فرمول دور اسپیندل (n = 1000·Vc / (π·D)) و تعریف‌های سرعت برش و پیشروی: Sandvik Coromant — Turning formulas and definitions و Sandvik Coromant — Formulas and definitions for milling (PDF).
- سرعت برش‌های جدول فقط محدوده‌ی راهنما هستند و به جنس ابزار، پوشش و ماشین بستگی دارند؛ مقدار دقیق را از کاتالوگ سازنده‌ی ابزار بگیرید (مثلاً ابزار انتخاب ابزار سندویک: Sandvik Coromant — Machining formulas).
- هد تقسیم: تقسیم ساده = ۴۰ ÷ N (نسبت رایج ۴۰ به ۱).
پیچ و مهره (Bolt & nut): ابعاد رزوه و گشتاور سفت‌کردن (Tightening torque)
اندازه و گام پیچ را انتخاب کنید تا ابعاد رزوه‌ی پیچ و مهره (گل‌پیچ)، قطر مته‌ی قلاویز و گشتاور سفت‌کردن محاسبه شود. (رزوه‌ی متریک ISO)
ابعاد بر پایه‌ی پروفیل اسمی ISO 724 است. گشتاور برای پیش‌تنش ۷۵٪ تنش اثبات پیچ محاسبه می‌شود (فرمول T = K·F·d)؛ برای اتصال‌های حساس، گشتاور را از کاتالوگ سازنده بگیرید. پیچ معمولاً با تلرانس 6g و مهره با 6H ساخته می‌شود.
طول درگیری مناسب رزوه (Thread engagement length — قاعده‌ی سرانگشتی)
در فولاد حدود ۱ برابر قطر پیچ، در چدن ۱٫۵ برابر و در آلومینیوم و پلاستیک ۲ تا ۲٫۵ برابر قطر پیچ، برای اینکه رزوه قبل از پیچ نشکند یا نکَنَد.
تبدیل تعداد دندانه در اینچ (TPI) به گام
- ISO 898-1:2013 — Mechanical properties of fasteners (property classes) و ISO 261:1998 (قطر و گام رزوه‌ی متریک).
- گشتاور سفت‌کردن به ضریب اصطکاک و روانکار وابسته است و مقدارهای جدول راهنما هستند؛ مرجع محاسبه‌ی دقیق اتصال پیچی: VDI 2230.
تلرانس (Tolerance) و نشیمن (Fit) — ISO 286
روی نقشه‌ها نوشته می‌شود مثلاً Ø۲۵ H7 یا Ø۲۵ h6. حرف بزرگ یعنی سوراخ، حرف کوچک یعنی شافت و عدد، درجه‌ی دقت (IT) است؛ هرچه عدد کوچک‌تر، دقت بیشتر. قطر اسمی و کلاس سوراخ و شافت را بنویسید تا حدود اندازه و نوع نشیمن معلوم شود.
خط افقی، اندازه‌ی اسمی (صفر) است. سوراخ H همیشه از صفر به بالا می‌رود. اگر شافت کاملاً پایین سوراخ باشد، همیشه لقی دارید (چرخش آزاد). اگر ناحیه‌ها روی هم بیفتند، گذار است (گاهی لقی کم، گاهی سفت). اگر شافت کاملاً بالا باشد، تداخل است و قطعه را باید با پرس یا حرارت جا زد.
مثال Ø۲۵: H7/g6 ← سوراخ ۲۵٫۰۰۰ تا ۲۵٫۰۲۱ و شافت ۲۴٫۹۸۰ تا ۲۴٫۹۹۳؛ لقی از ۰٫۰۰۷ تا ۰٫۰۴۱ میلی‌متر. H7/k6 ← شافت ۲۵٫۰۰۲ تا ۲۵٫۰۱۵؛ از ۰٫۰۱۵ تداخل تا ۰٫۰۱۹ لقی. H7/p6 ← شافت ۲۵٫۰۲۲ تا ۲۵٫۰۳۵؛ همیشه تداخل (۰٫۰۰۱ تا ۰٫۰۳۵).
مقادیر بر حسب میکرون (µm) و میلی‌متر. کلاس‌های پشتیبانی‌شده: سوراخ D, E, F, G, H, JS, K, N, P و شافت d, e, f, g, h, js, k, m, n, p. برای نشیمن‌های دیگر (مثل s6 یا u6) به استاندارد ISO 286 مراجعه کنید.
نشیمن‌های متداول (Common fits — سیستم سوراخ‌مبنا / Hole-basis)
«سوراخ‌مبنا» یعنی سوراخ را با یک کلاس ثابت (معمولاً H7) می‌سازند و نشیمن را با تغییر کلاس شافت تنظیم می‌کنند؛ چون ساخت سوراخ با مته و ریمر گران‌تر و محدودتر از تراشیدن شافت است. در جدول زیر، ستون «نوع» می‌گوید قطعه آزاد می‌چرخد یا با پرس جا می‌رود و ستون «کاربرد» مثال عملی است.
| نشیمن | نوع | کاربرد معمول |
|---|---|---|
| H11 / c11 | خیلی آزاد | قطعات با لقی زیاد، لولا و اتصال‌های خشن |
| H9 / d9 | آزاد | یاتاقان‌های کم‌دقت، قطعات آزاد گردنده |
| H8 / f7 | روان | یاتاقان‌های لغزشی ماشین‌آلات، لقی کم ولی روان |
| H7 / g6 | لغزشی دقیق | قطعاتی که باید سُر بخورند و محل دقیق داشته باشند |
| H7 / h6 | لغزشی / راهنما | مرکزیاب، راهنما، پین و بوش با لقی بسیار کم (رایج‌ترین) |
| H7 / k6 | گذار (احتمال لقی یا فشار) | قطعاتی که با ضربه‌ی سبک جا می‌روند؛ چرخ‌دنده و قرقره روی شافت |
| H7 / n6 | گذار محکم | جازدن با پرس سبک؛ نیاز به باز نشدن در کار عادی |
| H7 / p6 | فشاری سبک | جازدن دائمی با پرس؛ بوش و پین ثابت |
| H7 / s6 | فشاری متوسط | جازدن دائمی با گرم‌کردن یا پرس سنگین |
| H7 / u6 | فشاری سنگین | اتصال دائمی که بدون خرابی باز نمی‌شود |
تلرانس عمومی (General tolerances) ISO 2768 — وقتی روی نقشه تلرانس نیست
اگر نقشه بنویسد «ISO 2768-mK» یعنی کلاس m برای ابعاد خطی و کلاس K برای تلرانس هندسی. در نبود هر قید، ما از m استفاده می‌کنیم.
ابعاد خطی (میلی‌متر):
| اندازه‌ی اسمی (mm) | f (ریز) | m (متوسط) | c (خشن) | v (بسیار خشن) |
|---|---|---|---|---|
| ۰٫۵ تا ۳ | ±۰٫۰۵ | ±۰٫۱ | ±۰٫۲ | — |
| ۳ تا ۶ | ±۰٫۰۵ | ±۰٫۱ | ±۰٫۳ | ±۰٫۵ |
| ۶ تا ۳۰ | ±۰٫۱ | ±۰٫۲ | ±۰٫۵ | ±۱ |
| ۳۰ تا ۱۲۰ | ±۰٫۱۵ | ±۰٫۳ | ±۰٫۸ | ±۱٫۵ |
| ۱۲۰ تا ۴۰۰ | ±۰٫۲ | ±۰٫۵ | ±۱٫۲ | ±۲ |
| ۴۰۰ تا ۱۰۰۰ | ±۰٫۳ | ±۰٫۸ | ±۲ | ±۳ |
| ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ | ±۰٫۵ | ±۱٫۲ | ±۳ | ±۴ |
| ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ | — | ±۲ | ±۴ | ±۶ |
شعاع گوشه و پخ:
| شعاع گوشه یا ارتفاع پخ (mm) | f | m | c | v |
|---|---|---|---|---|
| ۰٫۵ تا ۳ | ±۰٫۲ | ±۰٫۲ | ±۰٫۴ | ±۰٫۴ |
| ۳ تا ۶ | ±۰٫۵ | ±۰٫۵ | ±۱ | ±۱ |
| بیش از ۶ | ±۱ | ±۱ | ±۲ | ±۲ |
زاویه:
| طول ضلع کوتاه‌تر زاویه (mm) | f | m | c | v |
|---|---|---|---|---|
| تا ۱۰ | ±۱° | ±۱° | ±۱°۳۰′ | ±۳° |
| ۱۰ تا ۵۰ | ±۰°۳۰′ | ±۰°۳۰′ | ±۱° | ±۲° |
| ۵۰ تا ۱۲۰ | ±۰°۲۰′ | ±۰°۲۰′ | ±۰°۳۰′ | ±۱° |
| ۱۲۰ تا ۴۰۰ | ±۰°۱۰′ | ±۰°۱۰′ | ±۰°۱۵′ | ±۰°۳۰′ |
| بیش از ۴۰۰ | ±۰°۵′ | ±۰°۵′ | ±۰°۱۰′ | ±۰°۲۰′ |
صافی و راستی (flatness / straightness):
| طول مورد نظر (mm) | H | K | L |
|---|---|---|---|
| تا ۱۰ | ۰٫۰۲ | ۰٫۰۵ | ۰٫۱ |
| ۱۰ تا ۳۰ | ۰٫۰۵ | ۰٫۱ | ۰٫۲ |
| ۳۰ تا ۱۰۰ | ۰٫۱ | ۰٫۲ | ۰٫۴ |
| ۱۰۰ تا ۳۰۰ | ۰٫۲ | ۰٫۴ | ۰٫۸ |
| ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ | ۰٫۳ | ۰٫۶ | ۱٫۲ |
| ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ | ۰٫۴ | ۰٫۸ | ۱٫۶ |
عمود بودن (perpendicularity)، تقارن و لنگی:
| مورد | H | K | L |
|---|---|---|---|
| عمود بودن (ضلع کوتاه‌تر) | |||
| تا ۱۰۰ | ۰٫۲ | ۰٫۴ | ۰٫۶ |
| ۱۰۰ تا ۳۰۰ | ۰٫۳ | ۰٫۶ | ۱ |
| ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ | ۰٫۴ | ۰٫۸ | ۱٫۵ |
| ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ | ۰٫۵ | ۱ | ۲ |
| تقارن (symmetry) — تا ۱۰۰ | ۰٫۵ | ۰٫۶ | ۰٫۶ |
| تقارن — ۱۰۰ تا ۳۰۰ | ۰٫۵ | ۰٫۶ | ۱ |
| تقارن — ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ | ۰٫۵ | ۰٫۸ | ۱٫۵ |
| تقارن — ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ | ۰٫۵ | ۱ | ۲ |
| لنگی دورانی (run-out) | ۰٫۱ | ۰٫۲ | ۰٫۵ |
جدول درجه‌های IT (µm)
IT یعنی «تلرانس بین‌المللی» (International Tolerance grade): پهنای محدوده‌ی مجاز اندازه. IT5 و IT6 دقت سنگ‌زنی و ریمر، IT7 و IT8 دقت معمول تراش و فرز دقیق، IT11 تا IT12 دقت ماشین‌کاری خشن است. عدد درجه هرچه بزرگ‌تر، تلرانس بازتر و ساخت ارزان‌تر.
اندازه‌ی تلرانس به قطر اسمی و درجه‌ی IT بستگی دارد؛ مثلاً IT7 برای قطر ۲۵ می‌شود ۲۱ میکرون.
| اندازه‌ی اسمی (mm) | IT5 | IT6 | IT7 | IT8 | IT9 | IT10 | IT11 | IT12 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| تا ۳ | ۴ | ۶ | ۱۰ | ۱۴ | ۲۵ | ۴۰ | ۶۰ | ۱۰۰ |
| ۳ تا ۶ | ۵ | ۸ | ۱۲ | ۱۸ | ۳۰ | ۴۸ | ۷۵ | ۱۲۰ |
| ۶ تا ۱۰ | ۶ | ۹ | ۱۵ | ۲۲ | ۳۶ | ۵۸ | ۹۰ | ۱۵۰ |
| ۱۰ تا ۱۸ | ۸ | ۱۱ | ۱۸ | ۲۷ | ۴۳ | ۷۰ | ۱۱۰ | ۱۸۰ |
| ۱۸ تا ۳۰ | ۹ | ۱۳ | ۲۱ | ۳۳ | ۵۲ | ۸۴ | ۱۳۰ | ۲۱۰ |
| ۳۰ تا ۵۰ | ۱۱ | ۱۶ | ۲۵ | ۳۹ | ۶۲ | ۱۰۰ | ۱۶۰ | ۲۵۰ |
| ۵۰ تا ۸۰ | ۱۳ | ۱۹ | ۳۰ | ۴۶ | ۷۴ | ۱۲۰ | ۱۹۰ | ۳۰۰ |
| ۸۰ تا ۱۲۰ | ۱۵ | ۲۲ | ۳۵ | ۵۴ | ۸۷ | ۱۴۰ | ۲۲۰ | ۳۵۰ |
| ۱۲۰ تا ۱۸۰ | ۱۸ | ۲۵ | ۴۰ | ۶۳ | ۱۰۰ | ۱۶۰ | ۲۵۰ | ۴۰۰ |
| ۱۸۰ تا ۲۵۰ | ۲۰ | ۲۹ | ۴۶ | ۷۲ | ۱۱۵ | ۱۸۵ | ۲۹۰ | ۴۶۰ |
| ۲۵۰ تا ۳۱۵ | ۲۳ | ۳۲ | ۵۲ | ۸۱ | ۱۳۰ | ۲۱۰ | ۳۲۰ | ۵۲۰ |
| ۳۱۵ تا ۴۰۰ | ۲۵ | ۳۶ | ۵۷ | ۸۹ | ۱۴۰ | ۲۳۰ | ۳۶۰ | ۵۷۰ |
| ۴۰۰ تا ۵۰۰ | ۲۷ | ۴۰ | ۶۳ | ۹۷ | ۱۵۵ | ۲۵۰ | ۴۰۰ | ۶۳۰ |
- ISO 286-1:2010 — ISO code system for tolerances on linear sizes, Part 1 (درجه‌های IT و اصول نشیمن) و ISO 286-2:2010, Part 2 (جدول انحراف سوراخ و شفت).
- ISO 2768-1:1989 (تلرانس عمومی طولی و زاویه‌ای). بخش هندسی قدیمی آن (ISO 2768-2:1989) در فوریه‌ی ۲۰۲۱ باطل و با ISO 22081:2021 جایگزین شده است.
- مقدارهای جدول‌ها خلاصه و گردشده‌اند؛ برای کار حساس به متن رسمی استاندارد مراجعه کنید.
جدول‌های کارگاهی (Workshop tables)
اندازه‌ی مته (Drill sizes): کسر اینچ، شماره‌ای و حرفی
این سه جدول یعنی چه؟ (برای مبتدی)
شماره‌ای (Number #1 تا #80): مته‌های ریز؛ هرچه شماره بزرگ‌تر، مته باریک‌تر است (#1 حدود ۵٫۸ mm و #80 حدود ۰٫۳ mm). برای قلاویز پیچ‌های شماره‌ای کاربرد دارد؛ مثلاً قلاویز 6-32 با مته‌ی #36.
حرفی (Letter A تا Z): مته‌هایی کمی بزرگ‌تر از ۱/۴″ (A حدود ۵٫۹۴ mm تا Z حدود ۱۰٫۴۹ mm). مثلاً قلاویز ۵/۱۶″-۱۸ با مته‌ی F و ۷/۱۶″-۱۴ با مته‌ی U.
کاربرد در کارگاه: وقتی مته‌ی اینچی یا شماره‌ای دارید، اندازه‌ی میلی‌متری را بنویسید تا نزدیک‌ترین مته را پیدا کنید. برای سوراخ دقیق (تلرانس‌دار) همیشه با ریمر یا بورینگ تمام کنید، نه مته‌ی خالی.
یک اندازه‌ی میلی‌متری بنویسید تا نزدیک‌ترین مته‌ها پیدا شود، یا نوع جدول را انتخاب کنید.
زبری سطح (Surface roughness) Ra و درجه‌ی N
Ra میانگین ارتفاع ناهمواری سطح است (µm یا میکرون). عدد کوچک‌تر یعنی سطح صاف‌تر و گران‌تر. روی نقشه به شکل Ra 1.6 یا درجه‌ی N7 نوشته می‌شود. مثال: سطح تراشکاری معمولی حدود Ra 3٫۲ تا ۱٫۶؛ سطح یاتاقان و نشیمن دقیق حدود Ra 0٫۸ تا ۰٫۴.
| درجه | Ra (µm) | Ra (µin) | روش معمول |
|---|---|---|---|
| N1 | ۰٫۰۲۵ | ۱ | لپینگ فوق‌دقیق |
| N2 | ۰٫۰۵ | ۲ | لپینگ |
| N3 | ۰٫۱ | ۴ | لپینگ / پولیش |
| N4 | ۰٫۲ | ۸ | هونینگ، سنگ‌زنی ظریف |
| N5 | ۰٫۴ | ۱۶ | سنگ‌زنی دقیق |
| N6 | ۰٫۸ | ۳۲ | سنگ‌زنی / تراش بسیار ظریف / سوراخ‌تراش (ریمر) |
| N7 | ۱٫۶ | ۶۳ | تراش و فرز ظریف |
| N8 | ۳٫۲ | ۱۲۵ | ماشین‌کاری معمول (رایج‌ترین) |
| N9 | ۶٫۳ | ۲۵۰ | ماشین‌کاری خشن |
| N10 | ۱۲٫۵ | ۵۰۰ | خشن‌تراشی، اره |
| N11 | ۲۵ | ۱۰۰۰ | برش شعله، ریخته‌گری ماسه‌ای |
| N12 | ۵۰ | ۲۰۰۰ | خیلی خشن |
روش معمول، تقریبی است و به ابزار، متریال و شرایط برش بستگی دارد. زبری روی نقشه معمولاً با علامت Ra (میکرون) مشخص می‌شود.
تبدیل سختی (Hardness conversion) — تقریبی برای فولاد
HRC (راکول C) برای فولادهای سخت‌شده (بالای حدود ۲۰). HB (برینل) برای فولاد نرم و چدن و غیرآهنی‌ها. HV (ویکرز) برای همه‌ی بازه‌ها از نرم تا بسیار سخت و ورق نازک. به‌طور معمول: فولاد ساده ≈ ۱۲۰ HB، فولاد تمپرشده ≈ ۳۰ HRC، فولاد ابزار سخت‌شده ≈ ۶۰ HRC.
| HRC (Rockwell C) | HV (Vickers) | HB (Brinell) |
|---|---|---|
| ۲۰ | ۲۳۸ | ۲۲۶ |
| ۲۵ | ۲۶۶ | ۲۵۳ |
| ۳۰ | ۳۰۲ | ۲۸۶ |
| ۳۵ | ۳۴۵ | ۳۲۷ |
| ۴۰ | ۳۹۲ | ۳۷۱ |
| ۴۵ | ۴۴۶ | ۴۲۱ |
| ۵۰ | ۵۱۳ | ۴۸۱ |
| ۵۵ | ۵۹۵ | — |
| ۶۰ | ۶۹۷ | — |
| ۶۵ | ۸۳۲ | — |
تبدیل سختی‌ها تقریبی است و برای تأیید رسمی باید روی همان روش اندازه‌گیری شود. HB برای سختی‌های بالا معتبر نیست.
مقایسه‌ی سختی متریال‌ها با یک نگاه (Hardness comparison)
هر نوار تقریب سختی ویکرز (HV) است؛ نوار بلندتر و قرمزتر یعنی سخت‌تر (ابزار برش و سنگ‌زنی بیشتر لازم دارد) و نوار کوتاه و سبزتر یعنی نرم‌تر.
اعداد تقریبی و برای مقایسه‌ی کلی‌اند. سختی واقعی به آلیاژ و عملیات حرارتی بستگی دارد؛ HRC فقط برای مقادیر بالای ≈ ۲۰ HRC معنی دارد.
- زبری سطح: ISO 21920-1:2021 جایگزین ISO 1302:2002 شده است؛ «درجه‌ی N» (N1 تا N12) از ویرایش‌های قدیمی‌تر ISO 1302 می‌آید و در نقشه‌های امروزی معمولاً مقدار Ra نوشته می‌شود.
- تبدیل سختی: ASTM E140 — Standard Hardness Conversion Tables for Metals. خود استاندارد تأکید می‌کند تبدیل سختی فقط تقریبی است و در صورت امکان باید با روش اصلی اندازه گرفت.
- اندازه‌ی مته‌های کسری، شماره‌ای و حرفی از جدول‌های رایج کتاب‌های مرجع (مثل Machinery's Handbook) آمده است.
مرکز تا مرکز دو سوراخ (Hole center distance)
با کولیس «دورترین فاصله‌ی دو سوراخ» (از لبه‌ی بیرونی یک سوراخ تا لبه‌ی بیرونی سوراخ دیگر) یا «نزدیک‌ترین فاصله» را اندازه بگیرید؛ نصف قطر هر دو سوراخ را کم یا زیاد می‌کنیم تا فاصله‌ی مرکزها (سنتر) به دست بیاید.
فرمول: C = E − (d1 + d2) / 2 و C = I + (d1 + d2) / 2. مثال: دورترین فاصله ۱۲۵٫۴، قطرها ۱۶ و ۲۰ → ۱۲۵٫۴ − ۸ − ۱۰ = ۱۰۷٫۴. هنگام اندازه‌گیری، قطر واقعی سوراخ را با کولیس یا گیج بگیرید نه اندازه‌ی نقشه.
فاصله و زاویه‌ی بین دو نقطه (Distance & angle)
برای سوراخ‌هایی که روی نقشه با مختصات یا با فاصله و زاویه داده شده‌اند.
برعکس: فاصله و زاویه (نسبت به محور X) را بدانید و ΔX و ΔY را بخواهید (Polar to Cartesian).
سوراخ‌ها روی دایره (Bolt circle / PCD)
مثلاً فلنج با N سوراخ روی قطر PCD. مختصات X و Y هر سوراخ نسبت به مرکز را می‌دهد تا در CNC یا هد تقسیم استفاده کنید.
ساین‌بار (Sine bar) — شیب دادن قطعه
برای فرز سطح شیب‌دار روی گیره: زیر یک سر ساین‌بار شمش‌گیج (Gauge blocks) به ارتفاع H می‌گذارید تا زاویه‌ی دلخواه ساخته شود.
فرمول: H = L × sin α. مثال: ساین‌بار ۲۰۰ و زاویه‌ی ۱۵° → H = ۵۱٫۷۶۴ mm.
عمق نوک مته (Drill point depth)
نوک مخروطی مته در سوراخ کور حدود ۰٫۳ برابر قطر عمق اضافه دارد؛ برای رسیدن به عمق کامل باید آن را به حساب آورد.
عمق پخ یا کانتر سینک (Chamfer / Countersink depth)
فرمول: depth = (D − d) / 2 / tan(angle / 2). برای پخ ۱×۴۵° روی لبه‌ی سوراخ، D = d + ۲.
- ساین‌بار: sin θ = h / L؛ عمق نوک مته با زاویه‌ی نوک (معمولاً ۱۱۸°).
جاخار و خار موازی (Keyway & parallel key) — DIN 6885 / ISO 773
قطر شافت را بنویسید تا ابعاد خار (عرض b × ارتفاع h) و عمق جاخار روی شافت (t1) و داخل توپی (t2) معلوم شود.
تلرانس‌های متداول: عرض خار h9 و ارتفاع h11. عرض جاخار شافت N9 و توپی JS9 برای نشیمن معمولی (Normal)؛ هر دو P9 برای نشیمن محکم (Close fit)؛ شافت H9 و توپی D10 برای نشیمن آزاد (Loose). طول خار معمولاً ۱ تا ۱٫۵ برابر قطر شافت است و از طول‌های استاندارد (۱۰، ۱۲، ۱۴، ۱۶، ۱۸، ۲۰، ۲۲، ۲۵، ۲۸، ۳۲، ۳۶، ۴۰، ۴۵، ۵۰، ۵۶، ۶۳، ۷۰، ۸۰، ۹۰، ۱۰۰ …) انتخاب می‌شود. اندازه‌های بازرسی: روی شافت، فاصله‌ی ته جاخار تا سطح مقابل شافت = d − t1؛ در توپی، فاصله‌ی ته جاخار تا سطح مقابل سوراخ = d + t2. نام‌گذاری: «خار A ۸×۷×۴۰ DIN 6885» یعنی خار موازی گوشه‌گرد، عرض ۸، ارتفاع ۷، طول ۴۰.
جدول کامل (Table)
جدول بر اساس ISO 773 / DIN 6885 تنظیم شده و مقادیر t1 و t2 مقادیر متداول استاندارد است؛ قبل از ماشین‌کاری با استاندارد یا کاتالوگ مقایسه شود.
- ابعاد جاخار (b، h، t1، t2) با جدول DIN 6885-1 تطبیق داده شد (هر ۱۶ ردیف جدول، ویرایش ۱۹۶۸ که در آن سایت بازنویسی شده؛ سایت رسمی استاندارد نیست).
- توجه: ISO 773 باطل شده و ویرایش ۱۹۶۸ DIN 6885-1 با ویرایش ۲۰۲۱-۰۶ جایگزین شده است؛ برای کار حساس ویرایش جاری را از DIN تهیه کنید.
اینسرت‌ها یا الماس‌های تراش و فرز (Inserts)
کد اینسرت را بخوانید (Insert code decoder)
کد چسبیده یا با فاصله بنویسید، مثل CNMG 120408. در کد ISO تراش، چهار حرف اول شکل، زاویه‌ی آزاد، تلرانس و نوع اینسرت را نشان می‌دهند.
کد هولدر (مثل MCLNR یا PCLNR) هم ساختار مشابهی دارد: حرف اول روش بستن اینسرت (M، S، C، P)، حرف دوم شکل اینسرت، سوم نوع هولدر (زاویه‌ی لبه)، چهارم زاویه‌ی آزاد اینسرت و آخر راست‌دست (R) یا چپ‌دست (L). هنگام خرید، کد کامل اینسرت و هولدر را بگویید.
زاویه‌های اینسرت و ابزار تراش — ساده و دقیق (Insert angles)
برای فهمیدن زاویه‌ها، لبه‌ی برش را از «کنار» ببینید؛ یعنی برشی که عمود بر لبه گرفته شود. لبه مثل یک گوه (Wedge) است که وارد فلز می‌شود. سه زاویه‌ی اصلی با هم ۹۰° می‌شوند: α + β + γ = 90°. یعنی اگر یکی را بزرگ کنید، دست‌کم یکی از دو تای دیگر کوچک می‌شود.
- زاویه‌ی براده یا روی‌تیغ γ (Rake angle): زاویه‌ی سطحی که براده روی آن می‌لغزد. مثبت یعنی لبه تیزتر و برش نرم‌تر؛ منفی یعنی لبه محکم‌تر ولی نیروی برش بیشتر. شیار «براده‌شکن» (Chip breaker) روی سطح اینسرت، زاویه‌ی براده‌ی مؤثر را مثبت‌تر می‌کند و براده را می‌شکند.
- زاویه‌ی آزاد α (Clearance / Relief angle): فاصله‌ی دادن به سطح پشت لبه (Flank) تا روی قطعه نساید. اگر کم باشد اصطکاک و گرما زیاد می‌شود؛ اگر زیاد باشد لبه ضعیف می‌شود. حرف دوم کد اینسرت آن را می‌گوید: N=۰°، B=۵°، C=۷°، P=۱۱°، D=۱۵°، E=۲۰°، F=۲۵°، G=۳۰°.
- زاویه‌ی گوه β (Wedge angle): زاویه‌ی خود فلز لبه بین سطح براده و سطح آزاد. هرچه بزرگ‌تر، لبه محکم‌تر و گرمای بهتری را دفع می‌کند؛ هرچه کوچک‌تر، برش نرم‌تر ولی شکننده‌تر.
- زاویه‌ی نشستن (ورود) κr (Lead / Entering angle): زاویه‌ی لبه‌ی اصلی با جهت پیشروی؛ این زاویه را «هولدر» می‌دهد (مثلاً MCLNR = ۹۵°). κr کمتر (۴۵° تا ۷۵°) = براده نازک‌تر و ضربه‌ی ورود نرم‌تر؛ κr = ۹۰° تا ۹۵° = پله‌ی تمیز و روتراشی.
- زاویه‌ی نوک ε (Nose / Included angle): زاویه‌ی گوشه‌ی لبه‌ی برش که از شکل اینسرت می‌آید (C و W: ۸۰°، D: ۵۵°، V: ۳۵°، T: ۶۰°، S: ۹۰°). نوک کوچک ظریف و دسترسی‌پذیر است؛ نوک بزرگ محکم است.
- زاویه‌ی لبه‌ی فرعی κr′ (End cutting-edge angle): زاویه‌ی لبه‌ی پشتی با سطح تمام‌شده. باید کمی باز باشد تا لبه‌ی فرعی روی سطح کار نمالد. جمع سه زاویه‌ی نمای بالا ۱۸۰° است: κr + ε + κr′ = 180°.
- زاویه‌ی شیب لبه λ (Inclination): شیب لبه‌ی اصلی در نمای کنار؛ جهت خروج براده را تعیین می‌کند. λ منفی لبه را قوی‌تر و ضربه‌ی ورود را روی بدنه‌ی لبه می‌اندازد (مناسب کلفت‌کاری).
- شعاع نوک rε (Nose radius): گرد بودن نوک. شعاع بیشتر = استحکام و سطح بهتر، اما نیروی عمودی و احتمال لرزش بیشتر.
| زاویه | نشانه | نقش | بزرگ‌تر شود | کوچک‌تر شود | مقدار رایج |
|---|---|---|---|---|---|
| براده | γ | سهولت جریان براده | برش نرم‌تر، لبه ضعیف‌تر | لبه محکم‌تر، نیرو بیشتر | −۶° … +۲۰° |
| آزاد | α | جلوگیری از مالش پشت لبه | اصطکاک کم، لبه ضعیف | ساییدگی و گرمای بیشتر | ۰° … ۱۵° |
| گوه | β | استحکام لبه | محکم‌تر، نیرو بیشتر | برش نرم‌تر، ظریف‌تر | ۵۵° … ۹۰° |
| نشستن | κr | جهت لبه نسبت به پیشروی | پله‌ی تمیز، نیروی عمودی بیشتر | براده نازک‌تر، ورود نرم‌تر | ۴۵° … ۹۵° |
| نوک | ε | زاویه‌ی گوشه | لبه محکم‌تر | دسترسی بهتر، لبه ظریف‌تر | ۳۵° … ۹۰° |
| لبه‌ی فرعی | κr′ | آزادی لبه‌ی عقب روی سطح | سطح آزادتر | مالش و سطح بد | ۵° … ۳۰° |
قاعده‌ی سرانگشتی: مواد نرم و چسبنده (آلومینیوم، مس، استنلس) = γ مثبت و لبه‌ی تیز؛ مواد سخت و برش منقطع = γ منفی و گوه‌ی بزرگ. مقدارهای بالا تقریبی‌اند و در کاتالوگ سازنده تفاوت دارند.
حدود بار و کاربرد اینسرت تراش (Turning insert limits)
شکل، اندازه‌ی لبه، شعاع نوک و نوع کار را بدهید تا محدوده‌ی تقریبی عمق برش، پیشروی، سرعت برش، زاویه‌ی قابل‌دسترس و پخ ببینید. این‌ها قاعده‌های سرانگشتی برگرفته از راهنمای سازنده‌ها هستند؛ عدد کاتالوگ اینسرت و گرید شما مرجع است.
رابطه‌ی زبری سطح با پیشروی و شعاع نوک
Ra ≈ f² ÷ (۳۲·r) (به میکرومتر، با f و r به mm ضرب در ۱۰۰۰). این مقدار «نظری» و بهترین حالت است؛ لرزش، لبه‌ی ساییده، براده‌ی چسبیده و متریال، عدد واقعی را بیشتر می‌کنند. برای رسیدن به Ra معین: f = √(۳۲·r·Ra ÷ ۱۰۰۰).
مقایسه‌ی شکل اینسرت‌ها
| شکل | استحکام لبه | گرایش به لرزش | کیفیت سطح | بهترین کاربرد |
|---|---|---|---|---|
| R گرد | خیلی زیاد | زیاد (نیروی عمودی بر کار) | خیلی خوب با پیشروی کم | کلفت‌کاری سنگین، مواد سخت، پروفیل ملایم |
| S ۹۰° | زیاد | متوسط | متوسط | کلفت‌کاری سنگین، برش منقطع، پخ و روتراشی ۴۵° |
| W ۸۰° | زیاد | متوسط | خوب | کلفت‌کاری، چدن و فولاد، ۶ لبه |
| C ۸۰° | زیاد تا متوسط | متوسط | خوب | همه‌کاره، پرکاربردترین، کلفت و پرداخت |
| D ۵۵° | متوسط | کم تا متوسط | خوب | نیمه‌پرداخت و کپی‌تراشی |
| T ۶۰° | متوسط | کم | خوب | پرداخت تا نیمه‌کلفت، ابزار داخلی (بورینگ) |
| V ۳۵° | کم | کم | عالی | فقط پرداخت و کپی‌تراشی با برش سبک |
کدام اینسرت برای چه هدفی؟
- کلفت‌کاری و دوام بیشتر: اینسرت منفی دوطرفه با لبه‌ی محکم (SNMG، WNMG، CNMG، یا گرد RNMG)، شعاع نوک بزرگ‌تر (۰٫۸ تا ۱٫۶ mm)، عمق برش بیشتر از شعاع نوک، و شکن‌براده‌ی مخصوص پیش‌تراش. برش منقطع (روی قطعه‌ی شیاردار) را فقط با لبه‌ی محکم و گرید چقرمه انجام دهید.
- کم‌ترین لرزش: اینسرت مثبت یک‌طرفه (CCMT، DCMT، TCMT، VBMT)، شعاع نوک کوچک (۰٫۲ تا ۰٫۴ mm)، عمق برش کم، و هولدر کوتاه و محکم. در میله‌ی بورینگ بلند و قطعه‌ی نازک شعاع بزرگ لرزش را بیشتر می‌کند. زاویه‌ی نشستن حدود ۹۰ تا ۹۵ درجه نیروی عمودی بر کار را کم می‌کند.
- سطح تمیزتر: شعاع نوک بزرگ‌تر با پیشروی کم، اینسرت سنگ‌خورده (Ground) با لبه‌ی تیز و پوشش PVD، شکن‌براده‌ی پرداخت، اینسرت وایپر (Wiper) که اجازه‌ی پیشروی دو برابر با همان سطح را می‌دهد، سرعت برش بالا و خنک‌کاری مناسب.
- پخ و گوشه: پخ را با لبه‌ی اصلی یا فرعی که زاویه‌ی کافی دارد بزنید (ببینید در نتیجه‌ی بالا «زاویه‌ی نزولی» چقدر است)، نه با اینسرت ۳۵° که ظریف است. پخ ۴۵° روی لبه‌ی انتهایی میله معمولاً آسان است؛ پخ روی گوشه‌ی داخلی پله به زاویه‌ی نزولی ≥ ۴۵° نیاز دارد.
- عمر لبه: کم‌ترین عمق برش را برابر شعاع نوک بگیرید؛ عمق کمتر از آن نوک را می‌ساید و لرزش می‌آورد. در شروع و پایان برش پیشروی را کم کنید و از وارد‌شدن ناگهانی به گوشه پرهیز کنید.
- ISO 1832:2017 — Indexable inserts for cutting tools, Designation (رمز اینسرت: شکل، زاویه‌ی آزاد، تلرانس، ...).
- محدوده‌ی بار، کاربرد و سرعت‌ها راهنما هستند؛ برای هر جنس و ابزار از کاتالوگ سازنده (مثل Sandvik Coromant) استفاده کنید.
دور و پیشروی سوراخ‌کاری با مته (Drilling speed & feed)
جنس کار، نوع مته و قطر را انتخاب کنید تا دور (rpm)، پیشروی هر دور (mm/rev)، سرعت پیشروی (mm/min) و زمان تقریبی سوراخ‌کاری را ببینید. عددها محدوده‌ی رایج در منابع کارگاهی و کاتالوگ سازنده‌ها هستند، نه عدد قطعی؛ کاتالوگ مته‌ی خودتان مرجع نهایی است.
نکتهاصول و ملاحظات سوراخ‌کاری
- رابطه‌ها: n = ۱۰۰۰·Vc ÷ (π·D) ، سرعت پیشروی F = n × f ، زمان ≈ (L + ۰٫۳·D) ÷ F.
- نسبت عمق به قطر (L/D): تا ۳ برابر قطر عادی است. از ۳ تا ۵ برابر دور و پیشروی را کمی کم کنید و براده را با پک (Peck) بیرون بیاورید؛ بیشتر از ۵ برابر مته‌ی ویژه‌ی سوراخ عمیق یا خنک‌کاری از داخل مته لازم است.
- قطر بزرگ: برای سوراخ بزرگ‌تر از حدود ۱۲ mm ابتدا با مته‌ی کوچک‌تر (حدود نصف قطر) پیش‌سوراخ کنید؛ نیروی محوری و گشتاور کم می‌شود.
- شروع دقیق: با مته‌ی مرغک (مته‌ی سنتر / Center drill) جای سوراخ را نشانه بزنید تا مته سُر نخورد.
- استنلس استیل و فولاد کارسخت‌شونده: حتماً با پیشروی ثابت و کافی سوراخ کنید؛ ایستادن مته در کار (Dwell) سطح را سخت می‌کند و مته را می‌سوزاند.
- زاویه‌ی نوک: ۱۱۸° برای کار عمومی؛ ۱۳۵° تا ۱۴۰° برای استنلس استیل، فولاد سخت و مته‌ی کاربید (خودمرکزشو، مقاوم‌تر)؛ برای برنج و پلاستیک لبه را با زاویه‌ی برش کم (تیغه‌ی تقریباً صاف) بسابید تا مته گیر نکند.
- دور بالا در مته‌ی کوچک: مته‌های زیر ۳ mm دور زیادی می‌خواهند که شاید دستگاه نداشته باشد؛ در این صورت حداکثر دور دستگاه را بنویسید تا پیشروی هم متناسب شود.
- فرمول دور و پیشروی: Sandvik Coromant — Machining formulas and definitions؛ مقدارهای جدول راهنما هستند و به جنس مته، پوشش و خنک‌کاری بستگی دارند.
گل‌پیچ (Socket head cap screw — سر پیچ آلن): اندازه‌ها و پیدا کردن سایز
«گل‌پیچ» همان سر پیچ است که آلن در آن می‌نشیند. قطر سر را با کولیس بگیرید تا سایز احتمالی پیچ (M) و اندازه‌ی آلن‌خور مشخص شود. اگر قطر رزوه را هم اندازه گرفته‌اید، همان معیار اصلی است.
جدول اندازه‌ها بر اساس سایز پیچ
قطر سر = dk، ارتفاع سر = k، آلن‌خور = s (اندازه‌ی آلن)، عمق آلن‌خور = t. سوراخ آزاد و جای فرورفتگی سر (کانتربور) مقادیر متداول برای نشیمن معمولی‌اند. اندازه‌ها از جدول‌های استاندارد رایج گردآوری شده و بسته به سازنده و ردیف ساخت اندکی فرق می‌کنند؛ قبل از ماشین‌کاری با پیچ واقعی چک کنید.
- ISO 4762:2004 — Hexagon socket head cap screws (معادل رایج DIN 912) و ISO 898-1:2013 برای رده‌ی مقاومت.
مساحت (Area) و حجم (Volume) شکل‌های رایج
همه‌ی ابعاد بر حسب میلی‌متر. برای شکل‌های سه‌بعدی، «مساحت» یعنی مساحت کل سطح بیرونی (و داخلی در لوله).
تلرانس عمومی و استانداردهای نقشه (ISO 2768)
روی بسیاری از نقشه‌ها نوشته می‌شود «ISO 2768 mK». یعنی هر اندازه‌ای که تلرانس جدا ندارد، طبق این جدول‌ها ساخته می‌شود. m کلاس اندازه‌های طولی (متوسط) و K کلاس صافی، راستی و عمودی بودن است.
۱) تلرانس اندازه‌های طولی و گوشه‌ها — ISO 2768-1 (± میلی‌متر)
| اندازه (mm) | f ریز | m متوسط | c درشت | v خیلی درشت |
|---|---|---|---|---|
| 0.5 – 3 | ±0.05 | ±0.1 | ±0.2 | — |
| 3 – 6 | ±0.05 | ±0.1 | ±0.3 | ±0.5 |
| 6 – 30 | ±0.1 | ±0.2 | ±0.5 | ±1 |
| 30 – 120 | ±0.15 | ±0.3 | ±0.8 | ±1.5 |
| 120 – 400 | ±0.2 | ±0.5 | ±1.2 | ±2.5 |
| 400 – 1000 | ±0.3 | ±0.8 | ±2 | ±4 |
| 1000 – 2000 | — | ±1.2 | ±3 | ±6 |
مثال: اندازه‌ی 20 mm در کلاس m یعنی ±0.2 ، پس بین 19.8 و 20.2 قبول است.
۲) صافی و راستی (تلرانس هندسی) — ISO 2768-2 (mm)
| اندازه‌ی لبه‌ی تخت‌ترین طول (mm) | H | K | L |
|---|---|---|---|
| تا 10 | 0.02 | 0.05 | 0.1 |
| 10 – 30 | 0.05 | 0.1 | 0.2 |
| 30 – 100 | 0.1 | 0.2 | 0.4 |
| 100 – 300 | 0.2 | 0.4 | 0.8 |
| 300 – 1000 | 0.3 | 0.6 | 1.2 |
۳) عمودی بودن دو سطح — ISO 2768-2 (mm)
| اندازه (mm) | H | K | L |
|---|---|---|---|
| تا 100 | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
| 100 – 300 | 0.3 | 0.6 | 1 |
| 300 – 1000 | 0.4 | 0.8 | 1.5 |
چند تعریف ساده
- فیلت (Fillet): گردکردنِ گوشه‌ی داخلی یا لبه‌ی بیرونی بین دو سطح با شعاع R؛ مثلاً R2 یعنی شعاع ۲ mm. فیلت تلرانس نشیمن نیست.
- پخ (Chamfer): برش مایل لبه؛ مثلاً 4×45° یعنی ۴ mm در هر راستا با زاویه‌ی ۴۵ درجه.
- نشیمن (Fit) مثل H7/g6: حرف بزرگ برای سوراخ و حرف کوچک برای شفت؛ عدد، درجه‌ی دقت است (عدد کوچک‌تر دقیق‌تر).
- DIN 1302: استاندارد علامت‌ها و اصطلاحات ریاضی است و تلرانس نمی‌دهد.
مرجع بیشتر: ISO 2768 در ویکی‌پدیا ، ISO 2768-1 در سایت ISO ، ISO 2768-2 در سایت ISO (باطل‌شده در ۲۰۲۱ و جایگزین: ISO 22081:2021). مقدارها راهنما هستند؛ مبنا نقشه و استاندارد رسمی است.
- ISO 2768-1:1989 — General tolerances, Part 1 (کلاس‌های f، m، c، v).
- ISO 2768-2:1989 (کلاس‌های H، K، L برای صافی و راستی و...) در ۴ فوریه‌ی ۲۰۲۱ باطل شد و ISO 22081:2021 جای آن را گرفت؛ نوشتن «ISO 2768-mK» روی نقشه‌های جدید دیگر توصیه نمی‌شود. توضیح تکمیلی: Wevolver — ISO 2768 General Tolerances: Tables, Classes, Current Status.
- جدول‌های این بخش خلاصه‌اند؛ مبنا نقشه و متن رسمی استاندارد است.
رزوه‌تراشی و محاسبه‌ی G76 (Threading — G76 / G92)
قطر و گام را بدهید؛ عددهای بلوک G76 (عمق رزوه، P، Q، R، F و X) و جدول پاس‌ها را محاسبه می‌کنیم. اعداد برای کنترل‌های فانوک (Fanuc و هم‌سبک‌ها) است و در انتها نمونه‌ی هاس (Haas) و G92 هم آمده است.
- نحوه‌ی G76 در کنترل هاس: Haas — G76 Threading Cycle, Multiple Pass (Lathe)؛ در فانوک دو بلوک و در هاس یک بلوک است و پارامترها تفاوت دارند، پس دفترچه‌ی کنترل ماشین خودتان (Fanuc Operator's Manual) ملاک است. قالب کلی برنامه‌ی G-code: ISO 6983-1:2009.
- رزوه‌ی مخروطی: در هاس مقدار مخروطی با I داده می‌شود (شعاعی) و «از نقطه‌ی هدف تا نقطه‌ی شروع» اندازه گرفته می‌شود، یعنی شعاعِ شروع منهای شعاعِ هدف؛ همین نکته در صفحه‌ی Haas — G92 هم آمده است. «شروع» یعنی جایی که ابزار قبل از چرخه ایستاده (Z شروع)، نه ابتدای رزوه؛ پس R روی طول رزوه + فاصله‌ی شروع Z حساب می‌شود. در فانوک همین مقدار در بلوک دوم با R (و در G92 با R) نوشته می‌شود؛ قالب عددی (با اعشار یا بدون آن) و علامت را در دفترچه‌ی کنترل خودتان تأیید کنید و حتماً اول بدون ابزار یا در شبیه‌ساز آزمایش کنید. مثال: مخروط ۱ : ۱۶ روی قطر (نیم‌زاویه‌ی حدود ۱٫۷۹°) برای رزوه‌ی لوله.
قوس تراشکاری: G2 یا G3 و مقدارهای R، I و K (Circular arc — G2 / G3)
مختصات شروع و پایان قوس را بدهید و بگویید شعاع (R) یا مرکز یا I و K را می‌دانید. جهت G2 (ساعتگرد) یا G3 (پادساعتگرد)، علامت R و I و K، و شکل مسیر را می‌دهیم. جهت در «نمای برنامه» سنجیده می‌شود: محور Z به راست و محور X به بالا (مثل نقشه‌ی تراش).
- معنی I و K (فاصله‌ی مرکز از نقطه‌ی شروع) و R: Haas — G02/G03 Circular Interpolation؛ در تراش I در محور X و K در محور Z است و I و R بر حسب شعاع‌اند حتی وقتی X قطری نوشته می‌شود.
- مثال‌های تراش با G03 و G02 و I/K: CIMCO Edit — Turning, Circular Interpolation. این ماشین‌حساب با دو مثال همان صفحه آزمایش شد: G03 X50 Z-5 I0 K-5 (از X40 Z0) و G02 X58 Z-40 I4 K0 (از X50 Z-36).
- قاعده‌ی تشخیص جهت: اگر هنگام رفتن از شروع به پایان، مرکز دایره سمت چپ شما (در نمای برنامه: Z راست، X بالا) باشد، قوس پادساعتگرد (G3) است و اگر سمت راست باشد ساعتگرد (G2). نتیجه‌ی آن این است که قوس محدب خارجی که به سمت Z منفی می‌رود G3 می‌شود. کنترل‌ها در جزئیات (اعشار، قطری بودن I، حداکثر زاویه‌ی R) فرق دارند؛ پیش از ماشین‌کاری در شبیه‌ساز یا بدون ابزار آزمایش کنید. قالب کلی برنامه: ISO 6983-1:2009.
جبران شعاع نوک ابزار تراش (Tool nose radius compensation)
نوک الماس تراش تیز نیست و گرد است (شعاع r، مثلاً ۰٫۴ یا ۰٫۸). کنترل مسیر را روی «نوک خیالی» (Imaginary tip) می‌سنجد، اما سطح را «لبه‌ی گرد» می‌تراشد. روی خط‌های موازی محور (Z و X) مشکلی نیست، ولی روی پخ، مخروط و قوس (G2 و G3) اگر r را در نظر نگیرید، اندازه‌ی واقعی با نقشه فرق می‌کند. بلوک‌های مسیر نقشه را بدهید تا اعداد دقیق (و در صورت نیاز با G41 و G42) را ببینید.
راهنماقالب نوشتن مسیر، شماره‌ی نوک و G41 / G42
- قالب مسیر: G1 X.. Z.. خط راست (پخ و مخروط)؛ G2 X.. Z.. R.. قوس ساعتگرد؛ G3 X.. Z.. R.. پادساعتگرد؛ یا به‌جای R مقدار I.. K.. (فاصله‌ی مرکز از شروع قوس؛ I همیشه شعاعی است). X یا Z که ننوشته شود همان قبلی می‌ماند. R همیشه مثبت (قوس تا ۱۸۰°) و برای قوس بزرگ‌تر از ۱۸۰° منفی.
- شماره‌ی نوک در نمای برنامه (Z به راست، X به بالا): ۳ = نوک پایین‌چپ، ۴ = پایین‌راست (روتراشی)، ۲ = بالاچپ، ۱ = بالاراست (داخل‌تراشی). نوک ۳ با ابزار روتراشی که به‌سمت سه‌نظام می‌رود (جهت Z منفی) رایج‌ترین حالت است و همان G42 می‌گیرد.
- G41 / G42: اگر در جهت حرکت نگاه کنید و ابزار (سمت هوا) در سمت چپ مسیر باشد G41 و اگر راست باشد G42. جهت را ماشین‌حساب از روی شماره‌ی نوک و جهت مسیر خودش تشخیص می‌دهد.
- گوشه‌ها: در گوشه‌ی بیرونی مسیر مرکز ابزار یک گردی کوچک به شعاع r می‌گیرد (در اعداد دستی همان G2/G3 اضافه دیده می‌شود)؛ در گوشه‌ی داخلی دو مسیر یکدیگر را قطع می‌کنند و گردی لازم نیست.
- هر دو را با هم نزنید: یا اعداد دستی با R و T صفر در افست، یا اعداد نقشه با G41/G42 و R و T واقعی در افست. ترکیب آن‌ها دو بار جبران می‌کند.
- محدودیت: قوس مقعر با شعاعی کوچک‌تر از r ساخته نمی‌شود. پخ یا قوسی که از ربع نوک بیرون بزند هم هشدار می‌دهد؛ زاویه‌ی دسترسی واقعی اینسرت (مثلاً C ۸۰° یا D ۵۵° و هولدر) را از کاتالوگ بگیرید. همیشه اول در شبیه‌ساز یا بدون قطعه امتحان کنید.
- اصول جبران شعاع نوک ابزار (نوک خیالی، شماره‌ی نوک ۰ تا ۹، قاعده‌ی G41/G42 با نگاه از +Y به −Y، افست R و T): دفترچه‌ی Fanuc Series 0i/30i-TB Operator's Manual (Lathe) — Tool nose radius compensation.
- جزئیات G41 و G42 در تراش هاس و رفتار ورود و خروج: صفحه‌ی G41/G42 دفترچه‌ی Haas Lathe Operator's Manual.
- رابطه‌ی خطای بدون جبران: برای سطح مایل با زاویه‌ی θ نسبت به محور Z روی ابزار با نوک خیالی، خطای عمود بر سطح برابر r × (sin θ + cos θ − 1) است (حداکثر ۰٫۴۱۴ r در ۴۵°). فرمول از هندسه‌ی محاسبه شده و با ماشین‌حساب بالا یکی است.
سی‌ان‌سی: کدهای G و M و آلارم‌ها (CNC — G-code, M-code & Alarms)
روی هر کد بزنید تا توضیح، مثال و شرح مثال باز شود. خلاصه‌ی کدهای پرکاربرد به سبک فانوک (Fanuc) که در بیشتر ماشین‌ها (و کنترلرهای هم‌سبک) استفاده می‌شود. بعضی کدها در کنترلر دیگر (زیمنس، هایدنهاین، مزاک) یا در تراش و فرز معنای متفاوت دارند؛ همیشه به دفترچه‌ی ماشین مراجعه کنید.
نمونهیک برنامه‌ی ساده‌ی فرز (Sample milling program)
نمونهیک برنامه‌ی ساده‌ی تراش (Sample turning program)
نمونه‌ی رزوه‌تراشی M24×2 (ادامه‌ی همان برنامه):
T0303 (THREAD TOOL) G97 S600 M03 G00 X26. Z5. G76 P010060 Q100 R0.05 G76 X21.55 Z-28. P1227 Q400 F2. G00 X100. Z100. M30گام ۲ میلی‌متر، عمق رزوه ۱٫۲۲۷ و عمق پاس اول ۰٫۴ میلی‌متر. قطر ته‌دنده = ۲۴ − ۲×۱٫۲۲۷ ≈ ۲۱٫۵۵. توضیح کامل با شکل پایین‌تر آمده است.
آموزش گام‌به‌گام با شکل و مثال کامل (Worked examples)
برنامه‌ها برای کنترل‌های هم‌سبک فانوک نوشته شده‌اند. اعداد شکل‌ها با شماره‌ی کنار خطوط برنامه یکی است. پیش از اجرای هر برنامه روی ماشین خودتان در شبیه‌ساز یا بدون قطعه امتحان کنید.
I و Kمحاسبه‌ی I و J و K و R در قوس‌های G02 و G03 (مثبت یا منفی؟)
I و J و K چیستند؟ فاصله‌ی «نقطه‌ی شروع قوس تا مرکز قوس» روی محورها هستند: I روی X، J روی Y و K روی Z (در تراش فقط I و K). همیشه از شروع قوس به‌سمت مرکز حساب می‌شوند، نه از مبدأ برنامه.
فرمول: I = X مرکز − X شروع ، K = Z مرکز − Z شروع.
مثبت: مرکز در سمت مثبت آن محور نسبت به شروع است. منفی: مرکز در سمت منفی است. صفر: مرکز با شروع روی یک خط است.
نکته‌ی تراش: در کنترل‌های فانوک I «شعاعی» است حتی اگر X را قطری (Diameter) می‌نویسید؛ یعنی I = (قطر مرکز − قطر شروع) ÷ ۲.
مثال A (گوشه‌ی گرد انتهای میله، محدب): شروع X30 Z0، پایان X40 Z-5، شعاع ۵. مرکز قوس X30 Z-5 است. پس I = ۰ و K = −۵ (مرکز نسبت به شروع به‌سمت چپ، یعنی Z منفی). جهت: در شکل با Z به راست و X به بالا قوس خلاف عقربه‌هاست، پس G03.
G00 X30. Z2. G01 Z0 F0.1 G03 X40. Z-5. I0 K-5. (یا با شعاع: G03 X40. Z-5. R5.) G01 Z-20.
مثال B (گردی گوشه‌ی داخلی پله، مقعر): شروع X30 Z-15، پایان X40 Z-20، شعاع ۵. مرکز X40 Z-15 است، یعنی از دید شعاع ۵ میلی‌متر بالاتر از شروع: I = +۵ و K = ۰. جهت عقربه‌ای است، پس G02.
G01 Z-15. F0.1 G02 X40. Z-20. I5. K0 G01 X50.
مثال فرز (G17، صفحه‌ی XY): شروع X0 Y0، نیم‌دایره‌ای به‌قطر ۲۰ تا X20 Y0 با مرکز X10 Y0. I = ۱۰ − ۰ = +۱۰ و J = ۰:
G00 X0 Y0 G02 X20. Y0 I10. J0 F150 (نیم‌دایره‌ی بالایی، ساعتگرد) G03 X0 Y0 I-10. J0 (برگشت از شروع X20: مرکز سمت چپ، پس I = −10)
R به‌جای I و K: فقط شعاع را می‌دهید و کنترل مرکز را حساب می‌کند. R مثبت یعنی قوس کوچک‌تر یا مساوی ۱۸۰°، R منفی یعنی قوس بزرگ‌تر از ۱۸۰°. نیم‌دایره و دایره‌ی کامل با R معتبر نیست و باید I/J/K بدهید. دایره‌ی کامل: شروع و پایان یکی و I یا J برابر شعاع.
جهت G02/G03: اگر ابزار روی قطعه (پشت محور) باشد و Z به راست و X به بالا ببینید همین شکل صادق است. روی ماشین‌هایی که ابزار جلوی محور است جهت‌ها برعکس دیده می‌شود؛ حتماً یک بار در هوا یا در شبیه‌ساز امتحان کنید.
G76رزوه‌تراشی: عمق، X، P، Q، R، رزوه‌ی دو راهه و مخروطی
قالب فانوک (دو سطر):
G76 P(m)(r)(a) Q(Δdmin) R(d) G76 X(قطر ته دنده) Z(انتها) R(مخروط i) P(ارتفاع دنده k) Q(عمق پاس اول) F(گام یا Lead)
- سطر اول P با شش رقم: mm = تعداد پاس پرداخت (۰۱ تا ۹۹)، rr = اندازه‌ی پخ خروج رزوه بر حسب ۰٫۱ برابر Lead (۱۰ یعنی یک برابر Lead، ۲۰ یعنی دو برابر)، aa = زاویه‌ی ابزار (۸۰، ۶۰، ۵۵، ۳۰، ۲۹ یا ۰).
- Q سطر اول: کمینه‌ی عمق هر پاس به میکرومتر و بدون ممیز. Q100 یعنی ۰٫۱ mm؛ پاس‌های آخر از این کمتر نمی‌شوند.
- R سطر اول: اضافه‌ی پرداخت برحسب میلی‌متر (شعاعی، مثلاً R0.05).
- X: قطر ته دنده در پایان (قطر نهایی). Z: موقعیت انتهای رزوه.
- R سطر دوم: مخروط رزوه (اختلاف شعاع ابتدا و انتها)؛ برای رزوه‌ی مستقیم نوشته نشود یا ۰ باشد.
- P سطر دوم: ارتفاع (عمق) دنده به‌صورت شعاعی، میکرومتر و بدون ممیز؛ ۱٫۲۲۷ mm می‌شود P1227.
- Q سطر دوم: عمق پاس اول (شعاعی، میکرومتر). پاس‌ها از قاعده‌ی «عمق تجمعی ≈ Q × √ شماره‌ی پاس» پیش می‌روند تا مساحت براده تقریباً ثابت بماند.
- F: گام (Lead). در رزوه‌ی یک‌راهه برابر گام و در چندراهه برابر گام × تعداد راه.
مثال M24×2 خارجی: قطر روی ۲۴ و گام ۲.
- عمق دنده: h = ۰٫۶۱۳۴ × گام = ۰٫۶۱۳۴ × ۲ = ۱٫۲۲۷ mm (شعاعی) ⇒ P1227.
- X ته دنده: ۲۴ − ۲ × ۱٫۲۲۷ = ۲۱٫۵۴۶ ≈ ۲۱٫۵۵.
- Z شروع: دست‌کم ۲ تا ۳ برابر گام قبل از قطعه برای شتاب‌گیری: Z5 (۲٫۵ برابر گام). X شروع: کمی بالاتر از قطر روی: X26.
- Z انتها: طول رزوه ۲۵ به‌اضافه‌ی ۳ mm خروج: Z-28 (بدون شیار خروج، ابزار باید قبل از شانه بایستد).
T0303 (THREAD TOOL) G97 S600 M03 (دور ثابت؛ در رزوه G96 نگذارید) G00 X26. Z5. M08 G76 P011060 Q100 R0.05 G76 X21.55 Z-28. P1227 Q400 F2. G00 X100. Z100. M09
P011060 یعنی یک پاس پرداخت، پخ خروج یک برابر Lead و زاویه‌ی ۶۰°. نمونه‌ی عمق پاس‌ها (شعاعی) با Q400 و Q100:
| پاس | ۱ | ۲ | ۳ | ۴ | ۵ | ۶ | ۷ | ۸ | پرداخت |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| عمق این پاس | ۰٫۴۰۰ | ۰٫۱۶۶ | ۰٫۱۲۷ | ۰٫۱۰۷ | ۰٫۱۰۰ | ۰٫۱۰۰ | ۰٫۱۰۰ | ۰٫۰۷۷ | ۰٫۰۵۰ |
| عمق تجمعی | ۰٫۴۰۰ | ۰٫۵۶۶ | ۰٫۶۹۳ | ۰٫۸۰۰ | ۰٫۹۰۰ | ۱٫۰۰۰ | ۱٫۱۰۰ | ۱٫۱۷۷ | ۱٫۲۲۷ |
این جدول محاسبه‌ی تقریبی بر پایه‌ی همان قاعده‌ی √n است؛ کنترل ماشین شما ممکن است کمی متفاوت تقسیم کند. اگر رزوه‌ی اول کم‌گیر یا پرگیر بود، با Q سطر دوم و کمی تغییر در X تنظیم کنید.
رزوه‌ی داخلی: ارتفاع دنده h ≈ ۰٫۵۴۱۳ × گام و X قطر اسمی (قطر ته دنده‌ی داخلی همان قطر بزرگ رزوه است). سوراخ قبل از رزوه ≈ قطر اسمی − ۱٫۰۸۲۵ × گام (مثلاً M24×2 ⇒ ۲۱٫۸۳). ابزار داخلی کوچک‌تر است؛ دور و عمق را کمتر بگیرید.
رزوه‌ی دو راهه (Two-start thread): Lead = گام × ۲. برای M24 با گام ۲ و دو راهه، Lead = ۴ است: F4. در G76 می‌نویسید؛ هر راهه با گام ۲ فاصله دارد. روش: یک بار G76 را با شروع Z10 اجرا کنید (فاصله‌ی شتاب‌گیری بیشتر چون Lead بزرگ شده)، بعد شروع را به‌اندازه‌ی یک گام (۲ mm) جابه‌جا کنید و دوباره G76 را همان‌طور اجرا کنید:
G00 X26. Z10. G76 P011060 Q100 R0.05 G76 X21.55 Z-28. P1227 Q400 F4. (راهه‌ی اول) G00 X26. Z12. (شروع جابه‌جا شده به اندازه‌ی گام) G76 P011060 Q100 R0.05 G76 X21.55 Z-28. P1227 Q400 F4. (راهه‌ی دوم)
در کنترل‌هایی که G32 با Q (جابه‌جایی زاویه‌ی شروع) دارند، راهه‌ی دوم را با تغییر زاویه‌ی شروع (برای دو راهه ۱۸۰°) هم می‌توان نوشت. دفترچه‌ی کنترل را ببینید. برای سه راهه جابه‌جایی = Lead ÷ ۳.
رزوه‌ی مخروطی (مثل رزوه‌ی لوله‌ی NPT) یا رزوه‌ی زاویه‌دار با گام ثابت: رزوه‌ی مخروطی با R سطر دوم نوشته می‌شود. R = اختلاف شعاع ابتدا و انتهای رزوه = (طول رزوه × نسبت مخروط) ÷ ۲ در قطر. مثلاً مخروط ۱:۱۶ روی قطر (رایج در لوله) و طول رزوه ۲۰ mm: تغییر قطر ۲۰ ÷ ۱۶ = ۱٫۲۵ و تغییر شعاع ۰٫۶۲۵.
G00 X(قطر شروع کمی بیش از قطر روی) Z5. G76 P011060 Q100 R0.05 G76 X(قطر ته دنده در انتها) Z-20. R-0.625 P1227 Q400 F1.814 (۱۴ دندانه در اینچ ⇒ ۲۵٫۴ ÷ ۱۴ = ۱٫۸۱۴)
گام ثابت یعنی Lead ثابت در راستای محور و R فقط شعاع را عوض می‌کند. علامت R بسته به جهت (قطر بزرگ‌تر یا کوچک‌تر شدن به‌سمت پایان) فرق دارد و روی کنترل‌ها متفاوت است؛ یک بار در هوا یا با شبیه‌ساز و بدون برش امتحان کنید تا ابزار از قطعه دور نشود. ارتفاع دنده و X را از جدول استاندارد همان رزوه (مثلاً NPT) بگیرید.
G71پیش‌تراش طولی: مثال خارجی، داخل‌تراشی و U منفی
قالب (Type I، دو سطر):
G71 U(عمق هر پاس، شعاعی) R(عقب‌نشینی) G71 P(N شروع) Q(N پایان) U(اضافه‌ی پرداخت قطری) W(اضافه‌ی پرداخت طولی) F
- U سطر اول: عمق هر پاس به‌صورت شعاعی (۲ یعنی ۲ mm از هر طرف). R: فاصله‌ی عقب‌نشینی هر پاس.
- P و Q: شماره‌ی خط اول و آخر مسیر نهایی (مثلاً N10 و N20).
- U سطر دوم: اضافه‌ی پرداخت قطری (برای هر طرف نصف آن). روی تراش خارجی مثبت و روی داخل‌تراشی منفی است (چون ماده باید در داخل سوراخ باقی بماند و قطر کوچک‌تر شود).
- W: اضافه‌ی پرداخت در راستای Z. F: پیشروی پیش‌تراش (F و S داخل خطوط N10 تا N20 فقط در G70 اثر دارند).
- در Type I مسیر باید یکنواخت باشد: X فقط زیاد (یا برای داخل فقط کم) شود و Z فقط کم شود. خط N10 فقط باید حرکت X داشته باشد. شکل‌هایی با فرورفتگی (شیار) به G71 نوع II یا G73 نیاز دارند.
مثال خارجی (OD): شمش ⌀۵۰ و طول ۶۰:
O0010 (G71 OD) G21 G40 G97 G99 T0101 (OD ROUGH) G50 S2500 G96 S180 M03 G00 X52. Z2. M08 ← A: نقطه‌ی شروع سیکل G71 U2. R0.5 G71 P10 Q20 U0.4 W0.1 F0.25 N10 G00 X16. (1) G01 Z0 F0.1 (2) X20. Z-2. (3) پخ ۲×۴۵ Z-20. (4) قطر ۲۰ به طول ۲۰ X30. (5) شانه Z-35. (6) قطر ۳۰ X40. Z-45. (7) مخروط Z-60. (8) قطر ۴۰ N20 X52. (9) G00 X100. Z100. M09 T0202 (OD FINISH) G96 S220 M03 G00 X52. Z2. G70 P10 Q20 ← پرداخت همان مسیر G00 X100. Z100. M30
مثال داخل‌تراشی (ID): سوراخ پیش‌سوراخ‌شده‌ی ⌀۲۰، ابزار بورینگ. توجه: U منفی است و نقطه‌ی شروع A داخل سوراخ (قطر کمتر از ۲۰) است.
O0011 (G71 ID BORING) G21 G40 G97 G99 T0404 (BORING BAR) G50 S2500 G96 S150 M03 G00 X19. Z2. M08 ← A: داخل سوراخ ⌀۲۰ G71 U1.5 R0.5 G71 P10 Q20 U-0.3 W0.05 F0.15 ← U منفی برای داخل N10 G00 X34. (1) G01 Z0 F0.1 (2) X30. Z-2. (3) پخ دهانه Z-25. (4) قطر ۳۰ به عمق ۲۵ X24. (5) پله به قطر کمتر Z-40. (6) قطر ۲۴ تا عمق ۴۰ N20 X20. (7) G00 Z5. G00 X100. Z100. M09 G70 P10 Q20 M30
اگر در پرداخت بار می‌خواهید بگذارید (یعنی اضافه‌ی ماده برای پاس پرداخت): در بیرون U و W مثبت و در داخل U منفی بدهید؛ مقدار معمول U بین ۰٫۲ تا ۰٫۵ mm قطری است. بدون G70 این اضافه‌ی ماده روی کار می‌ماند.
G72پیش‌تراش رو: مثال کامل با شکل
G72 مثل G71 است ولی پاس‌ها در راستای X (رو‌تراش) حرکت می‌کنند و عمق هر پاس در راستای Z است؛ برای قطعاتی که قطر بزرگ و طول کم دارند (فلنج، دیسک) مناسب است.
G72 W(عمق هر پاس در Z) R(عقب‌نشینی) G72 P Q U(اضافه قطری) W(اضافه طولی) F
در G72 اولین خط مسیر (N10) فقط حرکت Z دارد و مسیر از سمت سه‌نظام (Z عمیق و قطر بزرگ) به‌سمت رو (Z کم‌عمق و قطر کم) تعریف می‌شود: X فقط کم شود و Z فقط زیاد شود.
O0012 (G72 FACING) G21 G40 G97 G99 T0101 (FACING ROUGH) G50 S2000 G96 S160 M03 G00 X82. Z2. M08 ← A G72 W2. R0.5 G72 P10 Q20 U0.4 W0.1 F0.25 N10 G00 Z-20. (1) فقط Z G01 X70. F0.1 (2) Z-10. (3) X50. (4) Z-3. (5) X30. (6) Z0 (7) N20 X0. (8) رو تا مرکز G00 X100. Z100. M09 T0202 (FINISH) G00 X82. Z2. G70 P10 Q20 G00 X100. Z100. M30
G73تکرار الگو: مثال کامل با شکل و شیار
G73 مسیر نهایی را چند بار «موازی با خودش» از بیرون به‌سمت شکل نهایی تکرار می‌کند؛ برای قطعات ریخته‌گری و آهنگری که اضافه‌ی ماده روی همه‌ی شکل یکنواخت است یا شکل فرورفتگی (شیار) دارد و G71 تک‌طرفه جواب نمی‌دهد.
G73 U(کل برداشت X، شعاعی) W(کل برداشت Z) R(تعداد تقسیم/پاس) G73 P Q U(اضافه قطری) W(اضافه طولی) F
- U و W سطر اول: فاصله‌ی مسیر اولین پاس از شکل نهایی (در X شعاعی و در Z)؛ برابر بیشترین ضخامت ماده‌ای که باید برداشته شود (تقریباً).
- R: تعداد پاس‌ها. هر پاس مسیر را به‌اندازه‌ی U÷R به شکل نزدیک‌تر می‌کند.
- مسیر می‌تواند بالا و پایین برود (غیریکنواخت)، بر خلاف G71 نوع I. در بخشی از پاس‌ها ابزار هوا را می‌برد؛ این هزینه‌ی G73 است.
O0013 (G73) G21 G40 G97 G99 T0101 (OD ROUGH) G50 S2500 G96 S160 M03 G00 X42. Z2. M08 ← A G73 U10. W1. R10 ← ۱۰ mm بیشترین اضافه (شعاعی)، ۱۰ پاس G73 P10 Q20 U0.4 W0.1 F0.2 N10 G00 X20. (1) G01 Z0 F0.1 X30. Z-5. (2) Z-15. (3) X24. Z-18. (4) شیار Z-25. (5) X34. Z-28. (6) Z-40. (7) N20 X38. G00 X100. Z100. M09 T0202 (FINISH) G00 X42. Z2. G70 P10 Q20 M30
- قالب کلی G-code: ISO 6983-1:2009 — Program format and definitions of address words. بیشتر کدها مشترک‌اند ولی لهجه‌ی کنترل‌ها (فانوک، هاس، زیمنس و...) متفاوت است؛ مثال: Haas — G76 (Lathe). دفترچه‌ی ماشین خودتان ملاک است.
وایرکات — اسپارک برشی (Wire EDM)
محاسبه‌ی سریع آفست سیم (Wire Offset / H-register)، پهنای شیار برش (Kerf) و زمان تقریبی برش بر اساس قطر سیم، ضخامت قطعه و تعداد پاس‌های پرداخت (Skim cuts).
فرمول آفست سیم: Offset (H) = (d_wire ÷ 2) + Spark Gap + Skim Stock. در برش سنبه (خارجی) آفست به سمت بیرون و در ماتریس (داخلی) به سمت داخل اعمال می‌شود. حداقل شعاع گوشه‌ی داخلی همیشه کمی بزرگ‌تر از d_wire ÷ 2 + Gap است (مثلاً برای سیم ۰٫۲۵ حداقل شعاع گوشه ≈ ۰٫۱۶ mm).
۱) جدول مقادیر مرجع آفست و گپ جرقه در وایرکات (سیم برنجی ۰٫۲۵ mm در فولاد)
| مرحله برش | آفست کل نسبت به خط نقشه (mm) | گپ جرقه تک‌طرفه (µm) | مقدار بار باقی‌مانده برای پاس بعد (µm) | زبری سطح تقریبی Ra (µm) |
|---|---|---|---|---|
| تک‌پاس (Rough cut) | ۰٫۱۵۵ تا ۰٫۱۶۵ | ۳۰ تا ۴۰ | ۰ (پایان کار) | ۲٫۵ – ۳٫۲ |
| برش ۳ پاسه (۱ برش اصلی + ۲ اسکیم — رایج در قالب‌سازی دقیق): | ||||
| پاس ۱ (Rough) | ۰٫۱۸۵ تا ۰٫۱۹۵ | ۳۵ | ۳۰ تا ۳۵ | ۲٫۸ |
| پاس ۲ (Skim 1) | ۰٫۱۴۵ تا ۰٫۱۵۲ | ۱۵ | ۵ تا ۸ | ۱٫۴ |
| پاس ۳ (Skim 2) | ۰٫۱۳۳ تا ۰٫۱۳۸ | ۸ تا ۱۲ | ۰ | ۰٫۸ |
برای وایرکات مولیبدن (رفت‌وبرگشتی) با سیم ۰٫۱۸ mm، گپ جرقه معمولاً حدود ۱۵ تا ۲۵ میکرون در هر طرف است و آفست تک‌پاس حدود ۰٫۱۰۵ تا ۰٫۱۱۵ mm بسته می‌شود.
۲) مقادیر مرجع کشش سیم، سرعت سیم و فشار فلاشینگ
| نوع و قطر سیم | کشش سیم (Wire Tension) | سرعت تغذیه سیم | فشار فلاشینگ (برش اصلی / اسکیم) | کاربرد اصلی |
|---|---|---|---|---|
| برنجی ۰٫۲۵ mm (یک‌بارمصرف) | ۱۰۰۰ تا ۱۴۰۰ گرم (۱۰–۱۴ N) | ۸ تا ۱۲ m/min | ۱۰–۱۵ bar / ۱–۲ bar | عمومی، قالب برش و تزریق، ارتفاع تا ۳۰۰ mm |
| برنجی ۰٫۲۰ mm (یک‌بارمصرف) | ۶۰۰ تا ۹۰۰ گرم (۶–۹ N) | ۶ تا ۱۰ m/min | ۸–۱۲ bar / ۱–۲ bar | گوشه‌های ظریف، دندانه و قطعات دقیق |
| پوشش‌دار روی (Zinc-coated 0.25) | ۱۱۰۰ تا ۱۵۰۰ گرم | ۸ تا ۱۲ m/min | ۱۲–۱۶ bar / ۱–۲ bar | سرعت برش ۲۰–۳۰٪ بیشتر، کاربید و قطعات بلند |
| مولیبدن ۰٫۱۸ mm (چندبارمصرف) | اعمال با فنر/وزنه مکانیکی | ۸ تا ۱۱ m/s (رفت‌وبرگشتی) | پاشش ثقلی (امولسیون) | اقتصادی، برش‌های عمومی و ضخامت‌های بالا |
- GF Machining Solutions (AgieCharmilles) — Wire EDM Technology & Operator Reference Guide: جداول آفست پاس‌های Rough و Skim، کنترل کشش سیم و فلاشینگ کوواکسیال.
- Sodick Co., Ltd. — Linear Motor Wire-cut EDM Machining Condition Handbook: مقادیر مرجع گپ جرقه، سرعت برش مساحت (mm²/min) و لایه‌ی سفید (Recast layer).
- ASM Handbook, Volume 16: Machining — Electrical Discharge Machining (Wire-Cut EDM): اصول فیزیکی تخلیه الکتریکی، انتخاب نوع سیم و خواص متالورژیکی سطح برش‌خورده.
اسپارک غوطه‌وری — حفره‌زنی (Sinker / Die-Sinking EDM)
محاسبه‌ی سریع اندازه‌ی ساخت الکترود (Undersize / لقی جرقه)، گپ جرقه تک‌طرفه (Overcut)، نرخ براده‌برداری و درصد سایش الکترود بر اساس جریان آمپر و جنس الکترود.
فرمول اندازه‌ی الکترود حفره (مردانه): D_electrode = D_cavity − (2 × Side_Gap) − (2 × Orbit_Radius). اگر قرار است با یک الکترود ابتدا خشن‌کاری و سپس با اوربیت پرداخت کنید، الکترود را به اندازه‌ی (گپ پرداخت + شعاع اوربیت) کوچک‌تر بسازید.
۱) جدول مقادیر مرجع گپ جرقه (Overcut) و پارامترها بر حسب جریان
| جریان پیک Ip (A) | زمان روشن Ton (µs) | گپ تک‌طرفه مس (mm) | گپ تک‌طرفه گرافیت (mm) | نرخ براده‌برداری MRR (mm³/min) | زبری سطح VDI 3400 (Ra) |
|---|---|---|---|---|---|
| ۱ – ۳ A (پرداخت) | ۲ – ۱۰ | ۰٫۰۲۰ – ۰٫۰۴۰ | ۰٫۰۳۰ – ۰٫۰۵۰ | ۲ – ۱۵ | VDI 15–21 (۰٫۵–۱٫۱ µm) |
| ۵ – ۱۰ A (نیمه‌پرداخت) | ۱۵ – ۵۰ | ۰٫۰۵۰ – ۰٫۰۹۰ | ۰٫۰۶۵ – ۰٫۱۱۰ | ۲۵ – ۸۰ | VDI 24–27 (۱٫۶–۲٫۲ µm) |
| ۱۲ – ۲۵ A (متوسط) | ۶۰ – ۱۵۰ | ۰٫۱۰۰ – ۰٫۱۸۰ | ۰٫۱۲۰ – ۰٫۲۱۰ | ۱۰۰ – ۲۵۰ | VDI 30–33 (۳٫۲–۴٫۵ µm) |
| ۳۰ – ۵۰ A (خشن) | ۲۰۰ – ۴۰۰ | ۰٫۲۰۰ – ۰٫۳۲۰ | ۰٫۲۴۰ – ۰٫۳۸۰ | ۳۰۰ – ۶۵۰ | VDI 36–39 (۶٫۳–۹٫۰ µm) |
| ۶۰ – ۱۰۰ A (خیلی خشن) | ۵۰۰ – ۱۰۰۰ | ۰٫۳۵۰ – ۰٫۵۵۰ | ۰٫۴۰۰ – ۰٫۶۵۰ | ۸۰۰ – ۱۸۰۰ | VDI 42–45 (۱۲٫۵–۱۸ µm) |
۲) مقایسه‌ی خواص و کاربرد مواد الکترود در اسپارک غوطه‌وری
| جنس الکترود | قطبیت معمول (در فولاد) | سایش حجمی (Wear Ratio) | مزایا و خواص کلیدی | معایب و محدودیت‌ها |
|---|---|---|---|---|
| مس الکترولیتی (ECu) | مثبت (+) در خشن و پرداخت | کم در خشن (۱–۳٪)، متوسط در پرداخت | سطح آینه‌ای عالی (تا VDI 12)، در دسترس، عدم تولید غبار | پلیسه زدن در فرزکاری، تغییر شکل حرارتی در دیواره‌های نازک، سنگین |
| گرافیت (Graphite) | مثبت (+) در خشن (سایش کم) / منفی (−) در سرعت بالا | بسیار کم در پالس‌های بلند (< ۱٪) | ماشین‌کاری بسیار سریع و بدون پلیسه، سبک، پایداری حرارتی عالی در ابعاد بزرگ و ریب‌های نازک | گردوغبار سیاه هنگام تراش، زبری نهایی محدود به اندازه دانه گرافیت |
| مس-تنگستن (CuW 75/25) | مثبت (+) برای فولاد / منفی (−) برای کاربید | بسیار کم (مقاوم‌ترین در برابر سایش گوشه) | بهترین انتخاب برای اسپارک روی کاربید تنگستن (الماس)، رزوه‌زنی و شیارهای بسیار باریک | قیمت بسیار بالا، ماشین‌کاری سخت‌تر |
| برنج (Brass) | منفی (−) | زیاد (۲۰ تا ۵۰٪) | ارزان، مناسب لوله‌های سوپر دریل (سوراخ‌کاری استارت وایرکات) | سایش بسیار زیاد، نامناسب برای قالب‌سازی دقیق |
- VDI 3400 (Verein Deutscher Ingenieure) — Electrical Discharge Machining (EDM): Definitions, Processes, Application & Surface Reference: استاندارد مرجع آلمان برای کدهای سطح اسپارک و تنظیمات پالس.
- Poco Graphite / Entegris — EDM Technical Manual (Principles of Sinker EDM): جداول اورکات، انتخاب دانه‌بندی گرافیت (Angstrofine / Ultrafine) و نسبت سایش گوشه.
- Charmilles Technologies — Die-Sinking EDM Training & Technology Guide: اصول قطبیت الکترود، اثر زمان روشن پالس (Ton) بر سایش و محاسبات اوربیتینگ.
عوامل مؤثر فرآیندی، جدول VDI و عیب‌یابی عملی EDM
راهنمای جامع اپراتورهای وایرکات و اسپارک برای تنظیم دقیق پارامترهای ژنراتور، شناخت لایه‌ی سفید (Recast Layer)، تبدیل استاندارد VDI 3400 به میکرون و رفع ایرادهای رایج کارگاهی.
۱) نقش هر یک از پارامترهای فرآیندی در اسپارک و وایرکات
| پارامتر فرآیندی | نماد | اگر زیاد شود چه می‌شود؟ | اگر کم شود چه می‌شود؟ | توصیه‌ی عملی اپراتور |
|---|---|---|---|---|
| جریان پیک جرقه | Ip (A) | سرعت براده‌برداری بالا، گپ بزرگ‌تر، سطح زبرتر، لایه سفید ضخیم‌تر | سطح صاف‌تر (VDI پایین)، گپ کوچک‌تر، کاهش شدید سرعت | مهم‌ترین عامل تعیین‌کننده‌ی اندازه چاله‌های جرقه و گپ جانبی است. |
| زمان روشن بودن پالس | Ton (µs) | حرارت بیشتر، کاهش سایش الکترود (در مس/گرافیت با قطب +)، اما خطر قوس (Arc) و زبری بیشتر | فرسایش بیشتر الکترود، ولی سطح ریزتر و تنش حرارتی کمتر | در وایرکات Ton بسیار کوتاه است (۰٫۱ تا ۲ میکروثانیه)؛ در اسپارک خشن تا ۵۰۰ میکروثانیه می‌رسد. |
| زمان خاموش بودن پالس | Toff (µs) | پایداری فرآیند، تخلیه بهتر براده، خنک شدن گپ، اما کاهش سرعت برش | سرعت بالاتر، اما خطر تجمع ذرات، اتصال کوتاه، قوس زدن و بریدن سیم | وقتی آمپر ناپایدار است، عمق زیاد است یا سیم می‌بُرد، اولین کار افزایش Toff است. |
| ولتاژ سروو / گپ | SV / Vg (V) | فاصله‌ی گپ بازتر می‌شود؛ حرکت محافظه‌کارانه‌تر و پایدارتر، سرعت کمتر | ابزار/سیم به قطعه نزدیک‌تر می‌شود؛ سرعت بیشتر ولی خطر اتصال کوتاه | در برش‌های حساس، ورود و خروج به لبه، و مقاطع متغیر SV را کمی بالاتر ببرید. |
| فشار فلاشینگ (شست‌وشو) | P (bar) | تخلیه عالی ذرات، جلوگیری از جرقه ثانویه؛ در سیم نازک باعث لرزش و شکم دادن سیم می‌شود | ماندن ذرات کربن/فلز در گپ، قوس زدن (Arcing)، سیاه شدن کار و بریدن سیم | در وایرکات پاس ۱ فلاشینگ بالا (۱۰–۱۵ بار) و نازل‌ها کاملاً چسبیده به قطعه (فاصله ۰٫۱ mm)؛ در اسکیم فشار کم. |
| هدایت الکتریکی آب (وایرکات) | µS/cm | گپ بزرگ‌تر، نشت جریان و زنگ‌زدگی قطعه | تأخیر در یونیزه شدن، کاهش سرعت برش | برای فولاد بین ۵ تا ۱۵ µS/cm و برای کاربید زیر ۱۰ µS/cm نگه دارید (تعویض به‌موقع رزین). |
۲) جدول تبدیل استاندارد زبری سطح VDI 3400 به Ra و Rz
در نقشه‌های قالب‌سازی، صافی سطح اسپارک و وایرکات معمولاً با کد VDI 3400 (از ۱۲ تا ۴۵) مشخص می‌شود. رابطه‌ی ریاضی آن Ra (µm) = 10^(VDI ÷ 20 − 1) است:
| کد VDI 3400 | Ra (µm) | Rz تقریبی (µm) | معادل گرید N | ظاهر سطح و کاربرد در قالب‌سازی |
|---|---|---|---|---|
| VDI 12 | ۰٫۴۰ | ۱٫۸ | N5 | نیمه‌آینه‌ای بسیار ظریف؛ پاس ۳ و ۴ وایرکات یا اسپارک فینیشینگ پودری |
| VDI 15 | ۰٫۵۶ | ۲٫۵ | N5–N6 | پرداخت بسیار نرم؛ قالب‌های تزریق پلاستیک براق قبل از پولیش دستی |
| VDI 18 | ۰٫۸۰ | ۳٫۵ | N6 | پرداخت استاندارد؛ پاس ۲ اسکیم وایرکات، سطوح کاری دقیق سنبه و ماتریس |
| VDI 21 | ۱٫۱۲ | ۵٫۰ | N6–N7 | پرداخت مات یکنواخت؛ سطوح دید قطعات پلاستیکی با بافت بسیار ریز |
| VDI 24 | ۱٫۶۰ | ۷٫۰ | N7 | نیمه‌پرداخت تمیز؛ ۱ پاس اسکیم وایرکات، بسیار رایج در قالب‌های صنعتی |
| VDI 27 | ۲٫۲۴ | ۱۰٫۰ | N7–N8 | بافت مات استاندارد اسپارک؛ تک‌پاس خوب وایرکات، نیازمند سنگ یا پولیش کم |
| VDI 30 | ۳٫۱۵ | ۱۴٫۰ | N8 | تک‌پاس سریع وایرکات یا اسپارک متوسط؛ بافت دانه‌ای مشخص |
| VDI 33 | ۴٫۵۰ | ۲۰٫۰ | N8–N9 | خشن‌کاری ملایم؛ سطوح غیرکاری یا بافت درشت دکوراتیو |
| VDI 36 | ۶٫۳۰ | ۲۸٫۰ | N9 | خشن‌کاری اسپارک؛ دارای لایه‌ی سفید ضخیم (نیاز به پاس پرداخت دارد) |
| VDI 39 – 42 | ۹٫۰ – ۱۲٫۵ | ۴۰ – ۵۵ | N9–N10 | خشن‌کاری سنگین با آمپر بالا جهت تخلیه سریع بار |
۳) عیب‌یابی کاربردی در وایرکات و اسپارک (Troubleshooting)
وایرکاتعلت بریدن مداوم سیم (Wire Breakage) و راه‌حل
- فاصله زیاد نازل‌ها از قطعه: اگر نازل بالا یا پایین بیش از ۰٫۱ تا ۰٫۲ میلی‌متر از سطح قطعه فاصله داشته باشد، فشار آب از بغل فرار کرده و سیم در وسط قطعه خشک کار می‌کند و می‌سوزد.
- ورود و خروج به لبه یا سوراخ (پله داشتن قطعه): در مقاطع متغیر، فلاشینگ به هم می‌ریزد؛ حتماً در این نقاط Toff را بیشتر و ولتاژ سروو (SV) را بالاتر ببرید.
- خرابی الماس راهنما یا برق‌گرفتگی‌ها (Power Feed Contacts): شیار افتادن روی کاربید برق‌رسان باعث گیر کردن سیم و جرقه زدن روی خود سیم می‌شود؛ کاربید را یک پله بچرخانید.
- زنگ‌زدگی، پوسته اکسیدی یا ناخالصی در فولاد/چدن: قبل از شروع، سطح تماس گیره و محل استارت را تمیز کنید.
وایرکاتمخروطی شدن دیواره (Taper) یا شستن گوشه‌ها و خط انداختن
- شکم دادن سیم (Wire Lag / Barrel effect): در قطعات ضخیم، فشار فلاشینگ و نیروی دافعه جرقه وسط سیم را به عقب می‌راند. راه‌حل: افزایش کشش سیم (Wire Tension) در حد مجاز و استفاده از ۱ یا ۲ پاس اسکیم با فشار آب کم.
- خط افتادن در محل توقف یا جدایش لقمه (Drop-off mark): هرگز نگذارید لقمه به یک‌باره سقوط کند و سیم را به دیواره بکوبد. یک تَب نگهدارنده (Tab / Glue stop) به طول ۰٫۵ تا ۱٫۵ mm باقی بگذارید، پاس اسکیم مسیر اصلی را بزنید و در آخر تب را ببرید.
اسپارکقوس زدن (Arcing)، جمع شدن کربن (کُک زدن) و سیاه شدن حفره
- تخلیه نشدن براده در حفره‌های عمیق: زمان خاموشی پالس (Toff) را زیاد کنید، ارتفاع پرش محور Z (Jump height) را بیشتر و فاصله زمانی بین پرش‌ها (Jump interval) را کوتاه‌تر کنید تا دی‌الکتریک تازه وارد کف حفره شود.
- تمرکز جرقه در یک نقطه (رسوب کربن): جریان پیک را یک پله کم کنید و فلاشینگ مکشی یا ثقلی را طوری تنظیم کنید که جریان آرام اما پیوسته از گپ عبور کند.
متالورژیلایه‌ی سفید (White / Recast Layer) و ترک‌های ریز در فولاد ابزار و کاربید
در اثر حرارت جرقه‌ها (۸۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ درجه سانتی‌گراد)، لایه‌ی بسیار نازکی از فلز ذوب شده و بلافاصله توسط مایع دی‌الکتریک کوئنچ (منجمد) می‌شود. این لایه «لایه‌ی سفید» نام دارد که بسیار سخت (تا ۶۵ HRC)، ترد و دارای ریزترک است.
- در قالب‌های برش (SPK / D2) و دایکاست (H13)، اگر فقط تک‌پاس خشن زده شود، لایه سفید حدود ۲۰ تا ۴۰ میکرون ضخامت دارد و زیر ضربه باعث لب‌پر شدن سریع سنبه/ماتریس می‌شود.
- راه‌حل: حتماً با ۲ تا ۳ پاس اسکیم (در وایرکات) یا پاس پرداخت با آمپر زیر ۲ (در اسپارک) ضخامت لایه سفید را به زیر ۳ میکرون برسانید، یا پس از اسپارک سطح را سنگ‌زنی/پولیش و تمپر تنش‌گیری کنید.
- در کاربید تنگستن (الماس): آب دی‌الکتریک در زمان طولانی باعث حل شدن کبالت (Cobalt leaching) می‌شود؛ از پالس‌های فرکانس بالا (Generator AC) و حداقل ۲ پاس اسکیم استفاده کنید.
- ISO 4287 / ISO 21920 & VDI 3400 — Geometrical Product Specifications (GPS) & EDM Surface Roughness Correlation: تطبیق استاندارد اعداد VDI با مقادیر Ra و Rz.
- Klocke, F. (RWTH Aachen) — Manufacturing Processes 3: Non-traditional Machining Processes (EDM & ECM), Springer: تحلیل علمی مکانیزم تخلیه الکتریکی، لایه‌ی سفید (White layer) و منطقه‌ی متأثر از حرارت (HAZ).
- Mitsubishi Electric & Makino EDM Application Notes: راهنمای عملی عیب‌یابی بریدگی سیم، کنترل هدایت آب دی‌الکتریک و استراتژی‌های پرش (Jump) در اسپارک غوطه‌وری.
خواندن نقشه و دفترچه‌ی برق ماشین‌آلات (Electrical diagram reading guide)
این راهنما برای کسی است که دفترچه‌ی برق (Electrical manual / Schematic) تراش، فرز، CNC، پرس و دیگر ماشین‌های صنعتی را باز کرده و می‌خواهد علائم را بشناسد و با روش درست عیب را پیدا کند. نام و شماره‌ها در سازنده‌های مختلف کمی فرق می‌کند؛ همیشه راهنمای همان دستگاه مرجع اصلی است.
۱ساختار دفترچه: از کجا شروع کنیم؟How the manual is organised
- فهرست و صفحه‌ی اول: فهرست برگ‌ها (Sheet index)، ولتاژ و فاز ورودی، جریان اصلی، مشخصات تابلو.
- مدار قدرت (Power circuit): از ورودی سه‌فاز (L1، L2، L3) تا کلید اصلی، فیوزها، کنتاکتورها، درایوها و موتورها. خطوط ضخیم‌تر.
- مدار فرمان (Control circuit): معمولاً ۲۴ ولت DC یا ۱۱۰/۲۳۰ ولت AC؛ شامل رله‌ها، شاسی‌ها، سنسورها و ایمنی (E-Stop). خطوط نازک‌تر، اغلب به‌صورت نردبانی (Ladder).
- ورودی/خروجی PLC یا CNC (I/O): فهرست آدرس‌ها مثل X0.1 / Y2.3 / I0.1 / Q0.2 و نام هر سیگنال.
- جدول سیم‌کشی و ترمینال‌ها (Terminal / Wiring list): هر سیم از کجا به کجا می‌رود.
- فهرست قطعات (BOM / Parts list): کد و مدل هر قطعه، برای خرید یا جایگزینی.
شماره‌ی ستون در پایین برگ (Cross-reference): کنار هر کویل نوشته می‌شود کنتاکت‌های آن در کدام برگ و ستون هستند، مثلاً 12.4 یعنی برگ ۱۲ ستون ۴. با همین می‌توانید مسیر یک سیگنال را دنبال کنید.
۲علائم پایه‌ی شماتیکBasic symbols (IEC 60617 / ANSI)
| علامت / نام | معنی | در عیب‌یابی |
|---|---|---|
| NO — بسته‌شونده Normally Open | در حالت استراحت باز؛ با فرمان یا فشار بسته می‌شود. | با مولتی‌متر باید بدون فرمان «باز» و با فرمان «بسته» باشد. |
| NC — بازشونده Normally Closed | در حالت استراحت بسته؛ با فرمان باز می‌شود. مثل شاسی استپ، E-Stop، لیمیت‌سوئیچ ایمنی. | سیم پاره یا کنتاکت کثیف باعث «قطع شدن مدار ایمنی» می‌شود. |
| کویل (Coil) — مستطیل A1–A2 | فرمان رله، کنتاکتور یا شیر برقی (سلنوئید). | ولتاژ نامی روی کویل را در دو سر آن بسنجید؛ مقاومت کویل معمولاً چند ده تا چند صد اهم است. بی‌نهایت = کویل سوخته. |
| فیوز (Fuse) | حفاظت از جریان زیاد. | مقاومت نزدیک صفر = سالم؛ بی‌نهایت = سوخته. ولتاژ دو سر فیوز زیر بار نباید بالا باشد. |
| کلید حفاظت موتور / MCB / MCCB | کلید خودکار قطع در اضافه‌جریان و اتصال کوتاه. | اگر دائم قطع می‌کند: موتور، کابل یا درایو را بررسی کنید؛ نه فقط بالا بردن تنظیم جریان. |
| اورلود (Thermal overload، F یا OL) | حفاظت حرارتی موتور؛ کنتاکت کمکی 95-96 (NC) و 97-98 (NO). | برای ریست دکمه‌ی آبی/قرمز؛ پیش از آن علت (گیر کردن موتور) را پیدا کنید. |
| شاسی (Push button) | سبز = استارت (NO)، قرمز = استپ (NC)، قارچی قرمز-زرد = توقف اضطراری. | رنگ طبق استاندارد؛ تعویض شاسی خراب ساده است. |
| لیمیت‌سوئیچ / پروکسیمیتی | تشخیص موقعیت (در، چاک، محور، ابزار). | ببینید LED سنسور روشن می‌شود یا نه؛ سنسور را با فلز نزدیک کنید. |
| موتور (M)، M 3~ | موتور القایی سه‌فاز؛ M با خط راست = DC؛ سرو = SM/MS. | سه سیم U-V-W به درایو/کنتاکتور؛ PE زمین. |
| ترانس (Transformer) | دو سیم‌پیچ؛ ولتاژ ورودی/خروجی کنارش نوشته شده. | ورودی را اندازه بگیرید، بعد خروجی؛ فیوز ثانویه معمولاً علت اول است. |
| زمین (PE) | سه خط افقی کوتاه‌شونده یا نماد زمین؛ سیم سبز-زرد. | اتصال بدنه مهم است؛ زمین ضعیف علت نویز و قطع و وصل ناگهانی. |
| لامپ / آژیر / چراغ هشدار | دایره با ضربدر؛ رنگ‌ها: قرمز خطا، سبز آماده. | لامپ خاموش لزوماً به معنای نبود برق نیست؛ لامپ را تعویض کنید. |
۳شماره‌گذاری ترمینال کنتاکتور و رلهTerminal numbering
| شماره | معنی |
|---|---|
| A1 – A2 | دو سر کویل (فرمان). |
| 1-2 · 3-4 · 5-6 | کنتاکت‌های اصلی قدرت (ورودی ۱،۳،۵ — خروجی ۲،۴،۶؛ یا L1 L2 L3 → T1 T2 T3). |
| 13-14 | کنتاکت کمکی NO (رقم‌های ۳ و ۴ در آخر یعنی NO). |
| 21-22 | کنتاکت کمکی NC (رقم‌های ۱ و ۲ در آخر یعنی NC). |
| COM · NO · NC | رله‌ی کوچک: مشترک، باز، بسته (رله‌های صنعتی و رله‌ی سه‌پایه). |
| 11 · 12 · 14 | رله‌ی تک‌کنتاکتی: ۱۱ مشترک، ۱۲ بسته، ۱۴ باز. |
| 85 – 86 / 30 – 87 – 87a | رله‌ی خودرویی: ۸۵-۸۶ کویل؛ ۳۰ مشترک، ۸۷ باز، ۸۷a بسته. |
رقم اول عدد دو‌رقمی معمولاً شماره‌ی ردیف کنتاکت است و رقم آخر نوع کارکرد.
۴نام‌گذاری قطعات (حرف‌ها) و آدرس‌هاDesignations
| حرف | معنی | مثال |
|---|---|---|
| K / KM / KA | رله / کنتاکتور (Relay / Contactor) | KM1 کنتاکتور اسپیندل |
| Q / QF / QM | کلید قدرت، بریکر، کلید حفاظت موتور | QF1 بریکر اصلی |
| F / FU | فیوز یا حفاظت | FU2 |
| M | موتور | M1 پمپ خنک‌کاری |
| S / SB / SA | کلید، شاسی، سلکتور | SB1 استپ |
| B / BG / SQ | سنسور، لیمیت‌سوئیچ (در بعضی نقشه‌ها SQ یا LS) | B3 سنسور در چاک |
| Y / YV | شیر برقی (Solenoid valve) | YV1 شیر نگه‌دارنده‌ی ابزار |
| T / TC | ترانسفورماتور | TC1 |
| G / PS / U | منبع تغذیه (۲۴V DC)، مبدل یا درایو | G1 24V |
| X / XT | ترمینال (ردیف ترمینال) | X1:12 |
| H / HL | چراغ سیگنال یا آژیر | HL2 |
| E / EL | روشنایی، المنت | EL1 چراغ کار |
ولتاژ و نام ریل‌ها: L1 L2 L3 N PE برق شبکه؛ +24V و 0V (یا GND/M) فرمان DC؛ DC+ DC− یا P N باس DC درایو.
آدرس I/O (PLC): I / X = ورودی (از میدان به کنترلر)، Q / Y / O = خروجی (از کنترلر به رله/شیر). %I0.3، X1.2 یا Y40.1 (فانوک: X ورودی، Y خروجی، R / D / K حافظه و پارامتر) مطابق همان کنترلر.
۵رنگ سیم‌هاWire colours
| رنگ | کاربرد رایج (IEC 60204-1 و عرف تابلو) |
|---|---|
| سبز-زرد | همیشه زمین حفاظتی PE؛ هرگز برای چیز دیگر استفاده نمی‌شود. |
| آبی روشن | نول (N). |
| سیاه | مدار قدرت AC (فازها). |
| قرمز | مدار فرمان AC. |
| آبی | مدار فرمان DC (و همچنین سیم نول در برخی نقشه‌ها). |
| نارنجی | مداری که با کلید اصلی قطع نمی‌شود و ممکن است هنوز برق داشته باشد (مثلاً از منبع دیگر). احتیاط! |
در عمل، سازنده‌ها گاهی رنگ دیگری هم به‌کار می‌برند؛ شماره‌ی سیم (Wire number) روی نوار سیم مرجع بهتری از رنگ است و در جدول سیم‌کشی پیدا می‌شود.
۶سنسورهای PNP و NPNPNP / NPN sensors
- سه‌سیمه: قهوه‌ای = +۲۴V، آبی = ۰V، مشکی = سیگنال (ردیف رنگ‌ها طبق استاندارد سنسور).
- PNP (Sourcing): در حالت فعال، خروجی +۲۴V می‌دهد. رایج در اروپا و بیشتر ماشین‌های جدید.
- NPN (Sinking): در حالت فعال، خروجی را به ۰V وصل می‌کند. رایج در ژاپن و آسیا.
- ورودی PLC یا CNC باید با نوع سنسور سازگار باشد (Sink / Source). جایگزین‌کردن PNP با NPN بدون تغییر سیم‌کشی کار نمی‌کند.
- NO یا NC بودن سنسور را در نقشه و در برچسب سنسور ببینید؛ سنسور NC در حالت عادی روشن است.
۷مدار استارت-استپ (خودنگهدار) و مدار نردبانیStart-stop / ladder
مدار نردبانی (Ladder) از چپ به راست و بالا به پایین خوانده می‌شود: دو ریل عمودی (+ و ۰)، و هر پله یک مدار است: کنتاکت‌ها و شرط‌ها در سمت چپ، و مصرف‌کننده (کویل) در سمت راست.
مثال خودنگهدار: +24V → استپ (NC) → استارت (NO) → کویل KM1 → 0V و یک کنتاکت NO از KM1 موازی با استارت بسته می‌شود. با فشردن استارت، کویل وصل و کنتاکت موازی خودش را نگه می‌دارد.
معنی عیب: اگر با استارت کنتاکتور می‌چسبد ولی رها که می‌کنید می‌افتد، کنتاکت خودنگهدار یا سیم آن مشکل دارد. اگر اصلاً نمی‌چسبد، شرط‌های سری (استپ، اورلود، ایمنی، لیمیت‌ها) را یکی‌یکی از چپ به راست بسنجید.
۸روش عیب‌یابی گام‌به‌گامFault-finding method
- علامت را دقیق بنویسید: چه پیامی یا آلارمی (شماره‌ی آلارم را از صفحه بخوانید)، در چه لحظه‌ای، با چه عملی؟
- دفترچه‌ی آلارم (Alarm list) را باز کنید: شماره‌ی آلارم معمولاً علت یا سیگنال را می‌دهد، مثل «اورلود اسپیندل» یا «نبود فشار هوا».
- سیگنال مربوط را در صفحه‌ی تشخیص PLC / I/O (Diagnosis / PMC) ببینید: ورودی‌های ۰ و ۱. نام سیگنال را در نقشه پیدا کنید.
- به عقب دنبال کنید: از PLC به ترمینال، به سنسور یا کلید، به منبع. در هر نقطه ولتاژ را بسنجید.
- ساده‌ترین‌ها اول: فیوز، بریکر، اورلود، کلید اضطراری، در تابلو یا حفاظ، فشار هوا یا روغن، شل شدن ترمینال.
- اندازه‌گیری: ولتاژ (با برق) یا پیوستگی (بدون برق) — بخش «مولتی‌متر» را ببینید.
- یک تغییر در هر بار: یک قطعه را عوض کنید و نتیجه را ببینید؛ سیم‌ها را قبل از جدا کردن عکس بگیرید یا شماره بزنید.
- پس از تعمیر، علت ریشه‌ای (گرد و غبار، روغن، لرزش، ترمینال شل) را هم برطرف کنید.
۹خطاهای رایج CNC و جای بررسیTypical CNC faults
| نشانه | محل‌های محتمل |
|---|---|
| دستگاه اصلاً روشن نمی‌شود | کلید اصلی، فیوزهای ورودی، ترانس، منبع تغذیه‌ی ۲۴V (LED سبز)، فیوز ثانویه. |
| «توقف اضطراری» (E-Stop) فعال می‌ماند | شاسی قارچی نچرخیده یا خراب، درهای ایمنی، ریست نشدن رله‌ی ایمنی، سیم قطع در حلقه‌ی NC. |
| آلارم اضافه‌جریان یا اورلود اسپیندل | تسمه یا بلبرینگ، بار زیاد، درایو، کابل موتور، فن خنک‌کننده، اورلود حرارتی. |
| آلارم درایو محور / سرو | کابل انکودر، کابل موتور، باس DC، مقاومت ترمز، گیر مکانیکی. |
| آلارم لیمیت یا مرجع‌گیری (Home) انجام نمی‌شود | سنسور هوم، کابل، آهن‌ربا یا رام، تنظیمات پارامتر، دانه‌ی انکودر. |
| تعویض ابزار گیر می‌کند | فشار هوا/روغن، شیر برقی، سنسورهای موقعیت چرخ‌ابزار، موتور مگازین. |
| خنک‌کاری (کولانت) کار نمی‌کند | اورلود پمپ، کنتاکتور، فاز معکوس، مجرای مسدود. |
| خاموشی‌های تصادفی و ریست | افت ولتاژ، اتصال شل، نویز، زمین ضعیف، منبع ۲۴V ضعیف، باتری حافظه. |
| آلارم باتری | باتری حافظه‌ی CNC (معمولاً ۳ ولت یا ۶ ولت) را با دستگاه روشن عوض کنید تا پارامترها از بین نرود. |
| نمایش تاریک یا نبود تصویر | منبع ۲۴V، کابل نمایشگر، بک‌لایت. |
| جهت چرخش موتور برعکس | جابه‌جایی دو فاز (U-V-W). برای درایو، پارامتر جهت را در نظر بگیرید. |
- IEC 60617 — Graphical symbols for diagrams: علائم گرافیکی نقشه‌ها.
- IEC 60204-1 — Safety of machinery: Electrical equipment of machines: رنگ سیم‌ها، رنگ شاسی‌ها و الزامات ایمنی تابلو.
- IEC 81346 / IEC 61346: نام‌گذاری حرفی قطعات؛ و NFPA 79 برای ماشین‌های صنعتی در آمریکا.
- جزئیات آلارم، آدرس I/O و پارامترها را از دفترچه‌ی سازنده‌ی همان دستگاه (مثل فانوک، زیمنس، میتسوبیشی، فاگور، هایدنهاین) بخوانید.
طرز کار با مولتی‌متر (Multimeter / DMM)
مولتی‌متر ابزار اصلی عیب‌یابی برق است: ولتاژ، پیوستگی، مقاومت و گاهی جریان را می‌سنجد. با چند اندازه‌گیری ساده می‌توان بیشتر عیب‌های تابلو را پیدا کرد.
ایمنیقواعد ایمنی با مولتی‌مترSafety
- دسته‌ی ایمنی (CAT): برای تابلوی کارگاه مولتی‌متری با CAT III 600V یا بالاتر (بهتر CAT III 1000V) بخرید. دستگاه ارزان بدون نشان استاندارد برای برق ۳۸۰ ولت مناسب نیست.
- با یک دست کار کنید و دست دیگر را از بدنه‌ی فلزی دور نگه دارید؛ کفش عایق و عدم تماس با زمین مرطوب.
- پروب را از قسمت عایق بگیرید؛ سر فلزی پروب را کوتاه یا با روکش بگیرید.
- مقاومت و پیوستگی را فقط وقتی برق قطع است بسنجید؛ پس از قطع برق، خازن‌های درایو را تخلیه یا ولتاژ را بررسی کنید.
- اول مولتی‌متر را روی منبع شناخته‌شده امتحان کنید (مثلاً پریز) تا مطمئن شوید کار می‌کند، بعد روی مدار؛ و بعد دوباره برای اطمینان از منبع شناخته‌شده («زنده — مرده — زنده»).
۱ولتاژ AC و DC (V~ و V⎓)Voltage
- سلکتور را روی V~ (متناوب) یا V⎓ (مستقیم) بگذارید. اگر دستگاه اتوماتیک نیست، رنج را بالاتر از مقدار مورد انتظار انتخاب کنید.
- پروب‌ها را موازی با قطعه یا مدار (دو سر آن) وصل کنید.
- مثال: فاز به فاز حدود ۳۸۰ V؛ فاز به نول حدود ۲۲۰ V؛ تغذیه‌ی فرمان ۲۴ V DC (۲۳ تا ۲۵). عدد خیلی کمتر = افت ولتاژ یا اتصال بد.
- در DC قطب مهم است: قرمز به +، مشکی به −؛ عدد منفی یعنی برعکس وصل شده است.
- ولتاژ را روی کویل در حالت فرمان بسنجید: اگر ولتاژ هست ولی کنتاکتور نمی‌چسبد، کویل خراب است؛ اگر نیست، عیب بالادست است.
- در مدارهای VFD/درایو، مولتی‌متر معمولی ولتاژ خروجی را دقیق نشان نمی‌دهد (شکل موج PWM)؛ برای آن نوع مخصوص (True RMS با فیلتر) لازم است.
۲پیوستگی (بوق) و مقاومت (Ω)Continuity & resistance
- برق را کامل قطع کنید. مدار باید بدون ولتاژ باشد.
- حالت پیوستگی (علامت موج صوتی/دیود) یا Ω را انتخاب کنید. دو پروب را به هم بزنید: بوق = دستگاه سالم است.
- دو سر سیم، فیوز یا کنتاکت را بسنجید: بوق یا کمتر از چند اهم = وصل؛ OL یا بی‌نهایت = قطع.
- برای کنتاکت NO: بدون فرمان باید قطع و با فشار یا فرمان وصل شود. NC برعکس.
- اتصال به بدنه: یک سر پروب را به بدنه‌ی فلزی (زمین) و یک سر را به سیم یا موتور بگذارید؛ اگر مقاومت پایین یا بوق بگیرید (به‌جز سیم PE که باید وصل باشد)، یعنی اتصال به بدنه یا نشتی دارید. برای دقیق‌تر بودن، تست عایقی با «مگر» (Insulation tester) لازم است.
- اتصال کوتاه بین دو سیم: بوق بین دو سیم که نباید به هم وصل باشند.
- مقاومت وقتی قطعه در مدار است ممکن است از مسیرهای موازی کمتر خوانده شود؛ برای عدد دقیق یک سر قطعه را جدا کنید.
| قطعه | مقاومت تقریبی (برق قطع) |
|---|---|
| سیم و فیوز سالم | نزدیک ۰ Ω |
| کویل کنتاکتور ۲۴ V یا ۲۳۰ V | ۲۴ V: چند ده اهم؛ ۲۳۰ V: چند صد اهم تا چند کیلواهم (مطابق مدل) |
| هر سیم‌پیچ موتور سه‌فاز (U-V، V-W، W-U) | سه عدد تقریباً مساوی و کم (کمتر از چند ده اهم)؛ اختلاف زیاد = سیم‌پیچ معیوب |
| موتور به بدنه | باید بی‌نهایت (OL) باشد؛ در عمل بهتر با مگر در ولتاژ ۵۰۰ V و حداقل چند مگااهم |
| ترموستات / PTC موتور | ترموستات NC ≈ ۰ Ω؛ PTC چند صد اهم در حالت سرد |
۳تست دیود، خازن و ترانزیستورDiode & capacitor
- دیود: حالت دیود (علامت ▷|). پروب قرمز به آند و مشکی به کاتد: حدود ۰٫۴ تا ۰٫۷ V (سیلیکون) نشان می‌دهد؛ برعکس: OL. اگر هر دو جهت عدد کم یا هر دو OL باشد، دیود خراب است. این روش برای پل دیود درایو و رکتیفایر هم کاربرد دارد.
- خازن: حالت خازن (⊣⊢ / nF µF) در مولتی‌متر‌های دارای این قابلیت؛ ابتدا خازن را کامل تخلیه کنید. مقدار باید نزدیک مقدار روی خازن (با تلرانس حدود ±۲۰٪) باشد. خازن باد‌کرده یا نشتی معمولاً عدد کمتر نشان می‌دهد.
- خازن بزرگ درایو: فقط ولتاژ باس DC را بسنجید و بعد از افت تقریباً به صفر کار کنید.
۴جریان (A) و کلمپ‌مترCurrent & clamp meter
- اندازه‌گیری جریان با مولتی‌متر یعنی سری کردن دستگاه در مدار (باید سیم را قطع کنید). پروب قرمز در سوکت جریان (A) و رنج مناسب؛ محدودیت جریان و فیوز داخلی را رعایت کنید.
- برای جریان موتور و مدار قدرت کلمپ‌متر (Clamp meter) امن‌تر است: فقط یک سیم (نه دو سیم یا کابل کامل) را داخل فک بگذارید؛ نیازی به قطع مدار نیست.
- جریان هر سه فاز موتور باید نزدیک هم باشد (اختلاف بیش از حدود ۱۰٪ نشانه‌ی مشکل). مقدار را با جریان نامی پلاک موتور مقایسه کنید.
۵سناریوهای کاربردی عیب‌یابیPractical scenarios
| مشکل | روش اندازه‌گیری |
|---|---|
| کنتاکتور نمی‌چسبد | ۱) ولتاژ دو سر کویل را در لحظه‌ی فرمان بسنجید. ۲) اگر ولتاژ هست: مقاومت کویل (برق قطع). ۳) اگر ولتاژ نیست: به سمت منبع بروید، هر کنتاکت سری را اندازه بگیرید. |
| موتور سه‌فاز گیج یا کند، یا اورلود می‌زند | ولتاژ بین سه جفت فاز (L1-L2، L2-L3، L1-L3) باید نزدیک هم باشد؛ جریان هر فاز با کلمپ؛ مقاومت سیم‌پیچ‌ها. |
| فیوز دائم می‌سوزد | پیش از جایگزینی، مقاومت مدار پایین‌دست را بسنجید؛ اتصال کوتاه یا بار بیش از حد را برطرف کنید. |
| منبع ۲۴ V ضعیف است | ولتاژ خروجی را زیر بار بسنجید؛ اگر زیر ۲۳ V افت کند، منبع یا بار معیوب است. |
| سنسور یا کلید کار نمی‌کند | برق سنسور (قهوه‌ای-آبی) را بسنجید؛ ولتاژ سیگنال (مشکی) را در حالت فعال و غیرفعال ببینید. |
| اتصال شل یا ترمینال گرم | افت ولتاژ دو سر اتصال زیر بار؛ بیش از چند ده میلی‌ولت یعنی اتصال بد. با دوربین حرارتی هم می‌شود دید. |
| سیم قطع در کابل بلند | دو سر را باز کنید؛ یک سر را با سیم کمکی به سیم دیگر وصل کنید و در انتهای دیگر بوق بگیرید. |
| فاز غایب یا ولتاژ نامتعادل | ولتاژ هر جفت فاز؛ فیوز یا کنتاکت ورودی را بررسی کنید. |
۶علائم روی صفحه‌ی مولتی‌مترDial symbols
| علامت | معنی |
|---|---|
| V~ / VAC | ولتاژ متناوب. |
| V⎓ / VDC | ولتاژ مستقیم. |
| mV | میلی‌ولت (سنسورها، ترموکوپل). |
| Ω | مقاومت. |
| موج صوتی / •)) | پیوستگی (بوق). |
| ▷| | تست دیود. |
| ⊣⊢ | ظرفیت خازن. |
| A / mA / µA | جریان (فقط سری در مدار). |
| Hz | فرکانس. |
| HOLD | ثابت‌نگه‌داشتن عدد. |
| OL / 1. | بیش از حد رنج (Over Load) یا مدار باز. |
| True RMS | اندازه‌گیری درست موج‌های غیرسینوسی (خروجی درایو). |
- IEC 61010-1 / IEC 61010-2-033: الزامات ایمنی دستگاه‌های اندازه‌گیری و رده‌های CAT.
- IEC 60204-1: الزامات ایمنی تجهیزات الکتریکی ماشین‌آلات (از جمله قطع و تخلیه‌ی انرژی).
- NFPA 70E: ایمنی الکتریکی محل کار (قفل و برچسب و تأیید نبود ولتاژ).
- مقادیر مقاومت و ولتاژ تقریبی‌اند؛ مرجع نهایی برگه‌ی اطلاعات و دفترچه‌ی همان قطعه است.
چرخ‌دنده‌ی ساده و مارپیچ (Spur & helical gear)
ماژول و تعداد دندانه را بنویسید تا قطر گام، قطر سر، قطر پا و عمق دندانه (زاویه‌ی فشار ۲۰°، استاندارد ISO 53) معلوم شود. برای چرخ‌دنده‌ی مارپیچ، ماژول عمود (mn) و زاویه‌ی مارپیچ β را بنویسید.
قطر سر = d + 2m و قطر پا = d − 2٫5m. ماژول استاندارد (ردیف اول ISO 54): ۱، ۱٫۲۵، ۱٫۵، ۲، ۲٫۵، ۳، ۴، ۵، ۶، ۸، ۱۰، ۱۲، ۱۶، ۲۰.
پیدا کردن ماژول از روی چرخ‌دنده (Find the module)
قطر سر چرخ‌دنده را با کولیس بگیرید و دندانه‌ها را بشمارید.
شماره‌ی فرز چرخ‌دنده‌تراش (Involute gear cutter No.)
برای ساخت چرخ‌دنده با فرز دیسکی و هد تقسیم، هر ماژول یک مجموعه‌ی هشت‌تایی فرز دارد؛ شماره بر اساس تعداد دندانه انتخاب می‌شود (ردیف روشن، تعداد دندانه‌ی شما).
خواندن شماره‌ی بلبرینگ (Bearing designation)
شماره‌ی روی بلبرینگ را بنویسید (مثلاً 6204-2RS یا 6305 C3) تا نوع، قطر داخلی و پسوندها خوانده شود.
جدول سری ۶۲ — شیار عمیق سبک (Deep groove, series 62)
ابعاد بر حسب mm (قطر داخلی d × قطر بیرونی D × پهنا B). نشیمن معمول: حلقه‌ی داخلی روی شافت k5 یا m5 (بار سنگین)، حلقه‌ی بیرونی در هوزینگ H7؛ مقدار دقیق را از کاتالوگ سازنده بگیرید.
عمر بلبرینگ L10 (Bearing life, ISO 281)
L10 یعنی عمری که ۹۰٪ بلبرینگ‌های یک نوع به آن می‌رسند. عمر واقعی به روانکاری، آلودگی و هم‌محوری بستگی دارد.
طول تسمه و نسبت پولی (Belt length & pulley ratio)
قطر پولی بزرگ و کوچک و فاصله‌ی مرکزها را بنویسید.
طول = 2C + π(D+d)/2 + (D−d)²/4C. این طول، طول مرکزی (Pitch length) است؛ نزدیک‌ترین تسمه‌ی استاندارد را از جدول سازنده انتخاب کنید. سرعت تسمه‌ی V معمولاً زیر ۳۰ m/s است. لغزش در نسبت دور حساب نشده است.
طول زنجیر و تعداد مهره (Chain length in links)
تعداد مهره را زوج بگیرید تا مهره‌ی رابط (Offset link) لازم نشود. فاصله‌ی مرکز مناسب حدود ۳۰ تا ۵۰ برابر گام است.
فنر فشاری مارپیچ (Helical compression spring)
قطر سیم، قطر متوسط و تعداد دور فعال را بنویسید تا سختی فنر (k) و تنش برشی معلوم شود. برای تنش، نیرو را هم بنویسید.
k = G·d⁴ / (8·D³·Na). شاخص فنر C = D/d بهتر است بین ۴ تا ۱۲ باشد. ارتفاع بسته با فرض دو دور انتهایی بسته و سنگ‌خورده، (Na+2)·d است. تنش مجاز استاتیک تقریباً ۴۵٪ استحکام کششی سیم پیانو است؛ مقدار دقیق را از استاندارد (مثلاً DIN EN 13906) بگیرید.
توان، دور و گشتاور (Power, speed & torque)
هر دو مقدار از سه مقدار را بنویسید؛ مقدار سوم محاسبه می‌شود.
T = 9550·P / n. هر اسب‌بخار مکانیکی (hp) حدود ۰٫۷۴۶ kW است.
انتخاب الکتروموتور (Motor selection)
دور سنکرون در ۵۰ هرتز: ۳۰۰۰ (۲ قطب)، ۱۵۰۰ (۴ قطب)، ۱۰۰۰ (۶ قطب) و ۷۵۰ (۸ قطب)؛ دور نامی کمی پایین‌تر است.
واژه‌نامه‌ی فنی و مهندسی (Engineering Glossary)
واژه‌نامه‌ی انگلیسی به فارسی و فارسی به انگلیسی برای مکانیک، ماشین‌کاری، CNC، نقشه‌خوانی، رزوه، اندازه‌گیری و مواد. برای واژه‌های مهم توضیح فنی هم هست؛ روی واژه بزنید تا باز شود.
توضیح‌ها برای فهم سریع‌اند؛ مقدارهای دقیق را از استاندارد یا کاتالوگ سازنده بگیرید. واژه‌ی ناقص یا پیشنهادی دارید؟ از بخش «گزارش مشکل یا پیشنهاد» پایین صفحه بفرستید.
گزارش مشکل یا پیشنهاد (Report a problem / Suggest) — برای باز شدن بزنید
جدول‌ها، اندازه‌ها و نتیجه‌ی محاسبه‌ها برای برآورد سریع‌اند و ممکن است در عمل (بسته به سازنده، استاندارد و شرایط کار) تفاوت داشته باشند. اگر خطا، اندازه‌ی نادرست یا نتیجه‌ی مشکوکی دیدید گزارش دهید. اگر ایده، جدول یا ابزاری به ذهنتان می‌رسد که فکر می‌کنید لازم است، همین‌جا بنویسید تا بررسی و اضافه کنیم.
ثبت سفارش