پروژه آماده: بررسی پارامترهای موثر در فرآیند ماشینکاری به روش جت آب (واتر جت)

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فهرست جدول‌ها ‌ط

فهرست شكل‌‌ها ‌ي

فصل 1 مقدمه 1

1 1 پيشگفتار 1

1 2 واتر جت (water jet) چیست؟ 2

1 3 چگونه با واتر جت (جت آب) ماشینکاری می کنند؟ 4

1 4 فرآیند های مشابه: 7

1 5 اجزای تشکیل دهنده : 8

1 6 طرز کار 14

1 7 فوايد water jet cutting : 16

1 8 تاریخچه 19

1 9 سیستمهای ابتدایی جتآب 20

1 10 جتآب با مواد ساینده 20

فصل 2 سیستمهای جتآب و جتآب با مواد ساینده 23

2 1 آشنایی با سیستمهای جت آب 23

2 2 کاربردهای جتآب 24

2 2 1 سوراخکاری با فشار آب همراه مواد ساینده 31

2 3 کاربرد واترجت در صنایع غذایی 34

2 4 برشکاری با جتآب 35

فصل 3 دستگاه برشکاری با جتآب 36

3 1 ویژگیهای فرآیند 38

3 2 عملکرد فرآیند 38

3 3 کاربردهای فرایند 39

3 4 ماشینکاری توسط جت آب ساینده 39

3 4 1 اصول کار 39

3 5 دستگاه جت آب با مواد ساینده 41

3 5 1 سیستم پمپاژ 42

3 5 2 سیستم تغذیه ساینده 42

3 5 3 نازل جت ساینده 42

3 5 4 گیره 44

3 5 5 متغیرهای فرایند 44

3 5 6 آب 44

3 6 ساینده ها 47

3 7 پارامترهای برش 50

3 8 مزاياي ماشين‌كاري با جت مواد ساينده 54

3 9 سوالات متداول 57

3 9 1 آیا می توان فولاد به ضخامت 6 اينچ را با آب ببريد؟ 57

3 9 2 عمر نازل برش‌كاري؟ 57

3 9 3 مدت كاركرد مفيد تيوب مخلوط‌كننده؟ 58

3 9 4 هزينه اصلي عملياتي چیست؟ 58

3 9 5 تلرانس‌ها و دقت‌هاي قابل دستيابي؟ 58

3 9 6 جنس قطعه كار؟ 59

3 9 7 ضخامت قطعه كار؟ 59

3 9 8 دقت و پايداري ميزكار؟ 59

3 10 كنترل جت مواد ساينده 60

3 11 ماشینکاری با جت آب 62

3 12 اجزای مکانیکی دستگاه 63

3 12 1 سیستم پمپاژ 63

3 12 2 انباره 65

3 12 3 فیلتر 65

3 12 4 خطوط انتقال سیال 66

3 12 5 شیر قطع و وصل 66

3 12 6 مجموعه نازل 67

3 12 7 مواد افزودنی 69

3 12 8 جمع کننده آب 69

فصل 4 پارامتر های فرایند 71

4 1 توانایی و قابلیت های فرایند ماشینکاری با واترجت 73

4 2 مزایا و معایب فرآیند ماشینکاری با جتآب 74

فصل 5 جزییات سیستمهای با فشار بالا 75

5 1 معرفی 75

5 2 توان ورودی به پمپ آب: 77

5 3 توان خروجی پمپ به آب: 77

5 4 توان خروجی جت در نازل 77

5 5 توان داده شده به سطح کار: 79

فصل 6 انتخاب پمپ برای سیستم جت ساینده 82

6 1 انتخاب پمپ []. 82

6 2 پمپهای سه پیستون و جابجایی مثبت 83

6 3 عملیات لولهکشی فشار قوی 91

6 4 مقایسه پمپهای پیستونی با پمپهای تشدیدکننده [8] 92

فصل 7 مقدمه اي بر کامپوزيتها و کاربرد آنها 97

7 1 تعريف کامپوزيت 97

7 2 تاريخچه کامپوزيتها 97

7 3 مزاياي استفاده ازكامپوزيت ها 98

7 4 كاربرد کامپوزيتها 99

7 5 طبقه بندي کامپوزيتها 101

7 5 1 کامپوزيتهاي ذره اي(تقويت شده باذرات 101

7 5 2 کامپوزيتهاي ليفي(تقويت شده باالياف) 102

7 6 انواع الياف مورداستفاده دركامپوزيت ها 103

7 6 1 الياف شيشه: 103

7 6 2 الياف كربن 104

7 6 3 الياف آراميد (كولار) 104

7 6 4 الياف برن (Boron ) 105

7 6 5 الياف پلي اتيلن 105

7 6 6 الياف سراميكي 105

7 6 7 الياف فلزي 105

7 7 ماتريس هاي پليمري 106

7 7 1 ماتريس اپوكسي 106

7 7 2 ماتريس پلي استر 107

7 7 3 ماتريس فنوليك 108

فصل 8 بررسی پژوهش های اخیر در زمینه واتر جت 109

8 1 بررسی تجربی زبری سطح در فرآیند واتر جت [] 109

8 2 مکانیزم شکلگیری Striation [] 109

8 3 زبری سطح در نمونه های تیتانیومی [] 110

8 4 تورق در نمونه های کامپوزیتی [] 110

8 5 تورق در کامپوزیت گرافیت/اپوکسی حین فرآیند واترجت [] 111

فصل 9 مقایسه واتر جت و سایر فرآیندها 112

9 1 مقایسه ای فرآیندهای برش پلاسما، لیزر و واترجت 112

9 2 مقايسه توليد فرآيند واتر جت ساينده با ليزر: 116

9 3 مقايسه جت آب ساينده با اسپارک و وايرکات: 117

9 4 مقايسه جت ساينده با پلاسما: 117

9 5 مقايسه جت ساينده با شعله گاز: 118

فصل 10 جمعبندی و پیشنهادات 119

فصل 11 پیوست الف) دستگاه های واترجت 120

11 1 نمونه های از نازل های مورد استفاده در واتر جت 122

11 2 نمونه های از پمپهای مورد استفاده در واترجت 124

11 3 نمونه های از کاربردهای واترجت 126

فهرست مراجع 129

فهرست جدول‌ها

عنوان صفحه

جدول ‏6 1. تفاوت فشار و حجم خروجی با توجه به تغییر قطر پیستون 86

جدول ‏6 2: مقایسه پمپهای لنگی با پمپهای تقویت کننده 94

جدول ‏8 1: هزینه های جاری هر ماشین / شیفت (ریال) 112

جدول ‏8 2: هزینه های سربار هر ماشین (ریال) 112

جدول ‏8 3: هزینه های هر ماشین / شیفت (ریال) 112

جدول ‏8 4: مقایسه هزینه های برش با مواد مختلف طی فرآیندهای گوناگون در هر شیفت 113

جدول ‏8 5: مقایسه کلی انواع فرآیند های برش 113

فهرست شكل‌‌ها

عنوان صفحه

No table of figures entries found.

شکل ‏1 1. سیستم جت آب با مواد ساینده []. 22

شکل ‏2 1. کاربرد جت آب دربرش مواد مرکب []. 25

شکل ‏2 2. استفاده از سیستم جتآب در معادن [4]. 28

شکل ‏2 3. برشکاری با جتآب [4]. 29

شکل ‏2 4. ایجاد سوراخ های با اشکال متفاوت توسط جت ذرات ساینده [4]. 32

شکل ‏2 5. تولید قطعات مختلف توسط واترجت با مواد ساینده [6]. 33

شکل ‏3 1. شماتیک عملکرد سیستم برشکاری واترجت [1]. 36

شکل ‏3 2. نمایی از جت آب ساینده 41

شکل ‏3 3. نازل جت آب ساینده ، (a) جزییات ساختمان (b) : نازل با یک جت و تغذیه کناری ، (c) نازل با تغذیه مرکزی و چند جت [2] 43

شکل ‏3 4. تأثیر فشار جت آب بر عمق ماشینکاری شده (الف ) در قطعه کار از جنس فولاد نرم برای دبیهای مختلف ساینده (لعل #80 ، قطر نازل ، ( dn ),(u=15 cm/min ,0.025 = (ب)برای قطرهای مختلف نازل( (dn قطعه کار از آلومینیوم T6 6061 (لعل # 80، kg/min 93 /0 = Ma ، cm/min 20= U) [1]. 46

شکل ‏3 5: روابط بین دبی ساینده و عمق برش برای (الف) قطعاتکار مختلف با استفاده از لعل به عنوان ساینده ، قطر نازل ( cm/min 15 u = ، 25 0/0 = ، 207 p = ) (ب ) برای قطرهای مختلف نازل روی قطعه کار آلومینیمی ( لعل # 60 ، 207 p = ، Min/ cm 20u = ) [1]. 48

شکل ‏3 6 . تأثیر اندازه ذره برشکاری چند مرحلهای در فولاد زنگ نزن ) [6].M= 8/1 k g /min ، U = 20 cm /min , =0 / 0 71 cm ,p = 276 m ( لعل،). 49

شکل ‏3 7. تغییر عمق برش با تغییر دبی ساینده های مختلف با استفاده از فولاد ابزار به عنوان قطعهکار (MPa 207 = p وcm 510/0 = dn وcm/min 25 = U ) [1]. 50

شکل ‏3 8 : تأثیر سرعت حرکت بر عمق برش [1]. 51

شکل ‏3 9. تغییر عمق برش با تغییر تعداد پاس ها. 52

شکل ‏3 10. تأثیر فاصله پیشانی نازل تا قطعه کار [1]. 53

شکل ‏3 11. تأثیر فاصله پیشانی نازل تا قطعه کار در مسیر برش[5] 54

شکل ‏3 12. نمای یک سیستم ماشینکاری با جت آب [2]. 63

شکل ‏3 13. نمای از انواع نازلهای مورد استفاده در واترجت با مواد ساینده [4]. 68

شکل ‏4 1. ارتباط بین قطر نازل، فشار، دبی، جریان و اندازه پمپ [2]. 72

شکل ‏4 2. ماشینکاری جتآب روی یک نوار به شکل نیمقوس. 73

شکل ‏6 1. نمای از پمپهای سه پیستون 84

شکل ‏6 2. حرکت دادن پیستونها به کمک صفحه نوسان کننده. 87

شکل ‏6 3. سطح مقطعی از یک پمپ سه پیستونی 89

شکل ‏6 4. نمایی از یک پمپ سه پیستونی[4]. 89

شکل ‏6 5. نمایی از پمپهای واترجت [3]. 96

شکل ‏6 6. پمپ مورد استفاده در سیستم واترجت برای تولید جریان و فشار بالا. 96

شکل ‏2 1: نمونه هايي ازكاربرد كامپوزيت هادرصنايع مختلف 100