কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড পিক ম্যাটেরিয়ালের পারফরম্যান্স এবং এই উপাদান দিয়ে তৈরি অংশগুলির কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি উপস্থাপন করুন, এই জাতীয় উপাদানগুলি প্রক্রিয়াকরণে অসুবিধাগুলি বিশ্লেষণ করুন, গবেষণা বস্তু হিসাবে পলিক্রিস্টালাইন ডায়মন্ড টুল এবং অন্যান্য সরঞ্জাম নির্বাচন করুন এবং একাধিক ডিজাইনের উপর ভিত্তি করে পলিক্রিস্টালাইন ডায়মন্ড সরঞ্জামগুলি অন্বেষণ করুন। তুলনামূলক প্রক্রিয়া পরীক্ষা। কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিক (PEEK5600CF30) এবং সাধারণত ব্যবহৃত সরঞ্জামগুলির প্রক্রিয়াকরণের পরামিতি প্রক্রিয়াকরণে হীরার সরঞ্জামগুলির প্রয়োগ।
1 ভূমিকা
কার্বন ফাইবার-রিইনফোর্সড PEEK উপাদান কার্যকরভাবে কার্বন ফাইবার যোগ করার পরে উপাদানের পরিধান প্রতিরোধের এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে। এটি চমৎকার কর্মক্ষমতা সহ একটি বিশেষ প্রকৌশল প্লাস্টিক। তাদের মধ্যে, উচ্চ পরিধান প্রতিরোধের এবং PEEK5600CF30 উপাদানের অসামান্য যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এটি ব্যাপকভাবে বায়ুরোধী সিলিং এবং সমর্থন অবস্থানের অংশগুলিতে ব্যবহৃত হয়। PEEK5600CF30 উপকরণগুলি যেমন দ্রুত সরঞ্জাম পরিধান এবং কম প্রক্রিয়াকরণ দক্ষতার মতো বাঁকানোর সময় প্রধান সমস্যাগুলিও সম্মুখীন হয়েছে৷ উচ্চ-নির্ভুলতা মাত্রা প্রক্রিয়াকরণ করার সময়, টুল ক্ষতিপূরণ মান ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়, এবং প্রক্রিয়াকরণের সঠিকতা গ্যারান্টি দেওয়া সহজ নয়। পিসিডি (পলিক্রিস্টালাইন ডায়মন্ড) টুল উপাদানে আঁটসাঁট কণা সংমিশ্রণের সুবিধা রয়েছে, ভাঙ্গা সহজ নয় এবং উচ্চ পরিধান প্রতিরোধের। একটি বাঁক টুল হিসাবে, সামনে এবং পিছনের কোণ একটি বড় মান পৌঁছতে পারে এবং কাটিয়া বল ছোট। এটি ধাতব পদার্থ নয় [1- 3] প্রক্রিয়াকরণের জন্য উপযুক্ত।
2 অংশগুলির কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য এবং প্রক্রিয়াকরণের সমস্যা
লেখকের ইউনিট দ্বারা প্রক্রিয়াকৃত ইজেকশন হুক পরিধান-হ্রাসকারী রিংটি কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিক PEEK5600CF30 দিয়ে তৈরি। অংশটির প্রাচীরের বেধ 1 মিমি, অভ্যন্তরীণ গর্ত এবং বাইরের বৃত্ত Ra এর পৃষ্ঠের রুক্ষতার মান 1.6μm, এবং বাইরের বৃত্তের ব্যাস 30 ~ 55 মিমি। , দৈর্ঘ্য 1~10mm, অংশের গঠন এবং ত্রিমাত্রিক দৃশ্য চিত্র 1 এবং চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে।
ছবি
চিত্র 1 অ্যান্টি-ঘর্ষণ রিং গঠন
চিত্র 2 ঘর্ষণ-বিরোধী রিংয়ের ত্রিমাত্রিক দৃশ্য
PEEK বিশেষ প্রকৌশল প্লাস্টিকের প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে বর্তমানে তিনটি প্রধান সমস্যা রয়েছে: প্রথমত, প্রক্রিয়াকরণের জন্য কার্বাইড সরঞ্জামের ব্যবহার, টুলের জীবন অত্যন্ত খারাপ; দ্বিতীয়ত, প্রক্রিয়াকরণের সময় অংশগুলির মাত্রিক নির্ভুলতা এবং পৃষ্ঠের রুক্ষতা কার্যকরভাবে নিশ্চিত করা যায় না এবং গুণমানের স্থায়িত্ব দুর্বল; তৃতীয়, বাঁক প্রক্রিয়াকরণ দক্ষতা কম এবং কাটিং প্যারামিটারগুলি অপ্টিমাইজ করা প্রয়োজন [4, 5]।
3টি সমাধান
3.1 PCD কাটিয়া টুল
একটি সাধারণ PCD টুল তিনটি অংশ নিয়ে গঠিত: ধাতব টুল, PCD প্যাচ এবং আঠালো স্তর। চিত্র 3 হল একটি সাধারণ PCD ব্লেড কাঠামোর একটি পরিকল্পিত চিত্র। সিমেন্টেড কার্বাইড মেটাল ম্যাট্রিক্স এবং PCD প্যাচ একটি আঠালো স্তর দ্বারা সংযুক্ত।
ছবি
চিত্র 3 PCD টুল
PCD সরঞ্জামগুলির গুণমান প্রধানত PCD প্যাচগুলির গ্রাইন্ডিং গুণমান এবং PCD প্যাচগুলির উপাদানের গুণমান দ্বারা নির্ধারিত হয়। বর্তমানে, প্রধান দেশীয় PCD টুল নির্মাতারা PCD উপকরণগুলির স্থানীয়করণ এবং নির্ভুল প্রক্রিয়াকরণ অর্জন করতে সক্ষম হয়েছে। অতএব, গার্হস্থ্য PCD কাটিয়া সরঞ্জামের দাম 1990-এর দশকে অপ্রাপ্য থেকে নেমে এসেছে মূলত উচ্চ-মানের কার্বাইডের মতো। যাইহোক, আমদানি করা PCD টুলের সাথে তুলনা করে, গার্হস্থ্য PCD সরঞ্জামগুলির এখনও কিছু ত্রুটি রয়েছে, যেমন অস্থির গুণমান এবং স্বল্প পরিষেবা জীবন। কিছু গার্হস্থ্য PCD কাটিয়া সরঞ্জাম আমদানি করা উপকরণ ব্যবহার করে। দেশীয় প্রক্রিয়াকরণের মাত্রার কারণে, তাদের প্রান্ত প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি এখনও বিদেশী দেশগুলির চেয়ে পিছিয়ে রয়েছে। হীরার কণার আকার অনুযায়ী যা উপাদান তৈরি করে, সাধারণত ব্যবহৃত PCD উপকরণগুলিকে 20, 30 এবং 30M গ্রেডে ভাগ করা হয়। কণার আকার যত বড়, উপাদানের গ্রেড তত বড়। সিমেন্টেড কার্বাইডের কণার আকারের মতোই, বড় কণার আকারের পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা ভালো এবং কঠিন পদার্থ প্রক্রিয়াকরণের জন্য উপযুক্ত।
3.2 টুল নির্বাচন
পরীক্ষামূলক বস্তু হিসাবে PEEK5600CF30 দিয়ে তৈরি একটি সাধারণ অংশের ইজেকশন হুক অ্যান্টি-ওয়্যার রিং প্রক্রিয়াকরণের জন্য যথাক্রমে কার্বাইড সরঞ্জাম এবং পিসিডি সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করা হয়েছিল। উভয়ের মধ্যে পরিধান এবং পরিধানের মান পরিবর্তনের পার্থক্য পরিলক্ষিত হয়েছিল এবং উভয়ের প্রক্রিয়াকরণের পরামিতিগুলি তুলনা করা হয়েছিল। ফলক উপাদান, প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়াকৃত অংশের সংখ্যা সারণী 1 এ দেখানো হয়েছে।
সারণী 1 ব্লেড উপাদান, প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়াকৃত অংশ সংখ্যা
ছবি
সিমেন্টযুক্ত কার্বাইড সন্নিবেশের মেশিনিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, রেকের মুখে ক্রেটার পরিধান, ফ্ল্যাঙ্ক পরিধান এবং খাঁজ পরিধান ঘটতে পারে। টুল পরিধানের প্রাথমিক পর্যায়ে, কার্বন ফাইবার এক্সট্রুশনের কারণে কাটিয়া প্রান্তটি ক্র্যাকিং প্রবণ হয়; কার্বন ফাইবার উপাদানের ঘর্ষণে রেকের পৃষ্ঠের আবরণ দ্রুত ক্ষতিগ্রস্ত হয় এবং ব্লেড ম্যাট্রিক্স দ্রুত পরিধান করে, যার ফলে প্রান্তের শক্তি আরও হ্রাস পায় এবং কাটিয়া প্রান্তের ক্ষতি তীব্র হয়; গুরুতর পরিধানের পর্যায়ে, টুলের ফ্ল্যাঙ্ক পৃষ্ঠটি গুরুতরভাবে পরিধান করা হয় এবং টুলের টিপের চাপের আকৃতি ক্ষতিগ্রস্ত হয় (চিত্র 4 দেখুন), যার ফলে অংশগুলির মেশিনিং নির্ভুলতা হ্রাস পায়, গুরুতর ফ্ল্যাঞ্জিং এবং burrs, এবং পৃষ্ঠের গুণমান নিশ্চিত করা যাবে না।
ছবি
চিত্র 4 টুল টিপের চাপের আকৃতি ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে
অলিম্পাস হাই-পাওয়ার ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে পরিমাপ করা চিত্র 4-এ দেখানো ব্লেডের টুল টিপ আর্ক ব্যাসার্ধ হল 0.34 মিমি, এবং অব্যবহৃত ব্লেডের টিপ ব্যাসার্ধ হল 0.4 মিমি। পার্থক্যটি দেখায় যে তাত্ত্বিক টুল টিপ অবস্থানের বিচ্যুতি হল -0.06 মিমি। প্রথম অংশ প্রক্রিয়াকরণের সময় পরিমাপ করা টুল টিপ অবস্থান অনুযায়ী প্রক্রিয়াকরণ, এর মানে হল যে অংশ প্রক্রিয়াকরণ কনট্যুর ত্রুটি হল +0.06 মিমি। মিমি-এ অ্যান্টি-ঘর্ষণ রিং অংশগুলির প্রাচীরের বেধের সহনশীলতার চিত্রের সাথে তুলনা করে, এই সহনশীলতা অংশগুলিকে স্ক্র্যাপ করার জন্য যথেষ্ট।
পিসিডি পলিক্রিস্টালাইন হীরা কাটার সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করার পরে, সরঞ্জাম পরিধান কার্যকরভাবে উন্নত করা হয়েছে। একই প্রক্রিয়াকরণের সময় এবং কাটিয়া অবস্থার অধীনে, শুধুমাত্র ব্লেডের রেকের মুখের পরিধানের পরিমাণ কম থাকে, কাটিং প্রান্তটি মূলত অক্ষত থাকে এবং টুল টিপের চাপের আকৃতি উচ্চ নির্ভুলতা বজায় রাখে (চিত্র 5 দেখুন), মেশিনের নির্ভুলতা অংশ ব্যাপকভাবে উন্নত করা হয়েছে.
ছবি
চিত্র 5 টুল টিপের চাপ আকৃতি উচ্চ নির্ভুলতা বজায় রাখে
চিত্র 5 দেখায় যে অলিম্পাস হাই-পাওয়ার ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে পরিমাপ করা ব্লেডের টুল টিপ আর্ক ব্যাসার্ধ হল 0.385 মিমি, এবং অব্যবহৃত ব্লেডের টুল টিপের ব্যাসার্ধ হল 0.4 মিমি। পার্থক্যটি দেখায় যে তাত্ত্বিক টুল টিপ অবস্থানের বিচ্যুতি হল -0.015 মিমি। প্রথম অংশ প্রক্রিয়া করার সময় পরিমাপ করা টুল টিপ অবস্থান অনুযায়ী প্রক্রিয়াকরণ, এর মানে হল যে অংশ প্রক্রিয়াকরণ কনট্যুর ত্রুটি হল +0.015 মিমি। মিমি-এ অ্যান্টি-ঘর্ষণ রিং অংশগুলির প্রাচীর বেধ সহনশীলতার ছবি তুলনা করে, অংশগুলি এখনও এই সময়ে যোগ্য।
এই পরীক্ষার মাধ্যমে, এটি উপসংহারে পৌঁছানো যেতে পারে যে কার্বাইড সন্নিবেশগুলি PEEK5600CF30 উপকরণগুলি বাঁকানোর জন্য উপযুক্ত নয় এবং PCD সরঞ্জামগুলি PEEK5600CF30 উপকরণগুলি ঘোরানোর জন্য উপযুক্ত। গ্রেড 20 পিসিডি টুলের ব্যবহার চাহিদা মেটাতে পারে। প্রকৃত প্রক্রিয়াকরণে নির্বাচিত নলাকার পিসিডি টার্নিং টুলটি চিত্র 6-এ দেখানো হয়েছে।
ছবি
চিত্র 6 এক্সটার্নাল পিসিডি টার্নিং টুল
3.3 প্রক্রিয়াকরণ মাত্রিক নির্ভুলতা ত্রুটি বিশ্লেষণ
(1) বিরোধী ঘর্ষণ রিং প্রক্রিয়াকরণের উপর টুল কাটিয়া বল প্রভাব. অংশগুলির প্রক্রিয়াকরণের সময়, যদি CNC প্রোগ্রামটি অ্যান্টি-ঘর্ষণ রিং অংশগুলির স্বাভাবিক আকার অনুসারে সংকলিত হয়, তবে এটি পাওয়া যায় যে প্রক্রিয়াকরণের পরে ভিতরের গর্ত এবং বাইরের বৃত্তের আকারে একটি টেপার থাকে: 1 দৈর্ঘ্যে 0 থেকে 12 মিমি, অংশের অভ্যন্তরীণ গর্তের বৈচিত্র্য হল 0। 0.03 মিমি। ভিতরের গর্ত এবং বাইরের বৃত্তের আকৃতি চিত্র 7 এ দেখানো হয়েছে।
ছবি
ক) প্রক্রিয়াকরণের পরে অংশগুলির তাত্ত্বিক অবস্থা খ) প্রক্রিয়াকরণের পরে অংশগুলির প্রকৃত অবস্থা
চিত্র 7 ভিতরের গর্ত এবং বাইরের বৃত্তের আকৃতি
কারণ বিশ্লেষণ করা হয় যে অংশটির মুখের অংশে কম অনমনীয়তা রয়েছে এবং সরঞ্জামটি কাটার প্রক্রিয়ার সময় পথ দেয়। প্রক্রিয়াকরণ এবং ডিবাগিংয়ের পরে, প্রক্রিয়াকরণের সঠিকতা আরও ভালভাবে নিশ্চিত করার জন্য প্রক্রিয়াকরণের পরে অংশগুলির টেপারকে CNC প্রোগ্রামে ক্ষতিপূরণ দেওয়া হয়। অংশগুলির ট্রায়াল মেশিনিংয়ের পরে, ভিতরের গর্তের কাটার পরিমাণ এবং অংশগুলির অক্ষীয় দৈর্ঘ্যের মধ্যে একটি সরাসরি সম্পর্ক রয়েছে। অক্ষীয় আকার বৃদ্ধি পায় এবং ছিদ্রের বিকৃতি বৃদ্ধি পায়। প্রোগ্রামিং প্রক্রিয়া চলাকালীন টেপারকে ক্ষতিপূরণ দেওয়ার পরে, অংশগুলির মেশিনিং নির্ভুলতা কার্যকরভাবে উন্নত করা যেতে পারে।
(2) অংশগুলির মাত্রিক নির্ভুলতা এবং পৃষ্ঠের গুণমানের উপর টুল পরিধানের প্রভাব। একটি উদাহরণ হিসাবে ঘর্ষণ বিরোধী রিং অংশগুলির প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে, সাইটে যাচাই করা পরিস্থিতিটি নিম্নরূপ: 40{{1{1{12}}}} টুকরা প্রক্রিয়া করার পরে, গুরুতর সরঞ্জাম পরিধানের কারণে, যদি এটি ব্যবহার করা অব্যাহত, প্রতিবার 50 টুকরা প্রক্রিয়া করার সুপারিশ করা হয়। টুল ক্ষতিপূরণ মান এবং টেপার একবার সামঞ্জস্য করুন, এবং প্রতিবার 0.02 মিমি দ্বারা ব্যাস মান সামঞ্জস্য করুন। প্রক্রিয়াকরণের শর্তগুলি হল: PEEK5600CF30 বার স্টক প্রক্রিয়া করতে CTX310 CNC মেশিন টুল ব্যবহার করুন এবং টুলটি হল একটি ঘরোয়া PCD ভিতরের গর্ত বিরক্তিকর টুল। প্রক্রিয়াকরণ পরামিতি: টাকু গতি 1800r/মিনিট, ফিড রেট 0.06mm/r, ফিনিশিং মেশিনিং ভাতা 0.05mm, 700 থেকে 800 টুকরা পরে এটি ব্যবহার চালিয়ে যাওয়ার সুপারিশ করা হয় না, এবং টুলটি অবশ্যই পরিবর্তন করতে হবে। এই অপারেশনের কারণ হল টুল পরিধানের কারণে কাটিয়া শক্তি বৃদ্ধি পায়, যা ফলস্বরূপ অংশের মাত্রিক নির্ভুলতা এবং পৃষ্ঠের গুণমানকে প্রভাবিত করে। টুল অফসেট মান এবং CNC প্রোগ্রাম অংশ প্রক্রিয়াকরণ যোগ্যতা হার নিশ্চিত করার জন্য সময়মতো সমন্বয় করা আবশ্যক।
3.4 কাটিং প্যারামিটার
সারণি 2 প্রস্তাবিত PCD টুল গ্রেড এবং সংশ্লিষ্ট কাটিং পরামিতি দেখায়। এই পরামিতি ব্যবহারের শর্তাবলী: প্রক্রিয়াকরণ মেশিন টুল হল একটি CTX310 CNC লেদ, অংশটির প্রাচীরের পুরুত্ব 1mm এর চেয়ে বেশি বা সমান, এবং প্রক্রিয়াকরণের বাইরের বৃত্তের ব্যাস 30~50mm। উপরন্তু, দয়া করে মনে রাখবেন যে উপরে ব্যবহৃত PCD ব্লেডের প্রস্তুতকারক হল SECO (Seco), এবং অন্যান্য ব্র্যান্ডের টুল প্যারামিটারগুলি এই ভিত্তিতে সূক্ষ্ম-টিউন করা যেতে পারে।
সারণি 2 প্রস্তাবিত PCD টুল গ্রেড এবং সংশ্লিষ্ট কাটিয়া পরামিতি
