Sürətli hazırlanma texnologiyasının mütərəqqi üsulları.

EquitablelivelihoodbenefitsHealthy andproductivewatershedsScientificallysoundmanagementMarketbasedincentivesProblemdiagnosisCCThe Group stressed the critical importance of scientifically sound managementinterventions, which draw on good hydrological and land use data.The point was made that each circumstance to which the framework is applied will vary;so any intervention should begin with a problem diagnosis that feeds relevant baselinedata into the framework.4. Update on action-learning projects in Jamaica and St. LuciaThe two pilot projects, one focusing on the Buff Bay/Pencar watershed in Jamaica and the otheron the Talvern water catchment in St. Lucia, both got underway recently and are in the initialdata-gathering phase. The presentation featured preliminary findings from stakeholder analysissessions conducted with the Forestry Departments, community groups and water sector agenciesin both countries. The key elements of the presentation included:CCCCidentification of watershed management objectives and their correlated services in bothprojects;identification of the beneficiaries of watershed services;analysis of management problems in each watershed, their root causes, and their impactson the provision of watershed services;identification of stakeholder groups impacting on watershed services, the nature of theseimpacts, and desired behavioural changes to reduce negative impacts or enhance positiveones;5

2Girişuğurlu olması üçün əsas pillə hesab olunur. Layihələndirmə vaxtınındaimi olaraq qısaldılması və məhsulun yaşama tsiklinin azalması vaxtfaktorunu vacib amil etmişdir. Bu amillərin təsirindən getdikcəprototiplər bazar üçün yetişmiş məhsulun formalaşdırılmasında əsasköməkçi vasitə kimi daha böyük rol oynamağa başlayib. Prototiplərməhsulun son keyfiyyət göstəricilərinin və istismar şərtlərinin vaxtındanəvvəl sınaqdan keçirilməsinə imkan yaradaraq layihə mərhələsindəəlaqə yaradıcısı rolunu oynayır.Prototiplərin qısa bir zamanda əldə edilməsi bir çox istiqamətlərdəyeni məhsulun yaradılmasına həlledici təsir gostərir. Bir tərəfdənməhsul haqqında verilənlərin əldə edilməsi prototiplərin köməyi iləsürətləndirilir. Bu, məhsulun optimallaşdırılmasının çox erkən vaxtlardaaparılması üçün şərait yaradır. Nəticədə yarana biləcək çatışmamazlıqlarvaxtindan əvvəl aradan qaldırılır. Digər tərəfdən sürətləndirilmiş layihəprosesi nəticəsində məhsul daha tez satışa çıxarıla bilər, bu daməhsuldan gələn gəlirin daha da artmasina kömək etmiş olur.1987-ci ildə ilk dəfə olarag kompyüterden bir başa üçölçülümodellərin hazırlanması mümkün olmuşdur. Modellər istənilən həndəsiformaya malik ola bilirlər. Daxili boşlugları, arxa səthləri və yuvalarıproblemsiz hazırlamag mümkün olmuşdur. İlk vaxtlarda bu üsullahazırlanan modellərə sərf olunan vaxt adi üsulla, yəni mexaniki emalvasitəsi ilə hazırlananlardan bir neçə saat az idi. Bu modellər sünimaterialdan hazırlandığı üçün yalnız əyani nümayiş üçün və ya dadizayn modeli kimi istifadə edilirdi. Onların “funksional prototip” kimiistifadə edilməsi mexaniki və ya termiki yükləmə baxımından mümkündeyildi. Modellərin yeni üsulla hazırlanması qabaqlar tətbiq olunanxüsusu alətlərdən, formalardan və avadanlıqlardan imtina etməyə şəraityaratmışdır. Bu yeni üsulu ilk dəfə həyata keçirmək üçün hissənin ücölçülü həndəsi forması haqqinda informasiyanı daşıyan bir kompyüterproqramı və bu qrafiki informasiyanı qat şəklində addım və addımfotopolimerləşdirmə vasitəsilə qətrandan əyani cismə çevirən qurğutətbiq edilmişdir. Bu üsul stereolitoqrafiya adlanir. Stereolitoqrafiya

Giriş 3üsulu maşınqayırmada “Modellərin sürətli hazırlanması - RapidPrototyping (RP)” adi altinda tam yeni bir emal istiqamətininyaranmasına gətirib çıxarmışdır. Stereolitoqrafiya üsulundan əlavəbaşqa üsullar da yaradılıb təkmilləşdirilmişdir. Müxtəlif materiallarıntətbiqi prototiplərin fiziki-mexaniki xassələrinin kəskin şəkildəyaxşılaşdıraraq onların son keyfiyyətə çatmasına imkan yaratmışdır.Rəqəmli proqramla idarə (RPİ) sistemlərinin geniş inkişafı, onlarınistehsalatın bütün sahələrində tətbiq oldunduğu kimi prototiplərinhazırlanmasında da öz yerini tapmışdır. Məhz bunun nəticəsində yeniüsulların inkişafı mümkün olmüşdur. RPİ sistemlərinin texniki təminatı,yəni aləti işçi zonada üç koordinat boyu hərəkət etdirən qurğu iləbərabər, onlarin üçölçülü təsvirə əsaslanan informasiya təminatı da buyeni emal metodlarının inkişafını və onların praktikada effektivtətbiqinə səbəb olmuşdur. İnformasiya daşıyıcıları yeni məhsulunlayihələndirilməsinin bütün mərhələləri arasında çevik qarşılıqlıəlaqənin olmasını təmin edirlər. Bu münasibət informasiyadaşıyıçılarının ümumi formada olmasını tələb edir. Adətən hissəninlayihələndirilməsi (konstruksiya) üçün ALS-lər (CATİA, ProE,Unugraphics) onların sonrakı mərhələdə prototipləşdirmə qurğularındatətbiqindən fərqlənir. Qurğularda STL-formatı tətbiq edilir. Verilənlərinkonstruksiya mərhələsi ilə emal mərhələsi arasında itgisiz ötürülməsivacibdir. Hal hazırda tətbiq olunan CAD/CAM sistemləri buna imkanverirlər, bu da qurğunun idarə proqramlarının qısa bir müddətdəhazırlanmasına imkan yaradır.Bütün bu göstəricilər müasir metal emalı sənayesində prototiplərinhazırlanmasının mütərəqqi metodlarının əhəmiyyətini kəskin şəkildəartıraraq onu yeni bir pilləyə çıxarmışdır. Prototiplərin əksər hallardayeni məhsulun son xassələrinə malik olması, layihə mərhələsindəçatışmamazlıqları aradan qaldıraraq layihə vaxtını kəskin azaltmışdır.Hissələrin seriyalı istehsala hazırlama vaxtını aşağı salmaq üçün,prototiplərin sürətli hazırlanması üsullarına əsaslanan, yeni məhsul üçüntökmə avadanlıqlarının sürətli hazırlama texnologiyası - Rapid Tooling-

4GirişRT işlənmişdir. Bu avadanlıqlar verilən hissənin yüksək keyfiyyətdə vəlazımi xassələrlə hazırlanmasına imkan verir. Prototiplərin və tökməavadanlıqlarının sürətli hazırlanması hal-hazırda istehsalatda geniştətbiq olunmaqdadır. Üsulların daim olaraq inkişaf etdirilməsi və yenimaterialların tətbiqi nəticəsində prototipləri seriyalı istehsalda olduğuxassələrlə əldə etmək mümkündür. Bu, hər iki texnoloji imkanı özündəbirləşdirən proses zənciri Rapd Manufacturing (RM) - sürətli hazırlamamaşınqayırma sənayesində inkişaf göstəricisinə çevrilmişdir.Bu kitabda mütərəqqi hazırlama üsullarının yeni məhsulun, ocümlədən mürəkkəb həndəsi formaya malik hissələrin hazırlanmasındarolu qeyd edilərək onların prosesin informasiya və texniki təminatınaəsaslanan texnoloji prinsipləri göstərilmişdir. Həmçinin bu üsullarınistehsalatda tətbiq sahələri haqqında qısa məlumat verilmişdir.Prototipləşdirmə qurğularının işləmə prinsipləri nümunələr əsasındaizah edilmişdir. Generativ prototipləşdirmə üsulunun üstünlükləri qeydolunmaqla “ənənəvi emal” metodlarından olan yüksək sürətli frezləməvə elektroerrozion proseslərinin prototiplərin hazırlanmasında rolusəciyyəli şəkildə göstərilmişdir.Yeni məhsulun prototiplərinin sürətli hazırlanması ilə bərabər onlarınkeyfiyyətini xarakterizə edən kələ-kötürlük, dəqiqlik və bərklik kimiqöstəricilərin də lazımi həddə olması vacibdir. Bu göstəricilərin proseszamanı və prosesdən sonra nəzarət edilməsi üçün mütərəqqi ölçmətexnikası və texnologiyası işlənib hazırlanmışdır. Sonuncu fəsildəprototiplərin hazırlanmasında keyfiyyətin müasir ölçmə texnikasınınköməyi ilə təmin olunmasının prinsipləri verilmişdir.Prototiplərin sürətli hazırlanma üsullarının əsasən ingilis dillidövlətlərdə yarandığından və son zamanlarda beynəlxalq bazarda genişyayıldıgından bu prosesi izah edən terminlər demək olar ki, yalnızingilis dilində işlədilirlər. Bunu nəzərə alaraq kitabda prosesin izahızamanı vacib terminlər azərbaycan dili ilə bərabər ingilis dilində dəgöstərilmişdir. Kitabın sonunda bu sahəyə aid olan vacib anlayışlarınsiyahısı verilmişdir.

6Maşınqayırmada sürətli hazırlama& Concurrent Engineering) ilə bərabər „surətli hazırlama“ üsulları dayuxarıda qeyd olunan tələblərə cavab verirlər. Ilk baxımdan yeniməhsulun hazırlanmasına sərf olunan vaxtın azaldılması potensialınılayihələndirmə və məhsulun funksionallığını yoxlamağa sərf olunanişlərinin həcminin azaldılmasında görürlər.Diqər tərəfdən isə bu imkan hazırlama prosesinin rasionallığındaaxtarılır. Bu usulların texniki imkanlarının inkişafı və bununla baglı yenimaterialların tətbiqi nəticəsində üçüncü sırada psixoloji faktor kimiməhsulların texniki layihələndirilməsi üçün yeni dərk etmək üslubuyaranmışdır. Sonuncu tendens hələ yeni yaranmaq ərəfəsindədir.Ümumilikdə qeyd etmək olar ki, sənayedə unikal və eyni zamanda kiçiksayli məhsullarin hazirlanmasi ilə məşğul olan istehsal sahələri yeni birtexniki mərhələyə daxil olur. Bu mərhələdə muxtəlif hazirlamatexnologiyalarında dönüş bas verir. Bu texniki „inqilab“‣ tətbiq olunan materiallardan;‣ səthin tələb olunan keyfiyyət və dəqiqliyindən;‣ forma vermək imkanlarındankəskin şəkildə asılıdır.Ilkin olaraq bu dönüş polimer materialdan olan hissələrin iqtisadisəmərəlilik şərtləri daxilində hazırlanmasında nəzərə çarpır. Bu yenicəbaşlayıb və yaxın gələcəkdə daha da güclənəcək. Yeni hazırlamaüsullarının praktikada tətbiqi texnika və material üçün lazım olanmaliyyə ilə sıx bağlıdır. Bu sahənin maşınqayırma ilə əks əlaqəsi məişətmallarının istehsalı üçün lazım olan texniki avadanlığın hazırlanması iləizah olunur. Əsas istehsal üsulları bunun birbaşa təsirinə məruzqalır. Daha boyuk, halhazırda isə nəzərə çarpmayan yeniləşməmetalların və keramikanın emalı üçün yeni texnoloji imkanlarınaçılmasında özünü büruzə verir.

Yeni məhsulun layihələndirilməsi 73. Prototiplərin yeni məhsulun layihələndirilməsindəvə hazırlanmasında rolu3.1 Yeni məhsulun göstəriciləriMaşinqayirmada „yeni məhsul“ dedikdə heç də tam yeni bir məhsulnəzərdə tutulmur. Burada söhbət məlum komponentlərdən təşkilolunmuş və müəyyən funksiyalara malik məhsuldan gedir. Bəzənməhsulun yalnız formasını, ölçüsünü, rəngini və dizaynını dəyişirlər.Əgər məhsulun komponentlərinin materialı və işləmə prinsipi kəskinşəkildə dəyişilərsə, onda mövcud olan təcrübə və simulyasiyanəticəsində əldə olunmuş göstəricilərlə kifayətlənmək olmur. Digərtərəfdən çalişirlar ki, yeni məhsulu daha da tez hazırlayıb bazaraçıxarsınlar ki, bu da yeni numayiş modellərə və prototiplərə ehtiyacyaradır. Son nəticədə ümumi istehsal dövriyyəsini yenidən işləməklazım gəlir. Yeni məhsulun əsas xassələrini göstərən parametrlər şəkil3.1-də verilmişdir.Şəkil 3.1. Yeni məhsulun göstəriciləriYeni məhsulun bazarda tutduğu mövqe onun hansı innovasiyadərəcəsinə malik olması ilə müəyyən edilir. Burada iki halı nəzərəalmaq lazımdır:

8Yeni məhsulun layihələndirilməsi‣ məhsul bazarda artıq mövcud olan başqa bir məhsulundavamçısıdır;‣ məhsul ilk dəfə olaraq bazara çıxarılır.Birinci halda yeni məhsulun layihələndirilməsi artıq mövcud olanproblemin həllinə yönəldilir. İkinci halda isə yeni məhsul hər hansı birixtiranın və ya da fundamental tədqiqatların nəticəsində yaradılır. Buhalda yeni məhsulun tətbiq sahələri öncə axtarılmalıdır.Hər bir məhsul müəyyən yaşama dövrünə malikdir. Bu həm də eləbaşa düşülməlidir ki, yaradılmış məhsul qoyulmuş problemi nə vaxtakimi həll etmək qabiliyyətinə malikdir. Onu da qeyd etmək lazımdır ki,yaşama müddəti məhsul hazır olduqdan sonra yox, ideyanın yarandığıvaxtdan başlanır. Ümumilikdə yaşama müddəti məhsulun bazaraçıxarılması, bununla bağlı gəlirin artması, tam yetişmə, doyma vəmənəvi köhnəlmə mərhələlərindən ibarətdir. Bu mərhələlərə uyğunolaraq yeni məhsulun layihələndirilməsindən tutmuş istehsala tətbiqinəqədər dövriyyəni əhatə edən texnoloji proses daim olaraq yeniləşir vətəkmilləşir (şəkil 3.2).İqtisadi səmərəlilik yeni məhsulun tətbiqi nəticəsində əldə olunangəlirlə çəkilən xərc arasındakı fərqlə müəyyənləşdirilir. Bu fərqiartırmaq üçün müəssisələr çalışırlar ki, layəhələndirmə ərəfəsindəhazırlama texnologiyasını elə optimallaşdırsınlar ki, bütün proseszənciri boyunca optimal hazırlama axınını təşkil etmək mümkün olsun.Alıcıların yeni məhsula münasibətinin əhəmiyyəti heç də iqtisadisəmərədən az deyil. Bu ümumilikdə belə izah olunur ki, yeni məhsullaalıcı bazarda daha çevik mövqe tutmaq imkanına malik olur, iqtisadiqənaət əldə edir ya da iş şəraitini yaxşılaşdırır. Bunlarla yanaşı alıcılarınyeni məhsula etibarı, təhlükəsizlik və imic kimi göstəricilər də böyük roloynayır.Məhsulun bazarda uzun müddət qalması onun rəqabətə tab gətirməkqabiliyyətindən asılıdır. Bunu təyin etmək üçün məhsulun başqa

Yeni məhsulun layihələndirilməsi 9Şəkil 3.2. Yeni məhsulun yaranmasında texnoloji prosesin inkişafısahələrdən olan məhsullarla igtisadi səmərəlilik müqayisəsi aparılır vəxüsusi kriteriyaların köməyi ilə bu göstərici qiymətləndirilir. Sonuncuəsas göstərici yeni məhsulun bazarda uğurla qalmasını təmin etməküçün yeni ideyanın hüquqlarının müdafiəsidir. Bu olmadan məhsulunbaşqa istehsalçılar tərəfindən paralel olaraq hazırlanması və bazardarəqabəti gücləndirərək, əldə oluna biləcək gəliri kəskin aşağı sala bilər.Ona görə də məhsulun göstəricilərini təmin edən yeni texnologiya vəavadanlıqlar patentlə qorunmalıdır.Məhsulun layihələndirilməsi və marketinq mərhələlərindəinformasiya daşıyıcısi kimi istifadə etmək üçün fiziki modellərinyaradılmasına ehtiyac yaranır. Əyani vasitələrin yaradılması sonzamanlarda rəqəmli vizuallaşdırma texnologoyası (Digital Mockup-DMU) ilə rəqabətdə, ancag getdikcə qarşılıqlı şəkildə inkişaf etdirilir.Məhsulu xarakterizə edən kompyüter verilənləri əsasında fizikimodellərin yaradılması, layihələndirilməsi və hazırlanması planlarınıişləmək mümkündür. Şəkil 3.3-də yeni məhsulun layihələndirilməsi

10Yeni məhsulun layihələndirilməsiSürətlihazırlamatexnologiyasıPrototiplərinsürətlihazırlanmasıMəhsulunlayihələndirilməsiprosesiİdeyaKonstruksiyatapşırığıModel, alət vənümunələrinhazırlanması• Nümayiş modelləri• Dizayn modelləri• Hərəkət modelləriTapşırığıntəyiniMəhsulunkonsepləşdirilməsi• Dizayn modelləri• Hərəkət modelləri• Struktur modelləri• Ergonomik modellərMəhsulunplanlaşdırılmasıKonstruksiyaetməHesablamaNümunəninhazırlanması• Dizayn modelləri• Funksionalmodellər• Prototiplər• Nümunələr• PresslərSürətlihazırlamatexnologiyasıTökməavadanlıqlarınınhazırlanmasıMəhsuluntəkmilləşdirilməsiHazırlamatexnologiyasınınlayihələndirilməsiMəhsulunhazırlanması• Prototiplər• Nümunələr• Presslər• Nümunələr• Presslər• MəhsulŞəkil 3.3. Yeni məhsulun layihələndirilməsində sürətli hazırlamatexnologiyasının yeri

Yeni məhsulun layihələndirilməsi 11prosesində RP/RT/RM və Model/Prototyp/Nümunə anlayışlarınınəlaqəsi göstərilmişdir. Ümumiyyətlə yeni məhsulun ilkin modellərininqısa bir zamanda əldə olunması onun inkişafına müsbət təsir göstərərəkgələcəkdə uğurla tətbiq olunması üçün zəmin yaradır.3.2 Yeni məhsulun tərtibiYenı məhsulun layihələndirilməsində öncə indıyə qədər hazırlananhissələrdən və ya düyümlərdən öz həndəsi forması və materialı iləfərqlənən „yeni“ hissə və düyümlərin hazırlanma aspektləri işlənilir.Bu, indiyə qədər mövcud olan texnologiyanın təkmilləşdirilməsi,materiala qənaət, dizaynın dəyişdirilməsi, düyümlərdə müxtəliffunksiyaların kombinasiyası və s. ilə bağlı olaraq layihələndirməninmüxtəlif mərhələlərində həyata keçirilir. Hissənin materialı və yafunksionallığı dəyişdiyi halda onun işləməsi haqqında təcrübi biliklərəehtiyac yaranır. Burada simulyasiyanın tətbiqi yalnız müəyyən sərhəddaxilində mümkündür. Bu biliklər hər bir hissə ücün yalnız fizikimodellərin köməyi ilə əldə edilə bilər. RP üsullarının tətbiqi ilə bumodellərin layihələndirmə mərhələsində qısa bir vaxtda hazırlanmasımümkündür. Konsept və ya da nümayiş modelləri məhsul haqqındaideyanın çatdırılmasına xidmət edır. Bu modellər konstruksiya haqqındao qədər də informasiya daşımırlar. Dizayn və hərəkət modelləri isəməhsulun funksionallığı haqqında daha böyük informasiya daşıyırlar.Bununla yeni məhsulun layihələndirilməsi prosesində işlərin daha dasürətli aparılmasını təmin etmək mümkündür. Hissənin işləməprinsipini və sərhəd ölcülərini araşdırmaq üçün struktur, erqonomik vəfunksional modellərdən istifadə edilir (səkıl 3.3). Bu sahədə tətbıqolunan prototiplərin əldə olunmasında, töküklərin seriyalı istehsaldatələb olunan keyfiyyətdə hazırlanması üçün avadanlıqların sürətlihazırlanması texnologiyasından istifadə edilir (bax: fəsıl 7). Əgərhazırlanan hissənın sayı kiçikdirsə və ya o, bır dəfə lazımdırsa onda buüsuldan istifadə edilir və onun tətbiqi üçün seriyalı istehsalda olduğu

12Yeni məhsulun layihələndirilməsikimi xüsusi proses axınından istifadə edilir. Müasir tökmə və RPtexnologiyalarının birgə tətbiqi nəticəsində istənilən həndəsi formanınalınması yolları yeni məhsulun layihələndirilməsindən tutmuş onunistehsalına qədər tam yeni imkanlar açır. Ancaq burada da başqaüsullarda olduğu kimi üsulun texnıki və texnoloji sərhəd şərtləri vardır.Buna baxmayaraq prototiplərin sürətli hazırlama üsullarının potensialıhələ tükənməyib və bu gələcəkdə daha yeni və fərdi texnologiyalarınyaradılmasına şərait yaradacaq.3.3 Tökmə avadanlıqlarının sürətli hazırlanmasının əhəmiyyətiBəzi RP üsullarının ya onların spesifik xüsusiyyətlərinə görə, ya datətbiq olunan materialların xassələrinə görə son məhsul üçün birbaşatətbiq edilə bilmirlər (məs. LOM, FDM). Tətbiq olunan materialların:süni materialların, qara və əlvan metalların və keramikanın xassələriburada böyük rol oynayır. Təbəqələrlə işləmə prinsipi RP- hissələrin adiüsulla hazırlananlara nisbətən başqa struktur quruluşa və bununla dabaşqa sıxlığa və mexaniki xassələrə malik olmasına səbəb olur. Bunagörə də RP üsulu ilə alınan hissələrdən tökmədə istifadə etmək kimiyeni bir üsul meydana gəlmişdir. Şəkil 3.4-də yeni məhsulunlayihələnirilməsində məlum RP üsullarının modellərin hazırlanmasındatətbiq olunma imkanları göstərilmişdir.Süni materialların hazırlanmasında vakuum və təzyiq altında tökməgeniş yayılmışdır. Bu üsullarda RP modellərindən istifadə olunur.Metalların tökülməsində tətbiq olunan modellərin RP üsulu iləhazırlanması bu sahədə də töküklərin sürətli hazırlanmasını mümkünetmişdir. Daimi modellər metaldan və ya da süni materialdan SLM,LOM və ya HSC-frezləmənin köməyi ilə alınırlar. Birdəfəlik istifadəolunan modellərə isə SLS, 3D Printing üsulları ilə hazırlanmışprototipləri misal göstərmək olar.Göstərilən üsulların tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasında tətbiqisərf olunan vaxtı kəskin aşağı salmışdır. Bu da eyni zamanda məhsulun

Yeni məhsulun layihələndirilməsi 13layihələndirmə prosesində son keyfiyyətə yaxın xassələrə malikprototiplərin hazırlanması ilə ümumi proses dövrünə sərf olunan vaxtınazaldılmasına imkan yaratmışdır.Nümayiş modelləri(Məhsulun 3D-cizgiləri)LOMLMMFDMFRP3D-PBİSSGCSLDizayn modelləri(Estetik və möhkəmlikxassələrinin yoxlanması)Erqonomik modellər(Davranma xassələrininyoxlanması)SLSSLMEBMFunksional modellərHərəkət modelləriStruktur modelləri(Məhsulun material,həndəsi meyillənmələrininyoxlanması)FormalamaPrototip(Məhsulun material vəhəndəsi xətalarınınyoxlanması)ModellərinhazırlanmasıRPFormalamaRMKlassikNümunə(Seriyalı istehsalauyğun olur)ModellərinnövləriŞəkil 3.4. Prototipləşdirmədə modellərlə sürətli hazırlama üsullarıarasındakı əlaqəYeni məhsulun layihələndirilməsində və hazırlanmasında tətbiq olunanRP üsullarının umumi siayahısı aşağıdakı cədvəldə verilmişdir.

14Yeni məhsulun layihələndirilməsiCədvəl 3.1. Rapid Prototyping üsullarıQısaIngiliscə tam adıAzərbaycanca mənasıyazılışı3DP 3D-Printing Üçölçülü çapetmə3DW&M3D Welding and MillingQaynaq və frezlənəmin köməyi iləhazırlamaBPM Ballistic Particle Manufacturing Ballistik hissəciklərin köməyi iləhazırlamaBIS Beam Interference Solidification Işiq interferensiyasi ilə bərkitməDSPC Direct Shell Production Casting Tökmə qəliblərin bir başahazırlanmasıFF-TLOMFree Form Thick Layered ObjectManufacturingSərbəst qalınlıqlı təbəqələrin köməyiilə hazırlamaFRP Foarm Reaction Prototyping Köpüklə modellərin qurulmasıFDM Fused Deposition Modelling Əritməklə qat çəkməEBM Electron Beam Melting Isiq elektronlarinin köməyi iləhazirlamaHIS Holographic InterferenceHolografiyanin koməyi ilə bərkitməSolidificationLOM Laminated Object Manufacturing Təbəqələri birləşdirməklə modellərinhazırlanmasıLLM Layer Laminated Manufacturing Təbəqələrin yapışdırılması iləhazırlamaLCVP Laser Chemical Vapor Deposition Lazerlə qaz çökdürülməsinin köməyiilə hazırlamaTP Thermal Polymerisation Istiliyin köməyi ilə polimerləşdirməMPP Molypermalloy Powder Molibden, nikel və dəmirqarışığından ibarət tozlarınbirləşdirilməsi ilə hazırlamaMC Metallic Coating (D) Metal örtükçəkməPolyJet PolyJet Çoxlu sayda üclüqların köməyi iləçap etməSGC Solid Ground Curing Stabil gövdə şəklində hazırlamaSFP Solid Foil Polymerisation Bərk təbəqə şəklindəpolimerləşdirməSL Stereolithography StereolitoqrafiyaSLM Selective Laser Melting Lazerlə əritməSM Shape Melding Forma verməklə əritməVoxelJet Volumen pixel Jet Həcmi piksel formatlı ucluqlarla çapetməSOM Stratified Objekt Manufacturing Təbəqələri frezləməklə hazırlama

Generativ hazırlama üsullarının əsasları 154. Generativ hazırlama üsulları4.1 Üsulların əsaslarıGenerativ hazırlama üsulları müəyyən həndəsəyə malik olanhissələrin lokal olaraq, addimbaaddim formasız materialdanqurulmasına əsaslanır. Buna hissə-hissə formalaşdirma da deyilir.Ilkin material kimi burada tətbiq edilən usuldan asılı olaraq məftil,təbəqə (bir və ya birneçə komponentli), maye və ya qaz (səkil 4.1)götürülə bilər. Amorf materiala enerjini idarə olunmuş şəkildə verməkləvə molekullar arasındakı cazibə qüvvəsindən istifadə etməklə verilənhəndəsi elementin formalaşması və bərkiməsi əldə edilir. Bu üsullahissənin verilmiş en kəsiyini xarakterizə edən bir təbəqə yaradılır.Təbəqələrin bir-birinin uzərində qurulması nəticəsində hissənin tamformasi hazırlanır. Bu prinsip tətbiq olunan materialların xassələrindənasılı olaraq müxtəlif cür yerinə yetirilir (şəkil 4.2):Bərk hal Maye hal Qaz halMəftilTəbəqəTozTozQətranKöpükMetalbasidlər-FDM-3D-W8M-LLM -SLM-LOM -EBM-SFR -SLS-HotPot -MPP-SOM-FF-TLOM-3D-Printing-Voxeljet-DSCP-PolyJet-TP-BİS-SGC-SL-HİS-FRP- LCVD- MC(PVD,ECD, CD)Şəkil 4.1. Tətbiq olunan material halları ilə prototipləşdirmə üsullarıarasındakı münasibət

16Generativ hazırlama üsullarnın əsaslarıI. FotopolimerləşməMaye şəklində olan monomer müəyyən spektrlə verilən işıqşüalarının köməyi ilə birbiri ilə birləşmək üçün həyacanlandırılır və buyolla mayedən bərk hala keçid bas verir. Işıg şüalari kimi burada• fokuslaşdırılmış lazer şüası;• ultrabənövşəyi şualar;• istilik şualarıtətbiq edilir.Bir neçə şüadan eyni zamanda istifadə etmək üçün xüsusi qurğularda mövcuddur. Bu qurğularda bir neçə işıq şüasının lazer şüaları iləinterferensiyasına əsaslanaraq səthdə və ya da monomerin daxilindəpolimerləşmə aparmaq mümkündür (bax: fəsil V).II.SinterləməBu üsulda toz halında olan material verilmiş səth boyu nazik qatşəklində çəkilərək lazer şuasının və ya da qızdırılmış press ştampınınköməyi ilə hissəciklər arasında olan cazibə qüvvəsini gücləndirərək birbiriilə birləşməyə şərait yaradılır. Material bu halda ərimir. Bir çoxhallarda birkomponentli və ya da çoxkomponentli toz qarışığındanistifadə edilir.Çoxkomponentli qarışıqlarda aşağı temperaturda birləşməqabiliyyətinə malik olan polimer və ya da aşağı temperaturda əriyənmetal komponentlərindən istifadə edilir (bax: fəsil V).III.Əritməklə hazırlamaIlkin material (polimer, metal, keramik) yerli olaraq ərimətemperaturuna qədər qızdırılaraq maye hala gətirilir və sonra soyumanəticəsində başqa səthlə birləşir. Əridilmiş materialın işçi sahəyəverilməsi müxtəlif yollarla baş verir: lent (FDM) və ya damci (3DPrinting) şəklində (bax: fəsil V). Başqa üsullarda (SLM ) isə toz

Generativ hazırlama üsullarının əsasları 17Fotopolimerləşdirmə- SL- SGC- BİS- TP- HİSSinterləmə- SLS- MPPƏritməklə emal- SLM- EBM- FDM- 3D-W&M- FRMGenerativ hazırlama üsullarıÇapetmə- 3D Printing- PolyJet- VoxelJet- DSCPKəsmə iləhazırlama- LOM- LLM- SFR- SOM- FF-TLOMÇökdürməkləhazırlama- LCVD- MC (PVD,ECD, CD)Şəkil 4.2. Prototipləşdirmə üsullarının klassifikasiyasıtəbəqələrinin lazer şuası vasitəsilə ərimə temperaturuna qədər qızdırılıbo biri səthlərlə, qaynaqda olduğu kimi, birləşdirilməsinə əsaslanır.Proses zamanı istiliyin boyük hissəsi hazırlanan hissəyə keçir. Bu daonun fiziki-mexaniki xassələrinə mənfi təsir göstərir.Daha xüsusi bir üsulda - Foarm Reaction Prototyping (HerbakGmbH firması) -robot baslığının vasitəsilə köpük şəklində hazırlanmış

18Generativ hazırlama üsullarnın əsaslarımaterial qat şəklində verilmiş formaya salınır və sonraBərkimə bu halda təxminən 2 saat davam edir.IV.Çapetməbərkidilir.Çapetmə üsulunda hazırlanmış toz təbəqəsi xüsusi birləşdirici mayeilə isladılılr. Toz qarışığı istənilən materialdan (polimer, metal, keramik,başqa təbii materiallar) hazırlana bilər. Birləşdirici kimi istilik şüası iləbərkiyə bilən monomer (3D Printing), kimyəvi reaksiya sayəsində özözünəbərkiyə bilən qətrandan (Voxeljet Technology GmbH firması) vəya da keramik tozundan hazırlanmış yapışqanlı kütlədən (Soligen Incfirması) istifadə edilə bilər. Toz hissəcikləri kənardan verilən enerjininhesabına bir-biri ilə və eyni zamanda əvvəlki təbəqə ilə birləşirlər.V. Kəsmə ilə təbəqələrin hazırlanmasıBurada proses bir-birindən fərqlənən iki ardicilliqla aparılır.Birincisi, təbəgəni yapişdırıb sonra kəsmədir. Əvvəlcə, hazırlananhissənin gövdəsi bir-birinə paralel olan müstəvilərlə kəsilərək sabitqalınlıqlı təbəqələrə bölünür. Təbəqələrin konturları müxtəlifmateriallardan olan lövhələrdən kəsilir. Bu lövhələrin bir tərəfiyapişqanla örtülmüş olur. Lövhələr birbirinin uzərinə sixilmaqlayapişdırıldıqdan sonra onların konturları kəsilir. Kəsmə prosesi bıçaqlavə ya lazerlə aparıla bilər. Bu proses üçün tipik olan LOM üsuludur(bax: fəsil V). Gövdənin tullanan hissəsi proses zamani kiçik kubşəklində xırdalanır ki, onların sonradan kənarlaşdırılması asan olsun.Lövhə materialı kimi kagız, metal, keramik və s. işlədilə bilər.Ikinci ardıcıllıqda isə əvvəlcə təbəqələr hissənin en kəsiyinə uyğunolaraq kəsilərək hazırlanırlar. Sonra isə onlar bir-birilə yapışqanlabirləşdirilir və ya da lazerlə qaynaq edilir.VI.Qaz çökdürməklə hazırlamaBu xüsusi üsul mikro hissəciklərin hazırlanmasinda tətbiq edilir.Proses zamanı lazer şüası hissənin səthi boyunca hərəkət etdirilərək

Generativ hazırlama üsullarının əsasları 19kimyəvi reaksiya yaradir ki, bunun nəticəsində işçi zonada qaz ayrılır.Bu qaz soyuduqdan sonra damcılar ( məs. Al 2 O 3 ) şəklində hissəninüzərinə hopur. Prosesi idarə etməklə verilmiş həndəsi formalı modeləldə etmək mümkündür. Bu üsulun tətbiqi yalnız müəyyən şərtlərdaxilində mümkün oldüğundan geniş yayılmamişdir.Hıssəni generativ hazırlama üsullarının vasitəsilə əldə etmək üçüntətbiq edılən qurğular xüsusi idarəetmə rəqəmli proqramların köməyi iləişlədilir. Proqramlar hissənin həndəsi formasi əsasinda hazirlanirlar.Ona gorə də hissənin həndəsi modelinin rəgəmli təsvirini yaratmaqlazım gəlir. Söhbət burada fiziki cisımlərdən getdiyindən hissəninüçölçülü (3 Dımensıonal-3D) modelinə ehtiyac vardır. Bununla ümumiproses zəncirindəki ilk addim hissənin uyğun 3D modelinin CADsistemində işlənməsi ilə baslayir. Həndəsi modellərin qurulması üçünbaşqa yol kompyüter tomoqrafiyasının koməyi ilə hissə təbəqə-təbəqəölcülərək onun kompyüterdə həcmi modelini qurmaqdan ibarətdir.Üçuncü yol, „əksinə modelləşdirmə“ (Reverse Engıneering) üsulu iləüçölçülü modelin əldə edilməsidir (Bu üsulun prinsipləri aşağıda ayricaverilmişdir). Son nəticədə alınmış verilənlər vahıd STL-formatındahazırlanırlar. Proses zəncirindəki, ikinci mərhələ tətbiq olunan qurğununxüsusiyyətlərindən asılı olaraq konkret idarə proqramlarınınhazırlanmasından ibarətdir. Məsələn, stereolıtoqrafıyada dayaq noqtələriolmayan elementlər üçün dayaqların hər bır təbəqə daxılində nəzərəalınması və 3D – Prıntıng üsulunda xüsusi dayaq materıallarının tətbiqibunlara aiddirlər. Bundan əlavə qurğunun ardıcıl olaraq səlis işləməsiüçün informasiyanin hazırlanması da vacibdir. Ücüncü mərhələdə hissəvə ya hissələr düyümu hazırlanır. Sonra lazım olmayan elementlər hazırhissədən ayrılaraq kənarlaşdırılırlar (dayaqların ayırılması, ışlənməmismaterialın kənarlaşdırılması, səthin emalı və .s ). Konkret üsuldan,tətbiq olunan materialdan və hissənin (modelin) tələb olunanxassələrindən asılı olaraq daha əlavə emal mərhələləri tətbiq olunabilərlər.

20Generativ hazırlama üsullarnın əsasları4.2 Üsulların informasiya təminatıHissələrin hazırlanması üçün informasiyanın əldə olunması 3D CADmodellərin tətbiqi ilə yerinə yetirilir. Bir tərəfdən CAD sistemlərihissələrin layihələndirilməsi üçün istifadə edilir. Digər tərəfdən hissəningövdəsi əsasında əksinə modelləşdirmə üsulunun tətbiqi ilə onunrəqəmli şəkildə 3D modeli alınır. CAD sistemlərinin başqa bir tətbiqsahəsi kompyüter tomoqrafiyasıdır ( CT ) ki, burada verilən hissəninqatbaqat en kəsiyi rentgen şüalarının köməyi ilə toxunaraq idarəediciproqramların hazırlanması üçün lazımi formatda verilir. ÜmumiyyətləCAD sistemləri ilə CAM sistemləri arasında informasiya axınını təminetmək üçün aşağidakı formatlardan istifadə edilir:İGESSTLVDAFSVDAİSSTEPModel- İnitial Graphics Exchange Specification- Sterolithography Language- Verband der Automobilhersteller - Flaechenschnittstelle- Verband der Automobilhersteller –IGES- Schnittstelle- Standard of Exchange of Product Model Data- CATİA üçün xüsusi formatBu formatların demək olar ki, hamısı verilənlərin təsvir olunmasıformasına görə bir-birindən fərqlənirlər. Məsələn, STL-formatı hissəninxarici səthlərinin sonlu sayda kiçik üçbucaqlar şəklində (üçbucaglıtrianqulyasiya) təsvirinə əsaslanır. Böyük dəqiqlik tələb olunanhissələrdə bu üçbucaqların sayı həddindən çox olduğundan hissəninCAD-faylı çox böyük alınır ki, bu da onunla işləməyi çətinləşdirir. Onagorə də, bu formatdan yalniz hissələrin gobud təsvir olunması üçünistifadə edilir.Model formatı səthin həcmi təsvirinə əsaslanır. Burada ümumi hissəayrı -ayrı dolu həndəsi modellərin kəsişməsi kimi təsvir olunur. Buformatlarda təsvir olunmuş CAD modelindən istənilən başqa formatların

Generativ hazırlama üsullarının əsasları 21alınması mümkün olduğundan model formatı geniş yayilmisdir. ƏsasənCATIA -CAD sistemində işlədilir.Daha geniş yayılmış formatlardan olan IGES hissələrin həndəsimodelini səthlər çoxluğu şəklində təsvir etməyə imkan verir. Hissəninbu formatlarda əldə edilmiş verilənləri xüsusi postprosessorların köməyiilə RP qurğularının idarə proqramlarının işlənməsi üçün hazırlanırlar.Bu proqramlar adətən təbəqə informasiyasına əsaslanır və qurğularınxüsusi idarə sistəmlərinin proqram təminatının köməyi ilə yerinəyetirilir.Əgər CAD modelin verilənləri əksinə modelləşdirmə üsulu ilə (optikvə ya toxunma, bax: fəsil 8) əldə edilibsə onda əvvəlcə nöqtələr buludualınır. Bu nöqtələr buludu trianqulyasiya edilərək səthin 3D təsviriyaradılır. Sonra bu informasiya yuxarıda qeyd olunan ardıcıllıqlaqurğunun idarə proqramının hazırlanmasında tətbiq edilir. Keyfiyyətlisəth almaq üçün hazırlanan informasiya təminatına xüsusi tələblərqoyulur. Kompyüterdə qurulan səthlər dəqiq və səlis olmalıdırlar. Dəqiqdesək, məsələn səthlərin sərhədlərinin bir-biri ilə dəqiq qovuşması,onların fəzada yönəldici vektorlarının düzgün təsvir olunması kimiparametrlər nəzərdə tutulur. Səthlərin normal vektorları adətən materialolmayan tərəfə yönəlir. Əgər qovuşan səthlərin vektorları müxtəliftərəflərə yönələrsə onda bu səthlərin emalı demək olar ki, mümkündeyildir. Bu xətalar aşkar edildikdən sonra vektorun istiqamətinidəyişdirməklə onların aradan qaldırılması mümkündür.Nisbətən yeni format sayılan STEP müəyyən vaxtdır sınaqmərhələsindədir. Bu postprosesor həndəsi informasiyadan əlavətexnoloji informasiyanın (dəqiqlik, kələkötürlük haqqında verilənlər) dabaşqa sistemlərə (məs. CAM) ötürülməsinə imkan verir. Bunabaxmayaraq indiyə kimi bu format praktikada öz geniş tətbiqinitapmamışdır. Bu, verilənlərin STEP formatında hazırlanmasının böyükəmək tutumlu olması ilə bağlıdır.

22Generativ hazırlama üsullarnın əsasları4.3 Hissələrin kompyüterdə modelləşdirilməsiSürətli hazırlamanın uğurla həyata keçirilməsi üçün 3D modelininrəqəmli şəkildə hazırlanmasindan yan keçilməzdir. Bu model hazırlananhissənin səthlərinin qurulması, postprosessor üçün informasiyanınhazırlanması və təbəqələrin hesablanması üçün tətbiq edilir. Həndəsigövdənin 3D-CAD sistemlərinin köməyi ilə yaradılmasında müxtəlifstrategiyalar tətbiq edilir. Burada iki strategiyanı fərqləndirməklazımdır. Birincisi yeni ideyaya, ikincisi isə yeni məhsulun hazırmodelinə əsaslanır.Düzünə modelləşdirmə• 2D (2D Dimensional) layihələndirmənin (adi cizgi çəkmə)köməyi ilə konstruksiyaetmə. 2D həndəsi model xətt, çevrə,müstəvi kimi həndəsi elementlərdən təşkil olunur. Birinciaddımda hissənin kontur xətləri qurulur. Buna misal olaraqməftil modelləri göstərmək olar (şəkil 4.3, a). Sonra buxətlərdən səthlər yaradılaraq onlar son mərhələdə bir-biri iləxüsusi proqramın köməyi ilə qovuşdurularaq gövdə şəklinəsalınırlar (şəkil 4.3, b).• Səthlərin qurulması ilə hissənin həndəsəsinin alınması. Ayrıayrısəthlər qurulduqdan sonra onlar ümumi bir gövdədəNURBS (Nicht Uniforme Rationale B-Splines) funksiyasınınköməyi ilə interpolyasiya edilərək birləşirdirilir (şəkil 4.4).• Verilən kompleks həndəsənin müxtəlif həcmi elementlərinköməyi ilə qurulması. Öncə ayrı-ayrı həndəsi elementlərlayihələndirilərək sonradan bir-biri ilə xüsusi programınköməyi ilə kəsişdirilirlər (şəkil 4.5).

Generativ hazırlama üsullarının əsasları 23Bu variantlar oxşar olsalar da, onların tətbiqində CAD sistemindənasılı olaraq müxtəlif verilənlər bazasından istifadə edilir. Hissənin 3Dmodeli istənilən CAD sistemində postprosessorun köməyi ilətrianqulyasiya edilərək RP qurğuları üçün STL formatında veriləŞəkil 4.3. Məftil modeli və bunun əsasında yaradılmış səthŞəkil 4.4. Hissənin modelinin səthlər toplusu şəklində təsviri

24Generativ hazırlama üsullarnın əsaslarıbilər. Bu halda informasiya daşıyıcısı kimi gövdənin üz qabığı vəbununla içərisi materialla doldurulmalı olan həndəsə standartpostprosessor üçün hazırlanır. Tətbiq olunan RP üsulundan asılı olaraqqurğunun idarə sistemi bu informasiya əsasında idarə proqramlarındanəlavə lazım olan yerlərdə dayaqların əlavə edilməsinə də imkan yaradır(bax: fəsil 5).Şəkil 4.5. Həcmi modelləşdirmə yolu ilə hissənin layihələndirilməsi

Generativ hazırlama üsullarının əsasları 25Əksinə modelləşdirməBurada, yuxarıda qeyd edildiyi kimi, yeni məhsulun 3D modelininqurulması üçün artıq əldə olan fiziki gövdələrdən istifadə edilir.Hissənin 3D modelini almaq üçün o, müasir ölçmə cihazlarının köməyiilə ölçülərək alınan informasiya nöqtələr çoxluğu şəklində kompyüterinyaddaşına ötürülür. Burada modelləşdirmə prosesi əks istiqamətdəaparıldığından bu “əksinə modelləşdirmə” - Reverse Engineeringadlanır. Ölçmə strategiyasından və parametrlərindən asılı olaraq alınannöqtələrin sayı çox olur (şəkil 4.6). Bu nöqtələr çoxluğunun emaledilməsi böyük imkanlara malik olan kompyüterlərə ehtiyac yaradır.Bundan əlavə burada xüsusi programların işlənməsi və tətbiqinə ehtiyacyaranır. Hal-hazırda 3D ölçmə sistemlərinin demək olar ki, hamısı butələblərə cavab verirlər. 8-ci fəsildə əksinə modelləşdirmə üçün bazarolunu oynayan nöqtələr toplusunun qurulması üçün tətbiq edilən ölçməsistemlərin işləmə prinsipləri haqqında geniş məlumat verilmişdir.Şəkil 4.6. Lövhə hissədən ölçmə maşınında alınmış nöqtələr buludu [77]Ölçmə nəticəsində alımış nöqtələr bir-birilə kiçik üçbucaqlarlabirləşdirilərək trianqulyasiya edilir. Ölçmə hissənin ayrı –ayrıhissələrində aparılaraq sonda bir-biri ilə qovuşdurulur və səlis səthşəklinə salınır. Ölçmənin xətaları 0,1 -0,5 mm arasında dəyişir.

26Prototiplərın sürətli hazırlanması5. Prototiplərın sürətli hazırlanması (Rapid Prototyping)5.1. Prosesin ümumi texnoloji zənciriRapid Prototyping üsulları yeni məhsulun ilkin prototipininhazırlanması üçündür. Prototiplər dizayn, layihələndirmə və metallikformaların hazırlanmasında geniş tətbiq edilir. Prototipləşdirmə üsullarıəsasən təbəqə şəklində hazırlama texnologiyası kimi xarakterizə edilir.Tətbiq olunan materiallar çox sahəli olaraq metaldan tutmuş qum vəkeramikə qədər böyük bir sahəni əhatə edir [1-12].RP üsulunun növü lazım olan hissənin və modelin təyinatından asılıolaraq seçilir. Ümumi olaraq, RP üsulunun yeni məhsulunhazırlanmasının proses zəncirindəki yeri şəkil 5.1-də göstərilmişdir.CAD -ModelQəlib, forma,modelvə ya hisssəHazırlama Finişləmə PrototipRapidPrototypingTökməprosesiFormalamaprosesiGenerativtexnolojisistemMexanikiemalmetoduŞəkil 5.1. Rapid Manufacturing prosesinin ümumi görünüşüBuradan göründüyü kimi prosesin layihələndirilməsi hissənin CADmodelinin bazasında aparılır. CAD model hazır olduqdan sonra hissəninfunksional təyinatından, materialından asılı olaraq, onun hazırlanmasıüçün RP üsulu seçilir. Burada üsulun texnoloji imkanları hazırlamavaxtı və maya dəyəri baxımından nəzərə alınır. Bu zaman iki variantmümkündür: generativ və mexaniki emal üsulu. Yuxarıda geyd olunanmeyyarlar əsasında bu iki üsuldan biri seçilir.

Prototiplərın sürətli hazırlanması 27RP üsulu ilə hissələri hazırlamaq üçün öncə modelin verilənlərihazırlanmalıdır. RP qurğuları özünəməxsus programlarla təminolunduğundan, verilənlərin itgisiz emalı üçün onlarınkonvertləşdirilməsi lazımdır. Çevrilmiş verilənlər STL formatındaxüsusi interfeysin köməyi ilə RP qurğularına ötürülür. Sonra, bununəsasında hissələr bu və ya digər üsulun köməyi ilə hazırlanır.Generativ emal üsullarının tətbiqi ilə birbaşa prototiplər (məs.metallik hissələr) və ya da onların hazırlanması üçün yardımçı rolunuoynayan modellər və formalar hazırlanır. Prototiplərin hazırlanmasındamodellərdən istifadə etmək üçün əlavə bir addım – tökmə üsulu tətbiqedilir. RP üsulu ilə hazırlanmış qəliblər və ya formaların tətbiqi ilə bumərhələdə prototiplərin töküyü hazırlanır. Burada metal və həmçininplastik prototiplərin hazırlanması mümkündür. Qeyri metallardanhazırlanmış qəliblər bir dəfə istifadə olunduğu halda metal formalar vəalətlər bir neçe dəfə tətbiq olunur.Prototipin tətbiq sahəsindən asılı olaraq hazırlanmışmodellər/hissələr sonrakı emala üğradılır. Proses başa çatdıqdan sonra,öncə hissələr əlavə materiallardan, çıxıntılardan təmizlənir və sobadamöhkəmləndirilir. Bu mərhələdə, modellərin mexaniki keyfiyyətləriniartırmaq məqsədilə onların üzərinə xüsusi materialdan ibarət olantəbəqə çəkilir. Metaldan hazırlanmış hissələrin işçi səthləri isə mexanikiemal üsullarının köməyi ilə son dəqiqliyə çatdırılır.Generativ texnoloji sistemin əsasını təşkil edən prototipləşdirməüsullarının işləmə prinsipləri, texnologi imkanları və texniki təchizatıhaqqında məlumatlar sonrakı bölmədə ətraflı verilmişdir. IV fəsildəgöstərildiyi kimi RP üsulların sayı materialların və hazırlamastrategiyalarının kombinasiyası nəticəsində onlarcadır. Ona görə dəburada yalnız istehsalatda öz geniş tətbiqini tapmış və müəyyən qrupüsullar üçün aparıcı rolunu oynayan üsullar baxılmışdır.

Prototiplərın sürətli hazırlanması 29Prosesi idarə etmək üçün lazer şüalarının parametrlərini bilməkvacibdir. Bu parameterlər şüanın təsir dərinliyi və buraxdığı izin həndəsiforması ilə təyin olunurlar.Şüanın təsir dərinliyi. Yerli polimerləşmə dərəcəsi vahid zamandaçəndə olan qətrana daxil olan fotonun miqdarından asılıdır. Şüanın təsirdərinliyi C d aşagıdakı düsturla təyin olunur [1]:⎛ P ⎞LC, [mm]⎜⎟d= Dp⋅ ln⎝ vs⋅ hs⋅ Ec⎠Burada:D p – [mm], qətranın optik şüanı buraxma dərinliyiP L – [W], orta lazer gücü,v s – [ m/s], lazer şüasının sürəti,h s – [mm], ştrixləmə məsafəsi,E c – [ mJ/cm 2 ], qətranin səthi enerjisini təsvir edən sabitdir.Bu parametrləri praktikada tətbiq olunan stereolitoqrafiyaavadanlıqlarında müəyyən intervalda daxil etmək imkanı mövcuddur.Şüanin buraxdığı izin həndəsi forması. Lazer şüasının təsirdərinliyi ilə bərabər onun buraxdıgı izin eni və forması prosesinaparılmasında böyük rol oynayır. Bu parametr verilən şüanın yaratdığısəthi enerjidən yox, onun intensivliyindən asılıdır. Həndəsi formanındüsturunu çixartmaq üçün səthi enerjinin paylanmasının sərhədşərtlərini tətbiq etmək lazımdır. Lazer şüasının polimerin səthi iləgörüşdüyü nöqtədə (z,y=0) intensivliyin səthi enerjiyə bərabər olduğunuqəbul edərək, aşağıdakı asılılıq əldə edilmişdir [1]:⎛⎜2⎝ ω02⎞⎟⋅ y⎠2⎛⎜1+⎝ Dp⎞ ⎡⎟ ⋅ z = ln⎢⎠ ⎣2 ⎛⎜π ⎝ ω0P⋅ vLs⋅ Ec⎞⎤⎟⎥⎠⎦Burada ω 0 şüanın polimerin səthindəki təmas radiusudur. Bu düsturlaverilən proses parametrləri üçün izin enini təyin etmək olur.Lazer şüasının qətranın səthində buraxdığı izin həndəsi forması şəkil5.2-də göstərilmişdir.

30Prototiplərın sürətli hazırlanmasıZŞüanın təsirdərinliyiXYŞüanın izinineniŞəkil 5.2. Lazer şüasının fotopolimerin səthindəburaxdığı izin formasıİş prinsipi. Stereolitoqrafiya prosesi ultrabənövşəyi (UB) lazerininvasitəsi ilə işığa həssas maye fotopolimeri bir-birinin ardınca təbəqəşəklində bərkidərək üçölçülü hissəni hazırlamaqdan ibarətdir. Prosesinprinsipial işləmə sxemi şəkil 5.3-də göstərilmişdir. Stereolitoqrafiya işçisistemi monomerlə dolu çəndən, işçi sahədən, konteynerdən, Z oxuistiqamətində hərəkət edə bilən platformadan və həmçinin lazerbaşlığından ibarətdir.Verilən hissəni bu üsulla hazırlamaq üçün öncə həmin hissəninüçölçülü modeli kompyüterdə hazırlanır. Hissə Z oxu istiqamətində işçiverişin qiymətindən asılı olaraq təbəqələrə bölünür. Sonra hər birtəbəqədə hissənin daxili və xarici konturları müəyyənləşdirilir. Buinformasiyanı SLA qurğusunda reallaşdırmaq üçün lazer başlıqlardanistifadə edilir. Lazer şüalarını xüsusi güzgü vasitəsi ilə hissəninkonturuna əks etdirilir. Beləliklə lazer başlığı X və Y oxlarıistiqamətində qatın konturuna uyğun hərəkət etdirilərək çəndəki mayeqətranı bərkidir.

Prototiplərın sürətli hazırlanması 31LazerÇevik güzgüHissəMaye qətranHərəkətliplatformaDayaqlarŞəkil 5.3. SLA prosesiIlk təbəqənin emalına başlamamışdan əvvəl platforma üzərinə onunformasına uyğun bir lövhə bərkidilir. Bu lövhə sonradan hissəninqurğudan kənarlaşdırılması üçün vasitə rolunu oynayır. İkinci qatdanbaşlayaraq lazer şüası hissəni qat-qat tikməyə başlayır. Lazer şüası qatınqalınlığından asılı olaraq 0,762-9,5 m/s-ə bərabər sürətlə hərəkətetdirilə bilir. Birinci qat hazır olduqdan sonra platforma bir addım, yəniqatın qalınlığı qədər aşağıya doğru hərəkət edir. Bu üsulda reallaşdırılabilən qatın qalınlığı 0,025-0,15 mm arasındadır. Növbəti qatınbərkidilməsinə başlamamışdan əvvəl, bərkidilmiş qatın üzərinə qətranqatı çəkilir və xüsusi qurğu tərəfindən hamarlanır. Lazer başlığı butəbəqəni də hissənin verilən hündürlüyündəki enkəsiyinə uyğunbərkidir. Bundan sonra biri-birinin ardınca növbəti qatlar tikilərək hissətam hazır vəziyyətə gətirilir.Qeyd olunduğu kimi qatlar bir-birinin üzərində qurulur. Onlarınarasında heç bir əlaqə olmadan hissəni sərt bir gövdə şəklindəhazırlamaq mümkün deyil. Ona görə də tikilən təbəqələri bir-birinə

32Prototiplərın sürətli hazırlanmasıbitişdirmək üçün lazer şüasının təsir dərinliyi elə seçilir ki, o verilmişqatın qalınlığından böyük olsun. Bu fərq praktikada təxminən 0,3 mmhəddində olur (şəkil 5.4).Şüanın radiusuEnerjiQətranın səthiBərkitmə dərinliyin-ci qatın qalınlığıQalıq təsir dərinliyin-1-ci qatın qalınlığıŞəkil 5.4. Lazer şüasının qətranın səthinə təsiriPraktikada lazerin gücündən, şüalanma parametrlərindən, köçürməsürətindən və qətranın tipindən asılı olaraq bərkidilən qatın strukturumüəyyən olunur. Hissəni yüksək möhkəmlikdə hazırlamaq üçün optimalşüalandırma strategiyasından istifadə edilir. Burada üç strategiyanıfərqləndirmək olar. Şəkil 5.5-də göründüyü kimi lazer şüasının ştrixlərihorizontal oxa nisbətən 0°/60°/120° bucaq təşkil edir. Hissənin daxilihəndəsəsindən asılı olaraq, ən yüksək möhkəmlik təmin etməkbaxımından bu və ya diğər strixləmə forması seçilir [2].Proses zamanı generasiya olunan kütlə hələ kifayət qədər möhkəmolmur. Bu halda kutlə “jelatinlə” muqayisə oluna biləcək bir xassəyəmalik olur. Ona görə də modelin sərbəst qalan elementləri proseszamanı əlavə dayaqların koməyi ilə möhkəmləndirilir. Bu dayaqlarhissənin EHM-də emalı zamanı avtomatik olaraq konstruksiya edilir.Dayaqlar prosesin gedişində müsbət rol oynamaqla bərabər, mənfitəsirə də malikdirlər. Onların prosesə əlavə edilməsi hissənin

Prototiplərın sürətli hazırlanması 33Şəkil 5.5. Lazer şüası ilə ştrixləmə formalarıverilənlərinin həcmini artirir: əlavə material tələb olunur və sonda əl iləhazır hissədən ayrilmalıdır ki, bu da əl əməyinə olan tələbatı kəskinartırır. Hissə tam hazır olduqdan sonra platforma çənin üstünə qaldırılırvə artıq qalan çıxıntılardan təmizlənir. Bunun üçün hissə spirtlə yuyulur.Prosesdən sonra hissə hələ son möhkəmliyə malik olmadığından, o beləadlanan “post prosesə”, yəni son emala uğradılır. Bu zaman yarımhazırhissə SLA qurğusundan kənarda, xüsusi UB sobada son həddə qədərbərkidilir. Qurutma mərhələsi sona çatdiqdan sonra hissə çatdirmaəməliyyatinın tətbiqi ilə e`mal edilir.Stereolitoqrafiya işçi sistemi ilk dəfə olaraq 1987-ci ildə Corporation3D-Systems (ABŞ) firması tərəfindən işlənib hazırlanmışdır. Hal hazırdaAmerikanın 3D Systems firması SLA qurğularını istehsal edib, onlarındünya bazarında satışı ilə məşğuldur (şəkil 5.6). Bu firma dünyada busahə üzrə aparıcıdır. SLA qurğuları hissənin virtual təsvirinin qətranınüzərinə köçürmək üçün rəqəmli proqramlardan istifadə edir. Bununüçün onlar müasir fərdi kompyüterlə inteqrasiya edilmiş idarəetməsistemləri ilə təchiz olunurlar. Hissənin verilənləri SLA formatındatətbiq edilir. Bu nəsildən olan qurğuların texniki parametrləri əlavə 1-dəverilmişdir.

34Prototiplərın sürətli hazırlanmasıŞəkil 5.6. Stereolitoqrafiya qurğusu - SLA 250 (3D Systems)Praktiki tətbiqi. Stereolitoqrafiya üsulu başqa prototipləşdirməüsullarına nisbətən daha dəqiqdir. Belə ki, burada prosesin dəqiqliyiəsasən qurğunun dəqiqliyindən və verilən qatın qalınlığından asılıdır,qətranın özü isə hazırlanan modelin formasına olduqca az təsir göstərir.Bu üsul avtomobil, elektronika, məişət texnikası istehsalı üçün əsasənfunksional prototiplərin hazırlanmasında geniş tətbiq olunur. Şəkil 5.7-də stereolitoqrafiya üsulu ilə hazırlanmış avtomobil mühərrikinin blokugöstərilmişdir. Qətrandan hazırlanmış blokun modeli sonraki mərhələdədəqiq tökmə üsulunda tətbiq olunur. Başqa bir nümunə kimi şəkil 5.8-dəsu kranının başlığı verilmişdir. Bu modellərdən adətən bir dəfə istifadəedilir. Ona görə də bu yolla əldə edilən hissələr adi üsullara nisbətənbaha başa gəlir. Prototiplərin sayı artdıqca SLA üsulunda tətbiq olunanmaterialın da həcmi artır. Bu material baha başa gəldiyindən, hissələrinsayı müəyyən həddi keçdikdən sonra artıq bu üsulun tətbiqi iqtisadibaxımdan əlverişli olmur və başqa, daha ucuz başa gələn

Prototiplərın sürətli hazırlanması 35Şəkil 5.7. Stereolitoqrafiya üsulu ilə hazırlanmışmühərrik blokuŞəkil 5.8. Su kranının başlığıprototipləşdirmə üsullarının axtarılmasına ehtiyac yaranır. Hissələrinoptimal sayi onlarin ölçüsündən asılıdır.SLA üsulunun başqa çatışmayan cəhəti ondan ibarətdir ki, bu proseszamanı qiymətli materiallardan istifadə olunur. Bundan əlavə, hazırhissənin son mərhələdə yuyulması üçün tətbiq olunan məhlullar(izopropanol) xüsusu saxlanma şəraiti tələb edir.Qətrandan ibarət məhlul köhnəlməyə meyillidir. Onun, böyükhissələrin hazırlanması zamanı uzun müddət SLA qurğusunun işçisahəsində qalması əlavə problemlər yaradır.

36Prototiplərın sürətli hazırlanması5.2.2 Lazerlə sinterləmə -LS(Laser sintering)Laserlə sinterləmə üsulu kiçik ölçülü danəcikləri yerli qızdıraraq,əritməklə bir-birinə birləşdirmək yolu ilə verilmiş material qatınıbərkitməyə əsaslanır. Bu üsulu yerinə yetirmək üçün materiala vəqurğuya xüsusi tələbatlar qoyulur. LS üsulu toz metallurgiyasındanməlumdur. Metallurgiyada sinterləmə üsulundan metal tozların uzunmüddət böyük təzyiq altında yüksək temperaturda “bişirilərək “ xüsusixassəli (məsaməli) material almaq üçün istifadə edilir.Prototiplərin LS üsulu ilə hazırlanması klassik sinterləmənin yuxarıdaqeyd edilən təsir vasitələrindən (təzyiq və vaxt) imtina edir. Prosesdəəsasən danəciklər qısa müddətdə lazer şüası ilə termiki tə`sirə məruzqalır. Danəciklər sərbəst şəkildə işçi lövhənin üzərində toz qatı şəklindəyayılır. Onlar yerli olaraq əridilərək bir-biri ilə birləşdirilir. Sinterləməprosesi əridilmiş hissəciklərin qatılığı və onların səthi gərginliyi iləxarakterizə olunur. Bu parametrlər tətbiq olunan materialdan vətemperaturdan asılıdır. Sinterləmə prosesi üçün demək olar ki, əridiləbilənvə soyuduqdan sonra bərkiyən butun materiallar tətbiq edilə bilər.Süni materialların tətbiqi. Bu materialların ərimə temperaturunun(

Prototiplərın sürətli hazırlanması 37MöhkəmlikMöhkəmlikTemperaturTemperatura) Amorf cinsli a) Kristal quruluşluŞəkil 5.9. Süni materialların fiziki xassələrininsxematik təsviri (Gebhardta görə)Praktikada kristal quruluşlu materiallardan əsasən poliamid, amorf cinslimateriallardan isə polikarbonat və polistirol tətbiq edilir.Metal tozların tətbiqi. Metal tozların seçilməsi sinterləmə üçünhazırlanan qarışığın tərkibindən asılıdır. Bunun üçün üç növ tozqarışığından istifadə edilir. Birinci qarışıq çoxkomponentli polimerləbirləşdirilmiş metal tozlardan ibarətdir. Burada prosesin gedişi sünimateriallardan çox da fərqlənmir. Proses zamanı polimerdən ibarətqabıq əridilərək metal tozlar bir-biri ilə yapışdırılır və model yarımhazırşəkildə əldə edilir. Sonra o başqa bir sobada qızdırılaraq polimerlərdəntəmizlənərək məsaməli gövdə şəklinə salınır. Son mərhələdə bu gövdəərimə temperaturu aşağı olan başqa metallda (məs. mis) hopdurulur.İkinci növ toz qarışığı çoxkomponentli metal-metal qarışığıdır (şəkil 5.-10). Burada birincidən fərqli olaraq polimer əvəzinə ərimə temperaturuaşağı olan metal götürülür. Bu metal birləşdirici rolunu oynayır. Amma,bu yolla hazırlanan hissənin mexaniki xassələri praktikada tökmə yoluilə alınan metal hissələrdən olduqca aşağıdır. Ona ğörə də bu prototipləryalnız funksional modellər kimi istifadə edilə bilər. Üçüncü növ tozqarışığı saf metal tozlardır. Birbaşa istehsal şəraitində prototipləriistifadə etmək arzusu metalların birbaşa sinterlənməsi ideyasını ortaya

38Prototiplərın sürətli hazırlanmasıAşağı ərimətemperaturlukomponentYüksək ərimətemperaturlukomponentMəsamələra) b)Şəkil 5.10. Çoxkomponentli tozların sinterlənməsia) ilkin hal b) sinterlənmiş hal (FHG İLT, Aachen)atmışdır. Metallar maye halda böyük səthi gərginliyə və aşağı qatılığamalik olduğundan onların tətbiqi süni materiallara nisbətən əlverişlidir.Bu üsulla hazırlanan metal prototiplər tökmə üsulu ilə hazırlananhissələrlə müqayisə oluna biləcək mexaniki xassələrə malik olurlar.İş prinsipi. Lazerlə sinterləmədə ölçüsü 50-100 mkm arasındadəyişən kiçik danəciklər yerli olaraq əridilib bir-biri ilə birləşdirilir.Əridilmiş kütlə soyuduqda qat şəklində bərkiyir. Bu iş prinsipini texnikicəhətdən yerinə yetirmək üçün tətbiq olunan qurğu ehtiyat çənindən,hərəkətli çəndən, lazer başlığından, güzgüdən və üzərində model tikilənişçi platformadan ibarətdir (şəkil 5.11). LS üsulu da lazerköçürməprinsipinə əsaslanır. Çəndə yerləşən material işçi zonaya daxiledildikdən sonra xüsusi diyircəyin köməyi ilə əvvəlcədənproqramlaşdırılmış qalınlıqda yayılır. Yayılmış toz qatı materialın ərimətemperaturundan 4°C aşağı qiymətə qədər qızdırılır. Proses zamanıqurğunun işçi sahəsi daim azot qazı ilə sirkulyasiya edilir. Butemperaturun bərabər paylanmasına kömək edir. Sonra qatın en kəsiyihaqqında kompüterdən verilən informasiya lazer şüasının köməyi iləplatformanın üstündə yerləşən güzgüdən keçərək toz şəklində yayılmışmaterialın üzərinə salınır. Danəciklər lazerlə verilən əlavə enerjinin

Prototiplərın sürətli hazırlanması 39təsiri ilə əridilir və şüalanma sona çatdıqdan sonra soyuma nəticəsindəbərkiyərək bir-biri ilə birləşir. Qat hazır olduqdan sonra platforma qatınqalınlığı qədər aşağıya hərəkət etdirilir.Şəkil 5.11. Lazerlə sinterləmə qurğusunun işləmə prinsipiSonra növbəti qatı bərkitmək üçün yeni toz qatı yayılır və lazerləbərkitmə prosesi təkrarlanır. Proses hissə tam hazır olana qədər davametdirilir. LS prosesində nisbətən möhkəm materiallardan istifadəedildiyindən dayaqlara ehtiyac qalmır.İlk dəfə olaraq lazerlə sinterləmə qurğusu 1990-cı ildə ABŞ-da DTMCorporation tərəfindən yaradılıb və 1992-ci ildə bazara çıxarılmışdır.Bu firma ilə paralel olaraq Almaniyanın EOS GmbH firması da sinterqurğularının yaradılması üzərində işləməyə başlamışdır. EOS firması ilkdəfə olaraq 1992-ci ildə öz məhsulunu bazara çıxara bilmişdir. Bu andanhər iki firma lazerlə sinterləmə qurğularının istehsalı ilə məşğuldurlar vəbir-biri ilə rəqabət aparırlar. Avropada əsasən EOS firmasının qurğularıgeniş yayılmışdır. Şəkil 5.12-də EOS qurğusunun umumi quruluşugöstərilmişdir. Bu nəsildən olan qurğuların texniki göstəriciləri əlavə 2-

40Prototiplərın sürətli hazırlanmasıŞəkil 5.12. EOSİN S qurğusu (EOS GmbH)də verilmişdir. EOS firması tətbiq olunan materialların mexanikixassələrindən asılı olaraq sinterləmə əməliyyatını yerinə yetirmək üçünüç növdə qurğu istehsal edir.EOSİNT P- süni materialların sinterlənmə qurğusuBu sinifdən olan qurğular süni materiallardan ibarət hissələrinsinterlənməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. Bu qurğularda əsasənpolistiroldan istifadə edilir. Süni material kimi neylonun xüsusi növüsinterləmədə aşağı temperaturda əriyən komponentlə qarışdırılaraqtətbiq edilir. İki komponentli materialın aşağı temperaturda emaledilməsi, modeldə həcmi sıxılmanın qarşısını alaraq yüksək dəqiqliyitəmin edir. Polistirolun ucuz başa gəlməsi bu yolla hazırlanan

Prototiplərın sürətli hazırlanması 41modellərin maya dəyərinin aşağı salınması üçün əlverişli şərait yaradır.Polistirol modellərdən sonrakı mərhələdə gips qəliblərinhazırlanmasında istifadə edilir. Model qipsdə batırıldıqdan sonra sobadabərkidilir. Bu zaman qips polistirol modelin formasını alaraq bərkiyir vəeyni zamanda model buxarlanır. Nəticədə qips qəlibin daxili formasımodelin xarici formasını alır. Bu yolla alınan qəlib prototipin tökmə iləhazırlanmasında istifadə edilir. Bundan əlavə sinterləmə üsulu tibbsahəsində də geniş tətbiq olunur. Məsələn, kompüter tomoqrafiyası iləinsan organının tam virtual əksi yaradıldıqdan sonra sinterləmə üsulu iləayrı-ayrı üzvlərin süni materialdan əvəzləyiciləri hazırlanır. Şəkil 5.13-də insan kəlləsinin modeli göstərilmişdir.Lazerlə sinterləmə üsulu ümumiyyətlə həndəsi prototiplərin vəfunksional prototiplərin hazırlanmasında geniş tətbiq olunur.Şəkil 5.13. İnsan kəlləsinin modeli (EOS GmbH)EOSİNT M- metalların sinterlənmə qurğusuEOSİNT M250 qurğusu yuxarıda göstərilən P tipli qurğununbazasında yaradılmışdır. Bu proses üçün xüsusi olaraq aşağıtemperaturda əriyən çoxkomponentli metal tozu – nikel və yaxudbürünc legiri yaradılmışdır. Proses aşağı temperaturda (

42Prototiplərın sürətli hazırlanmasıHazırlanan hissənin maximal ölçüsü qurğunun işçi sahəsindən asılıolaraq 250x250x250 mm-ə bərabərdir. Tətbiq olunan metalkomponentlər yüksək istilikkeçirmə xassəsinə malik olduğundan modelproses zamanı cüzi olaraq qızır. Prosesin sonunda platforma yuxarıyadoğru hərəkət etdirilir və hazır hissə qalıq metal tozlardan azad olur.Sonra o qurğunun işçi sahəsindən kənarlaşdırılır. Beləliklə məsaməli birmodel hazırlanır. Modelin möhkəmliyini artırmaq məqsədi ilə o sonetapda mis və ya sinkdə hopdurulur. Bundan sonra model əl ilə çatdırmaəməliyyatına uğradılır. Beləliklə alınmış model 300 ədədə qədərtöküklərin hazırlamnasında tətbiq oluna bilir. Şəkil 5.14-də EOSİNT Mqurğusunda alınmış, plastik hissələrin hazırlanmasında tətbiq edilənmetal forma göstərilmişdir.Metal tozların sinterlənməsi texniki prototiplərin, alətlərin birbaşahazırlanmasında istifadə edilir.Şəkil 5.14. EOSİNT M qurğusunda alınmış metalik forma (EOS GmbH)

Prototiplərın sürətli hazırlanması 43EOSİNT S- qumların sinterlənmə qurğusuYeni məhsulun son mərhələdə praktiki şəraitdə sınaqdan keçirilməsitələbi onun prototipinin hansı ölçüdə olmasından asılı olmadan qısa birmüddətdə hazırlanmasını tələb edir. Misal üçün avtomobilmühərriklərinin gövdəsini göstərmək olar. Praktikada belə hissələrtökmə yolu ilə alınır. Ona görə də bu tipdən olan yeni məhsullar datökmə yolu ilə hazırlanmalıdırlar. Çünki, metalların yuxarıda göstərilənbirbaşa sinterlənməsi ilə mühərrik gövdəsinin gısa bir zamanda tamhazırlamaq mümkün olmur. Burada yalnız söhbət tökmə üçünmodellərin və ya qəliblərin hazırlanmasından gedir. Sterelitoqrafiyaüsulunun çatışmayan cəhəti ondan ibarətdir ki, belə böyük hissələr üçünsüni materiallardan stabil model hazırlamaq çətindir. Ona görə dəalternativ yol olaraq qum qəliblərin və içliklərin birbaşa sinterlənməsiixtira etdirilmişdir. Bu ideya ilk dəfə olaraq tökmə hissələrinprototiplərinin hazırlanması ilə məşğul olan ACTech GmbH firmasında(Almaniya, Frayberg şəhəri) meydana gəlmişdir [1].Şəkil 5.15. EOSİNT S 750 qurğusunun işçi sahəsinin görünüşü

44Prototiplərın sürətli hazırlanmasıŞəkil 5.16. Qum sinterləmə prosesinin dövriyyəsi (ACTech)Şəkil 5.17. Sinterləmə ilə alınmış qum içlik (ACTech)

Prototiplərın sürətli hazırlanması 45Bu firma EOS ilə birgə çalışaraq yeni qurğunun konseptiniişləmişdir. Bu üsulun üstün cəhəti ondan ibarətdir ki, burada başqaprototipləşdirmə üsullarından fərqli olaraq qum qəliblərin hazırlanmasıüçün model istifadə edilmir. Bu da prototipin maya dəyərini kəskinaşağı salır. Qumların birbaşa sinterlənməsi üçün yaradılmış EOSİNT S750 qurğusu başqa EOS qurğularına nisbətən böyük işçi sahəsinəmalikdir: 750x380x400 mm. Şəkil 5.15-də EOS S 750 qurğusunun işçisahəsi göstərilmişdir.Qurğunun işləmə prinsipi şəkil 5.16-də verilmişdir. Mahiyyət etibarıilə burada da lazerlə köçürmə prinsipindən istifadə edilir. İş prosesi dördmərhələdən ibarətdir. İlk mərhələdə qum çəni işçi platforma üzrəhərəkət etdirilərək xüsusu komponentlə qarışdırılmış qum qatışığını qatşəklində yayır. Sonra çən ehtiyat anbarından yüklənir. Növbətimərhələdə bu qat lazer şüası ilə yerli olaraq qızdırılaraq bərkidilir. Qathazır olduqdan sonra qurğunun platforması bir addım aşağıya endirilir.Sonra növbəti qum qatı çəkilir. Boşalmış çən bir daha doldurulur. Butsikl hissə tam hazır olana qədər təkrar etdirilir. Hissə hazır olduqdansonra qurğunun işçi zonasından çıxarılır və bərkiməmiş qumdantəmizlənir (şəkil 5.17).İçlik (və ya qəlib) sonra sobada 200°C temperaturda, ölçüsündənasılı olaraq 24 saata qədər qurudulur. Bu zaman sinterləmədən alınanqəlibin tərkibindəki bərkidici komponent istiliyin təsirindən quruyaraqson möhkəmlik həddini alır. ACTech GmbH firması bu texnologiyanıntətbiqi üzrə dünyada aparıcıdır. Gündəlik bu yolla onlarla metal hissəhazırlanır.Şəkil 5.18-da nümunə kimi avtomobil mühərrikinin sorucu borusu,gövdəsi və kompressor gövdəsi tətbiq olunmuş qum içlikləri ilə birlikdəgöstərilmişdir. Bu borunun mexaniki emalı da daxil olmaqlahazırlanması sifarişçidən hissənin həndəsi modelini aldıqdan sonra 10gün müddətində yerinə yetirilmişdir. Öncə burada göstərilən qum içlikhazırlanmış və sobada qurudulduqdan sonra frezləmə yolu ilə

46Prototiplərın sürətli hazırlanmasıa) Sorucu boruMaterial: EN AC.AlSi10Mg ; Ölçüsü: 350x330x200 mmb) Kompressor gövdəsiMaterial: Çuqunc) Mühərrik gövdəsiMaterial: Aliminium legiriŞəkil 5.18: Sinterləmənin tətbiqi ilə hazırlanmış hıssələr (ACTech)

Prototiplərın sürətli hazırlanması 47hazırlanmış qum qəlibdə yerləşdirilmişdir. Tökmədən sonra alınmışpəstah frezləmə dəzgahında mexaniki emal edilmişdir.Lazerlə sinterləmə ilə alınan gəliblər və içliklər yüksək dəqiqliyəmalikdirlər. Onlar yeni məhsulun layihələndirmə prosesində ilkinprototipin hazırlanması üçün ideal imkanlar yaradır. Bu üsul vasitəsilədemək olar ki, istənilən metal prototipin töküyü hazırlana bilir.

48Prototiplərın sürətli hazırlanması5.2.3 Kağız təbəgəni birləşdirməklə modellərin hazırlanması(Layer Objekt Manufacturing -LOM)Üçölçülü modellərin hazırlanmasının ən asan yolu ondan ibarətdir ki,onlar iki ölçülü kontur daxilində təbəqələrə bölünür və bu təbəqələrkontur boyu kəsildikdən sonra birləşdirilir. Yüksək keyfiyyətli modelhazırlamaq üçün tətbiq olunan qatın qalınlığı çox kiçik olmalı və konturboyu dəqiq kəsilməlidir. Ona görə də bu üsulun tətbiqində verilən qatınemalı artiq hazır qatın üzərində aparılır. Yəni ilkin qat hazır olduqdansonra onun üzərinə ikinci qat yapişdırılır və sonra kontur boyu kəsilir.Bu üsul ümumi olaraq təbəqələri birləşdirməklə hissələrin hazırlanması-Layer Objekt Manufacturing (LOM) adlanır. Tətbiq olunan təbəqəninmaterialından asılı olaraq bu üsulu əsasən iki istiqamətə bölürlər: kağızvə metal təbəqəni birləşdirməklə hazırlama. Bu materiallardanhazırlanan prototiplərin tətbiq sahəsi bir-birindən kəskin fərqləndiyindənvə ikincinin yalnız tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasında istifadəolunduğundan, bundan sonra üsulun əsas mahiyyəti kağız təbəqələrintətbiqi üzərində izah edilmişdir. Metal təbəqələrin tətbiqi ilə aparılanproses isə VII fəsildə verilmişdir.İş prinsipi. LOM üsulu da başqa RP üsulları kimi modellərinqatbaqat hazırlanmasına əsaslanır. Təbəqələri birləşdirməklə hissələrinhazırlanma prosesinin ümumi iş prinsipi şəkil 5.19-də göstərilmişdir.Prosesin aparılması üçün tətbiq olunan qurğu verici və yığıcıdiyircəklərdən, lazer başlığından, işçi platformadan və qızdırıcıdiyircəkdən ibarətdir. Burada tətbiq olunan kağızın qalınlığı təxminən0,1 mm həddində olur. Prosesin əvvəlində kağız lent şəklində vericidiyircəkdə yığılır. Onun üst tərəfi hamar, aşağı tərəfi isə yapışqanlaörtülmüş olur. Proses başlanmamışdan əvvəl hazırlıq işləri görülür: işçiplatformanın üzərinə modelin hündürlüyündən asılı olaraq 8 mmqalınlığa qədər kağız təbəqə çəkilir. Bu təbəqə baza rolunu oynayır və x-y istiqamətlərində modelin ölçüsündən təxminən 20 mm böyükolmalıdır. Proses gedişində kağız təbəqə 330°C-ə qədər qızdırılmış

Prototiplərın sürətli hazırlanması 49a) Ümumi iş prinsipib) Bir qatın hazırlanmasıŞəkil 5.19. LOM prosesinin işçi sxemi

50Prototiplərın sürətli hazırlanmasıdiyircək vasitəsilə hazırlanmış baza səthə sıxılır və yapışdırılır. Hazırtəbəqə CO 2 lazer şüasının tətbiqi ilə öncə modelin ölçüsündən təxminən20 mm böyük olan dördbucaqlı çərçivə kəsilir. Sonra kağız təbəqəmodelin/hissənin verilmiş en kəsiyinə üyğun olaraq kontur boyuncakəsilir. Çərçivə ilə kontur arasında qalan boş səth lazerlə modelinölçüsündən asılı olaraq 25x25 mm ölçüsündə dördbucaqlılara bölünür.Proses elə idarə edilir ki, z istiqamətindəki ölçüsündən asılı olaraqhazırlanan modelin ətrafında kublar əmələ gəlir. Dayaq rolunu oynayanbu kublar prosesin sonunda əl ilə kənarlaşdırılır (şəkil 5.20).Şəkil 5.20. Hazır hissənin təmizlənməsiLOM üsulunda birdəfəyə üst-üstə yapışdırılmış 4 kağız qatınınkəsilməsi mümkündür. Bu, prosesin sürətini artırmasına baxmayaraq,dəqiqliyi aşağı salır. Yüksək dəqiqlik qoyulan modellərinhazırlanmasında hər bir təbəqəni ayrıca kəsmək məsləhət görülür. İlkinenkəsik hazır olduqdan sonra işçi platforma qatın qalınlığı qədər aşağıendirilir və kəsilmiş kağız lenti diyircəklərin vasitəsilə emal zonasındanuzaqlaşdırılır. Verici diyircəkdən işçi zonaya yeni kağız təbəqə daxilolur. İkinci təbəqə işçi diyircəyin vasitəsilə qızdırılaraq artıq emal

Prototiplərın sürətli hazırlanması 51olunmuşun üzərinə yapişdirilir. Lazer başlıq növbəti qatın en kəsiyinəüyğun olaraq təbəqənin konturlarını kəsir (şəkil 5.19, b). Beləlikləproses model/hissə tam hazır olana qədər təkrarlanır.Təbəqə emal edildikdən sonra kağız lentin üzərində modelinölçüsünə üyğun kəsilmiş çərçivələr qalır. Bu lent qalığı yığıcı diyircəkdəyığılır. Tətbiq olunan qurğunun ölçüsündən asılı olaraq işçi zonadahəmişə lentin təxminən 25 cm həddində eni işlədilməmiş qalır vəprosesin sonunda tullanır. Şəkil 5.21-də LOM qurğusunun işçi zonasıgöstərilmişdir. Burada kəsilmiş qatın işçi zonadan uzaqlaşdırılmasınıgörmək olar.Şəkil 5.21: LOM qurğusunun işçi sahəsiProses başa çatdiqdan sonra hazırlanmış hissə işçi zonadan götürülürvə dərhal xüsusi rənglə xarici səthi örtülür. Əks halda bir-iki gün ərzindəhissə şaquli istiqamətdə nəmişliyin təsirindən şişə bilər. Çox vaxthopdurma üçün işlədilən Zapon rəngi təxminən 4-5 mm dərinlikdəhissənin içərisinə işləyə bilir. Ona görə də örtülmüş səthin mökəmliyiyüksək olur. Qurudulmuş hissə sonra mexaniki emal üsulları ilə, məs.

52Prototiplərın sürətli hazırlanmasıfrezləmə ilə çatdırılır. Burada iti alətlərin tətbiqi məqsədəuyğundur.Mürəkkəblik dərəcəsi yüksək olan modellərin hazırlanması zamanıprosesə müdaxilə etmək üçün idarəedici programında “Stop” komandasınəzərdə tutulur. Bu komandanın köməyi ilə, çətin hazırlanan səthlərinemalı zamanı problem yaranarsa prosesi dayandırıb əl ilə səhvi aradanqaldırdıqdan sonra prosesi davam etdirmək olur.LOM üsulu 1985-ci ildə Helsys firması (ABŞ) tərəfindən ixtiraedilərək kommersiallaşdırılmışdır. Şəkil 5.22-də Helisys firmasınınhazırladığı ilk LOM qurğusunun ümümi görünüşü verilmişdir.Şəkil 5.22. LOM 1015 qurğusu (Helisys)Bu qurğu 381x256x356 mm ölçüdə modellərin hazırlanmasınaimkan verir. LOM qurğularının texniki parametrləri əlavə 3-dəgöstərilmişdir. Bu qurğularda işçi programlar tərtub etmək üçünmodelin həndəsi forması STL formatında hazırlanmalıdır. Model və yahissə programlaşdırıldıqdan sonra intranet vasitəsilə qurğuya ötürülür.Proses başlanmamışdan əvvəl işçi programlar seçilir: x-y hərəkətləriniicra edən əmrlər z –istiqamətinin qiymətindən asılı olaraq qruplaşdırılır.İşçi proqrammlar hazırlanan hissənin həndəsi formasından asılı olaraq30 - 40 MB həcmində ola bilər. Birinci təbəqənin hazırlanma proqramıhazır olduqdan sonra proses başlayır. Bu təbəqə hazırlandığı müddətdə

Prototiplərın sürətli hazırlanması 53ikinci təbəqənin işçi komandaları seçilərək qruplaşdırılır və hesablanır.Bir təbəqənin işçi proqramının qurğuda hazırlanması adətən 9-12 saniyəçəkir.Üsulun müsbət və mənfi cəhətləri. LOM üsulunun başqa RPüsullarından əsas fərqi ondan ibarətdir ki, burada eyni zamanda iki emalnövü tətbiq edilir: qatla tikmə və mexaniki emal. Yalnız emal olunanqatın kənar hissələri kontur boyu kəsildiyindən, LOM üsulu başqaköçürmə üsulları (SLA, SL) ilə müqayisədə böyük hissələrinhazırlanmasında müəyyən üstünlüklərə malikdir. Üsulun effektivliyiəsasən hazırlanan modellərin həcmindən asılıdır və texniki cəhətdənreallaşdırılması asantdır. Prosesin gedişi demək olar ki, materialdan asılıdeyil. Kağız təbəqələrin tətbiqi iqtisadi cəhətdən çox əlverişlidir vətullantiların emalı problemsiz həyata keçirilir. Təbəqənin konturununkəsilməsi üçün əsasən lazerdən istifadə edilir. Hazırlanan hissələr başqaüsullarla əldə olunan qeyri metal hissələrə nisbətən çox möhkəm olurlar.Divarının qalınlığı 1 mm-dən böyük olan hissələrin hazırlanmasıproblemsiz mümkündür.LOM üsulunun çatışmayan cəhəti ondan ibarətdir ki, hazırlananmodel en kəsiyi boyunca və vertikal istiqamətdə müxtəlif fizikimexanikixassələrə malikdir. Kağız modellər hazırlandıqdan sonraxüsusu mayedə hopdurulur və beləliklə onların üzərinə bərk qatçəkilmiş olur. Ümumiyyətlə modellərin sonrakı emalı çox vaxt aparır vəəmək tutumludur. Digər tərəfdən çox mürəkkəb həndəsi formalı daxilikonturların hazırlanması çətindir. Ona görə ki, hər qatın emalındansonra artıq qalan qırıntılar emal zonasından kənarlaşdırılmalıdır. Buəməliyyatın avtomatlaşdırılması isə çox çətindir. Arxa səthlərinhazırlanmasında, fəzada əyilmiş dərin boruların emalında da eyniçətinliklər yaranır.Praktiki tətbiqi. Bu üsul adətən dizayn və tökmə üçün işlənənmodellərin və formaların prototiplərinin hazırlanmasında geniş tətbiqolunur. Dizayn modellər verilmiş həndəsi modelin əsasında birbaşakağızdan hazırlanır. Hazırlanmış kağız model yeni məhsulun

54Prototiplərın sürətli hazırlanmasılayihələndirilməsi prosesində hissənin kompyüterdə formalaşmış virtualtəsvirinin canlı şəkildə nümayiş etdirilməsi üçün əyani vasitə kimiistifadə edilir. Şəkil 5.23-də Raprotec GmbH (AFR) firmasınınhazırladığı bir-neçə belə model verilmişdir. Dizaynçılar bu modellərəsasında hissənin formasında olan çatışmamazlıqları aradan qaldıraraq,onu yenidən təkmilləşdirmək imkanı əldə edirlər.a) Kəlbətin b) Montaj borularıc) Sorucu boru d) Ayaqqabının alt hissəsiŞəkil 5.23. Modellərin LOM üsulu ilə hazırlanması(Raprotec GmbH)Kağız modellərin tətbiq sahəsi əsasən tökmə yolu ilə metal hissələrinprototiplərinin birbaşa hazırlanmasıdır. Bunun üçün LOM üsulu iləhazırlanmış kağız modellər tökmə üçün qum qəliblərininhazırlanmasında istifadə edilir. Üst qatı bərkidilmiş kağız modelləryetərli möhkəmliyə malik olduğundan qum qəliblərinin

Prototiplərın sürətli hazırlanması 55formalaşdırılmasında heç bir çətinlik yaratmır. Tətbiq olunan tökməüsulunun növü (dəqiq tökmə, vakumda tökmə və qum qəliblərdə tökmə)qəliblərin hazırlanmasında böyük rol oynayır. Şəkil 5.24-də dəqiqtökmənin qəlibi ücün tətbiq edilən kağız modellər göstərilmişdir. Bumodellər neqativ formada hazırlanır. Sonrakı mərhələdə onlar gips vəŞəkil 5.24. Gips formaları üçün LOM modelləri (Raprotec GmbH)ya mum formaların hazırlanmasında bir-neçə dəfə istifadə olunur.Bundan əlavə dəqiq tökmə zamanı kağız modellər birdəfəlik içlik kimidə tətbiq edilə bilər. Bu zaman proses yüksək temperaturdaaparıldığından kagız yanır və proses başa çatdıqdan sonra tökük kagızkülündən təmizlənir.Kağız modellər təxminən ağac modellərlə müqayisə edilə biləcəkxassələrə malik olduğundan onlar tökmə sənayesində prototiplərinhazırlanmasında adi model kimi qəbul edilr. Üst qatı kifayət qədər emaledilmiş LOM modellər səth keyyfiyəti baxımından heç də ağacdanhazırlanmış modellərdən geri qalmır. Şəkil 5.25-də kağızdandüzəldilmiş içliklər və hissələr üçün formalar göstərilmişdir.

56Prototiplərın sürətli hazırlanmasıa) Qum içlikləri üçün LOM-formalarb) Kağızdan hazırlanmış modellərŞəkil 5.25. Qum qəlibləri üçün modellər (Raprotec GmbH)

Prototiplərın sürətli hazırlanması 575.2.4. Əritməklə qatçəkmə(Fused Deposition Modeling)Qaynaq prosesi ilə oxşarlığı olan RP üsulu bərk materialı əridərəktəbəqə şəklində üst-üstə birləşdirərək verilmiş modelin hazırlanmasınaəsaslanır. Prosesin adı da ele buradan yaranıb: Fused DepositionModeling (FDM) – yəni əridilmiş qatın çəkilməsi ilə modellərinhazırlanması. Burada pəstah rolunu oynayan məftil xüsusi qızdırıcıbaşlığın köməyi ilə ərimə temperaturuna qədər qızdırılır. FDM üsuluərimə temperaturu və istilikkeçirmə qabiliyyəti aşağı olan materiallarınməsələn, süni materialların və mumun tətbiqi üçün əlverişlidir.Metalların tətbiqi isə yüksək əmək tutumlu hazırlıq işlərinin aparılmasınəticəsində müəyyən problemlər yaradır. Püskürtmə başlığı fəzada 3istiqamətdə hərəkət etdirilə bildiyindən istənilən üçölçülü modelinhazırlanması mümkündür. Başlıqdan verilən ərimiş materialın artiqbərkimiş səth üzərində qat şəklində birləşməsini təmin etmək üçün,verilən material şırnağının en kəsiyi elə idarə edilir ki, o çevrə şəklindəyox ellips şəklində olsun. Bu səbəbdən yeni çəkilmiş təbəqədə yaranmışgərginlik nəticəsində çəkilmiş qat sonradan formasını dəyişməyə canatır. Səthi gərginlik tarazlaşdıqdan sonra yeni qatla bərkimiş qatarasında kifayət qədər möhkəm birləşmə əmələ gəlir.Tətbiq olunan materiallar. FDM üsulunda süni materiallardangeniş istifadə olunur. Bunlara mum, polietilen, poliamid və ABSadlanan materialları aid etmək olar. Mum modellər adətən dəqiq tökməüsulu üçün tətbiq olunan keramik formaların hazırlanmasında istifadəedilir. Polietilen material yüksək forma dəqiqliyi qoyulmuş, mürəkkəbvə incə həndəsi formaya malik modellərin (nazik divarlar və çıxıntılar)hazırlanmasında tətbiq edilir. Poliamid (neylon) FDM üsulu üçünstandart material sayılır. Bu materialın köməyi ilə tökmə üçün tətbiqolunan dəqiq modellərin hazırlanması mümkündür. Poliamidinçatışmayan cəhəti ondan ibarətdir ki, başlığın ucluğunun çıxışında onunaxıcılığı başqa materiallara nisbətən daha çox olur ki, bu da prosesə

58Prototiplərın sürətli hazırlanmasımənfi təsir göstərir. Prosesin başlandığı yer hissənin səthində qüsurşəklində aydın görünür. Bu catışmayan cəhətlər ABS materialınıntətbiqi zamanı mövcud deyil. ABS ağ rənğli termoplastik süni materialolub, hazırda FDM üsulunda geniş tətbiq edilir. Bu materialın tətbiqtemperaturu 270°C-dir. Temperatur bu həddi keçdikdə materialınaxıcılığı artır və rənği dəyişərək şabalıdı olur. Bu, prosesin aparılmasıüçün arzu olunmaz haldır. Ona görə də parametrlərin seçilməsi vətətbiqi hazırlanan hissənin keyfiyyəti baxımından çox önəmlidir. Hər birtəbəqənin sonunda ABS püskürdən ucluq təzyiq altında verilən hava ilətəmizlənir. Bu, ucluğun çıxışında yaranan su damcılarının prosesə mənfitəsirinin qarşısını almaq üçündür. Əks təqdirdə yeni qata başlayanzaman ucluqdan material əvəzinə su gələr və hazırlanan hissənin səthikorlanar.Hər bir material üçün ayrıca başlığın tətbiqi vacibdir. Başlıqdəyişdirildikdən sonra qurğu sazlanır. Bunun üçün 20x20 mm ölçüsündəkiçik bir sınaq hissəsi hazırlanır.İş prinsipi. Prosesin aparılmasının prinsipial iş sxemi şəkil 5.26-dəgöstərilmişdir. Proses işçi material kimi istifadə edilən plastik məftilinqızdırıcı başlığa verilməsi ilə başlayır. Burada məftil materialın ərimətemperaturundan bir az aşağı temperatura qədər qızdırılaraq yarımmayeşəklində işçi zonaya daxil olur. İşçi temperatur tökmədə istifadə edilənmum üçün 70°C ilə ABC süni materialı üçün 270°C arasında dəyişir.Qızdırıcı başlıqdan verilən materialın en kəsiyinin diametri təxminən0,18 mm olur.İlkin qat işçi platformanın üzərinə çəkilir. Burada da qatbaqathazırlama prinsipindən istifadə edilir. Verilmiş həndəsi modelkompüterdə təbəqələrə bölünərək FDM qurğusuna ötürülür. Hərtəbəqənin en kəsiyi başqa RP üsullarında olduğu kimi, burada dabaşlığın x-y istiqamətlərində hərəkətini müəyyənləşdirir. Əridilmişmaterial x-y müstəvisində kontur boyu xətti hərəkət edən başlıqvasitəsilə artıq qurulmuş qatın üzərinə çəkilir. Verilmiş təbəqə hazırolduqdan sonra platforma aşağıya endirilir və növbəti qatın hazırlanması

Prototiplərın sürətli hazırlanması 59başlanır. Bu proses hissə tam hazır olana qədər təkrar olunur. Prosesdəistifadə edilən başlıq əsasən iki ucluqla təchiz edilir. Birinci ucluq əsasmaterialın verilməsi, ikincisi isə dayaqları hazırlamaq üçün nəzərdətutulan materialın işçi zonaya daxil edilməsi üçün istifadə edilir.Şəkil 5.26. FDM prosesinin sxematik təsviriDayaq nəzərdə tutulan yerlərdə, prosesin gedişindən asılı olaraq ikinciucluqdan ayrı material işçi zonaya daxil edilir. Dayaq hazır olduqdansonra onun üzərinə həmin başlıqdan başqa bir materialdan nazik ayırıcıqat çəkilir. Sonra bu qatın üzərində modelin tikilməsi davam etdirilir.Ayırıcı material dayaq ilə model arasında zəif birləşmə yaradır ki, bu daprosesin sonunda onların bir-birindən ayrılmasını asanlaşdırır.Prosesin parametrinin idarə edilməsindən asılı olaraq, hissəninüzərində alınan izlər arasındakı məsafə 0,3-2,5 mm arasında dəyişir.Tətbiq olunan qatın qalınlığı isə 0,2-0,25 mm həddində ola bilər. Onu da

60Prototiplərın sürətli hazırlanmasıqeyd etmək lazımdır ki, kiçik hissələrin hazırlanmasında səthinkeyfiyyəti baxımından kiçik parametrlərin seçilməsi məsləhət görülür.FDM üsulu ilk dəfə olaraq Stratasys firmasında yaradılaraq sonradaninkişaf etdirilmişdir. İlk qurğu olan 3D MODELLER 1992-ci ildəbazara çıxarılmışdır. Sonuncu nəsilə aid qurğular FDM adlanirlar. Şəkil5.27-də Prodigy Plus FDM qurğusunun ümumi görünüşü verilmişdir.Şəkil 5.27. FDM 2000 qurğusu (Stratasys İnc)Bu nəsildən olan qurğuların texniki göstəricilərini əlavə 4-dən götürməkolar. 1998-ci ildə Stratasys firması tərəfindən yeni MagnaDrivetexnologiyası ilə təchiz olunmuş FDM Quantum sistemi nümayişetdirilmişdir. Prosesin dəqiqliyini artırmaq məqsədilə, burada ucluqbərkidilmiş başlıq x-y istiqamətlərində addım-xətti mühərriklərdən

Prototiplərın sürətli hazırlanması 61ibarət elektromaqnit idarəetmə sisteminin köməyi ilə hərəkət etdirilir(şəkil 5.28). İşçi başlıq bütün lazım olan köməkçi hissələrlə birlikdəxüsusi yığcam blokda birləşdirilir. Bu blok maqnit sahəsinin köməyi iləmetallik lövhəyə sıxılır. Lövhə ilə blok arasında aerostatik (hava)yastığın tətbiqi ilə kiçik araboşluğu yaradılır ki, bu da mexanikisürtünmənin qarşısını almış olur. Aerostatik yastıq, başlığabirləşdirilmiş boru vasitəsilə vurulan sixilmiş hava ilə əldə edilir.MagnaDrive sistemi başlığın yüksək dəqiqlik ilə müstəvidə istəniləntrayektoriya üzrə hərəkət etdirmək imkanına malikdir (məc. kontur vəya çevrə üzrə interpolyasiya).Şəkil 5.28. MagnaDrive idarəetmə sistemiFDM prosesinin aparılması və ümumiyyətlə bu üsul üçün tətbiqolunan qurğular başqa RP üsullarından fərqli olaraq birbaşalayihələndirmə bürolarında yerləşdirilə bilər. Proses zamanı heç birzərərli qaz əmələ gəlmədiyindən əlavə periferiyaya ehtiyac qalmır.Hazırlanan modellər prosesdən sonra sadəcə olaraq təmizlənir vəsonrakı emala uğradılmır.Praktiki tətbiqi. FDM üsulu ilə həndəsi modellərin, funksional vətexniki prototiplərin hazırlanması mümkündür. Bu modellər əsasən

62Prototiplərın sürətli hazırlanmasıplastik materiallardan hazırlanır. Metal hissələr isə FDM modellərininköməyi ilə tökmə üsulu ilə əldə oluna bilərlər.FDM üsulunun ən geniş tətbiq sahəsi məişət texnikasıdır. Buradaqab-qacaqdan tutmuş uşaq oyuncaqlarına qədər malların prototiplərininqısa bir zamanda elə layihə bürosundaca hazırlanması mümkündür(şəkil 5.29). Bu üsulun köməyi ilə layihəçilər yeni məhsuluntəkmilləşdirilməsini asanlıqla həyata keçirə bilərlər.Şəkil 5.29. Oyunçaq üçün dişliçarx ötürməsi və velosipedin prototipiBaşqa bir tətbiq sahəsi sənaye məhsullarının prototiplərininhazırlanmasıdır. Şəkil 5.30-də elektrik əlmişarının bu üsulla hazırlanmışilkin prototipi təsvir edilmişdir. Bu prototip sadəcə olaraq məhsulhaqqında həndəsi təsəvvür yaratmaq üçün tətbiq edilir. Şəkildəgöstərilən açarın modeli də eyni təyinatlıdır.Şəkil 5.30. Deşmə mişarının və açarın prototipi

Prototiplərın sürətli hazırlanması 63Avtomobil sənayesində plastik hissələrin hazırlanmasında da bu üsuldangeniş istifadə edilir. Əsasən avtomobilin salonuna aid olan hissələrinilkin modellərinin əldə olunması FDM ilə yerinə yetirilir (şəkil 5.31).Şəkil 5.31. Plastik gövdələr

64Prototiplərın sürətli hazırlanması5.2.5 Üçölçülü çapetmə(3D Printing)Prinsipcə sinterləmə ilə oxşar olan bu üsul başqa birləşdirmə metoduilə işləyir və fiziki əsasına görə adi çapetməyə (plotter üsulu)bənzədiyindən üçölçülü çapetmə - 3D Printing adlanır. İlkin materialkimi burada qranulatlardan və tozlardan istifadə edilir. İşçi zonaya qatşəklində çəkilmiş toz, xüsusi birləşdirici komponentin püskürdülməsi iləbir-birinə yapışdırılır. Bu işləmə prinsipi demək olar ki, birləşdirilənmaterialın xassələrindın asılı olmadığından material seçiminiasanlaşdırır.İş prinsipi. 3D Printing qurğusunun işləmə prinsipi şəkil 5.32-dəgöstərilmişdir. Qurğu işçi zonada yerləşən iki çəndən, işçi kameradan vəbunların üzərində düzxəttli hərəkət edən çapetmə mexanizimindən(plotterdən) ibarətdir. Bu çənlər proses zamanı işçi zonaya tozverilməsinə, kamera isə əsasən prosesin aparılması, yəni hissəninqurulmasına xidmət edir. Hər bir çən hərəkətsiz divarlardan və Zistiqamətində hərəkətli lövhədən (dibdən) ibarətdir. Toz çənlərinin dibihər bir yeni qat çəkilməzdən əvvəl yuxarıya hərəkət etdirilərək lazımiŞəkil 5.32. Üçölçülü çapetmə prosesinin işçi sxemi

Prototiplərın sürətli hazırlanması 65miqdarda toz qarışığını işçi zonaya çıxarır. Sonra bu kütlə xüsusidiyircəyin vasitəsilə işçi platformanın üzərinə bərabər yayılır. İşçikamera isə əksinə olaraq hər addımdan sonra aşağıya doğru hərəkətetdirilir. Proses ilkin qatın tıkilməsi ilə başlayır. Lazımi miqdarda tozişçi platformanın üzərinə çəkildikdən sonra başlıqdan onun üzərinə suəsasında hazırlanmış birləşdirici maye püskürdülür. Birləşdiricininpüskürdülməsi çap başlığının malik olduğu 128 ədəd ucluqların vasitəsiilə eyni zamanda yerinə yetirilir. Toz hissəcikləri birləşdirici mayebərkidikdən sonra lokal olaraq bir-biri ilə birləşərək möhkəm təbəqəyaradır. Birləşdirilməmiş toz hissəcikləri isə işçi zonada qalaraq hissəüçün dayaq rolunu oynayırlar. Çap başlığı hissənin en kəsiyinin həndəsiformasına üyğun olaraq hərəkət etdirilir. Birləşdirici maye su əsasındahazırlandığından qurulmuş hissənin təxminən 10%-ini su təşkil edir.Birinci təbəqə hazır olduqdan sonra işçi platforma bir addım aşağıyahərəkət etdirilir. Beləcə proses, hissə tam hazır olana qədər təkrarlanır.Bu üsulun fərqləndirici cəhətlərindən biri də ondan ibarətdir ki,birləşdirici məhlul rəngli də ola bilər. Belə məhlullar rəngli hissələrinhazırlanmasında istifadə edilir. Prosesin iş prinsipi müxtəlifmaterialların tətbiqində bir çox sərbəstliyə imkan verir. Əsasən bir neçətoz-birləşdirici kombinasiyası mümkündür. Məsələn, qips-keramik və yapolimerin tətbiqini misal kimi göstərmək olar (şəkil 5.33).Şəkil 5.33. Üçölçülü çapetmə ilə hazırlanmış model (Z-Corporation)

66Prototiplərın sürətli hazırlanmasıHazırlanan qatın sıxlığı x-y istiqamətlərində 24 piksel/cm-dir. Qatınqalınlığı 0,1-0,25 mm arasında dəyişir. Prosesin iş prinsipinə görəbirləşdirmə zamanı kontura yaxın olan toz hissəcikləri də hazırlananqata yapışırlar və beləliklə hissənin üzərində “şeh” yaradırlar. Bu da sonnəticədə ona gətirib çıxarır ki, hıssənin (və ya modelin) dəqiqliyi aşağıdüşür, hissənin səthi kobud və məsaməli alınır.Proses başa çatdıqdan sonra işçi platforma yuxarıya hərəkət etdirilirvə hissə işçi kameradan çıxarılır. Növbəti addımda tozsoran vasitəsiləhissə birləşməmiş tozlardan təmizlənir. Hissə hələ kifayət qədərmöhkəm olmadığından, onu kənarlaşdırmamışdan əvvəl elə qurğununüzərindəcə şüalandırılması məsləhətdir. Bundan sonra hissə isti mumdahopdurulur ki, bu da hissənin dəqiqliyinin növbəti dəfə aşağı düşməsinəsəbəb olur. Prosesin işçi prinsipindən göründüyü kimi hazırlananhissənin dəqiqliyi ümumiyyətlə başqa üsullara nisbətən aşağıdır.Üçölçülü çapetmə üsulu ABŞ-ın “Massachusets İnstitute ofTechnology (MİT)” tərəfindən 1992-cü ildə ixtira edilmiş vəpatentləşdirilmişdir. Üsulun kommersiallaşdırılması isə əsasən Z-Corporation firması tərəfindən yerinə yetirilir. Bu iki qurum arasındaəldə olunmuş lisenz müqaviləsinə əsasən Z-Corporation 1997-ci ildə ilkdəfə Z406 qurğusunu hazırlayıb bazara çıxartmışdır. Şəkil 5.34-də bunəsildən olan qurğunun ümumi görünüşü verilmişdir. Qurğunun işprinsipi sadə olduğundan onun layihə bürolarında tətbiqi lazımiperiferiyanı yaratdıqdan sonra mümkündür. Prosesin aparılması üçünSTL formatlı verilənlərdən istifadı edilir. Konturların təbəqə-təbəqəhazırlanmasına və prosesin vizuallaşdırılmasına imkan yaratmaq üçünqurğuların idarə sistemi xüsusi programlarla təchiz olunur. Qurğulardaəsasən “İn-Jekt” tipli çap başlıqları tətbiq edilir. Bu qurğular başqaprototipləşdirmə üsullarına nisbətən təxminən 5 dəfə yüksək sürətləişləyirlər. Prosesin belə sürətli aparılması konturların sürətlihazırlanması nəticəsində mümkün olmuşdur. Toz qatının çəkilməsi birneçəsaniyə ərzində yerinə yetirilir. 3D Printing qurğusunun texnikiparametrlərini əlavə 5-dən götürmək olar.

Prototiplərın sürətli hazırlanması 67Bu müsbət cəhətlərlə bərabər onu da demək lazımdır ki, bu üsullaadətən konsept modellər hazırlanır. Bu modellərin dəqiqliyi nisbətənaşağı olur, çox böyük modellərin hazırlanması qurğunun işçi sahəsikiçik olduğundan mümkün deyil.Şəkil 5.34. Z406 qurğusuPraktiki tətbiqi. Qeyd olunduğu kimi üçölçülü çapetmə üsulundaəsasən süni materiallardan istifadə olunur. Bunun nəticəsində hazırlananhissələr (modellər) öz mexaniki xassələrinə görə istehsal şəraitindətətbiq olunan hissələrdən çox fərqlənirlər, yəni bir sözlə geri qalırlar.Ona görə də bu üsulla hazırlanan hissələr yalnız yeni məhsulun əyanitəsvirini yaratmaq üçün (konsept modellər) tətbiq olunur. Şəkil 5.35-dəüçölçülü çapetmə üsulunun hidravlik öturmələrin layihələndirilməsindətətbiqi göstərilmişdir. Bu model əsasında layihəçilər verilmiş məhsulun

68Prototiplərın sürətli hazırlanmasıŞəkil 5.35. Turbin komponentinin modeli (Z Corporation)həndəsi strukturunun analizi və ölçüləri, o cümlədən məhsulundizaynı kimi amilləri yoxlamaq imkanına malik olurlar. Şəkil 5.36-dəisə bu üsulla hazırlanmış idman ayaqqabısının modeli göstərilmişdir.Üçölçülü çapetmə üsulunun məişət mallarının istehsalında tətbiqi əsasənyeni məhsulun dizaynının yoxlanmasına xidmət edir.Şəkil 5.36. İdman ayaqqabısının modeli (Z Corporation)

Prototiplərın sürətli hazırlanması 69Şəkil 5.37. Bioloji strukturun modeli (Z Corporation)Üçölçülü çapetmə üsulu biologiya sahəsində də elmi tədqiqatişlərinin aparılması üçün işlədilən modellərin əldə olunmasında istifadəolunur. İlk dəfə olaraq bu üsulla mürəkkəb molekulyar struktur sünimaterialdan model şəklində hazırlanmışdır (şəkil 5.37).Üçölçülü çapetmə üsulu avtomobillərin hissələrininhazırlanmasından da yan keçməyib. İlkin məhsulun konsept modelininhazırlanması lazım olan hallarda bu üsul geniş tətbiq tapmışdır. Şəkil5.38- də nümunə kimi mühərrikin blokunun süni materialdanhazırlanmış modeli göstərilmişdir. Əlbəttə bu model başga üsullarlahazırlananlardan fərqli olaraq yalnız əyani təsvir üçün istifadə olunabilər. Metaldan olan avtomobil hissələrinin istehsalında üçölçülüçapetmə üsulu vasitəsilə qurulan modellər tökmə qəliblərininhazırlanmasında tətbiq edilir. Üsulun imkanları bu sahədə məhdudolduğundan yalnız kiçik metal hissələrin qəliblərinin hazırlanmasımümkündür.Bu üsul metallik hissələrin prototiplərinin hazırlanması üçün tökməqəliblərin formalaşdırılmasında tətbiq edilir. Hazırlanmış qəlib adi qumqəlibləri kimi istifadə edilərək tökmə üçün hazırlanır və sonra əridilmişmetalla doldurulur. Metal bərkidikdən sonra qəlib dağıdılaraq metalhissə kənarlaşdırılır (şəkil 5.39). Qəliblərin bu üsulla başğa RP

70Prototiplərın sürətli hazırlanmasıüsullarına nisbətən sürətli hazırlanması mümkün olduğundan o tökməavadanlığının işçi hissələrinin metaldan hazırlanmasında da geniş tətbiqolunur.Şəkil 5.38. Avtomobil mühərrik blokunun modeli (Z Corporation)Şəkil 5.39. Metallik borunun töküyü (Z Corporation)

Yüksək sürətli frezləmə 716. Prototiplərın hazırlanmasının ənənəvi üsulları - Yüksəksürətlı frezləmə6.1 Prosesin texnoloji əsaslarıİnkişaf tarixiSon illərdə maşınqayırma texnoloğiyasında High Speed Cutting(HSC) kimi tanınan yüksək sürətli emal kağız üzərində mövcud olannəzəriyyədən praktikada geniş tətbiq olunan bir texnologiyayaçevrilmişdir. Hələ keçən əsrin əvvəlində, 1929-ci ildə alman alimiSalomon tərəfindən Berlin Texniki Universitetində ixtira edilmiş butexnologiya uzun müddət bir nəzəriyyə kimi qalmışdır. Laboratoriyaşəraitində aparılmış sınaqlar nəticəsində Salomon o dövrdə Taylorunkəsmə sürəti ilə alətin davamlılığı arasında mövcud olan asılılığınıtəkzib edən başqa bir nəticəyə gəlmişdir. Taylor nəzəriyyəsinə görəmexaniki emal zamanı kəsmə sürəti artdiqca kəsmə zamanı yaranantemperatur və qüvvə də artır. Bunun nəticəsində alətin davamlılığı aşağıdüşür. Salomonun sınaqları isə başqa bir nəticə vermişdir, yəni kəsməsürəti artdiqca kəsmə zamanı yaranan temperatur yalnız bir müddət artır,və sürətin sonrakı artımı onun azalmasına səbəb olur (şəkil 6.1).Bununla Taylor nəzəriyyəsinin yalnız kiçik bir intervalda düzgünolduğu göstərildi. Salomon öz sınaqlarını müxtəlif metallar üzərindəaparmışdır: polad-440 m/dəq, brünc-1600 m/dəq, mis-2850 m/dəq vəaliminium-16500 m/dəq. Temperatur ölçməsinin nəticələri şəkil 6.1-dəkəsmə sürətindən asılı olaraq göstərilmişdir. Göründüyü kimi buinterval materialın fiziki mexaniki xassələrindən asılı olaraq dəyişir.Hər bir material üçün kəsmə sürətinin elə bir intervalı mövcuddur ki,həmin arada verilmiş materialın emalı yüksək kəsmə temperaturunagörə mümkün deyil. Məsələn aliminium üçün bu interval 100-400m/dəq arasında dəyişirsə, bürünc üçün 200-1000 m/dəq arasındayerləşir. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, sınaqlar güllə vasitəsilə

72 Yüksək sürətli frezləməT kəs. °C1600Polad1200ÇuqunBərk xəlitə: 980°CLegirlixəlitələr800Stellit: 980°CTezkəsən alətpoladı: 650°C39000 m/dəq400emalolunanAliminiumƏlvanmetallarBürüncKarbonlu polad:450°C0emalolunmayan600 1200 1800 2400 3000Şəkil 6.1. Yüksək sürətli kəsmədə temperaturun dəyişməsi [13]verilmiş sınaq materiallarının üzərində, kəsmə prosesində alətinburaxdığı izə uyğun bir izin açılması ilə aparılmışdır.Hələ Salomon tərəfindən bu nəzəriyyə araşdırıldığı vaxtlarda məlumidi ki, yüksək kəsmə sürətinin praktikada effektiv tətbiqi üçün verişinproporsional olaraq artırılması lazımdır. Yalnız bu iki parametrinbirlikdə artirilması emal vaxtını azaltmağa və bununla məhsuldarlığıartırmağa imkan verir.HSC texnologiyasının praktikada tətbiqi üzərində geniş elmi tədqiqatişləri, Salomondan sonra, yalnız 50-ci illərin sonunda başlamışdır. Əsasişlər kəsmə prosesinin yüksək sürətlərdə elmi əsaslarını yaratmağayönəlmişdir. Yüksək sürətlərdə mexaniki emala imkan verən lazımitexniki avadanlığın olmadığına görə elmi tədqiqat işləri yalnızlaboratoriya şəraitində aparılırdı. Buna misal olaraq 1965-ci ildəDrezden Texniki Universitetində görülmüş işləri göstərmək olar. Şəkil6.2-də torna əməliyyatında kəsmə qüvvəsinin müxtəlif kəsmə

Yüksək sürətli frezləmə 73Şəkil 6.2. Aliminiumun emalında kəsmə qüvvəsinin sürətdənasılılığı [24]sürətlərində dəyişməsi göstərilmişdir. Laboratoriya şəraitində alınmış bunəticələr göstərmişdir ki, sürətin artması ilə kəsmə qüvvəsi müəyyən birqiymətə qədər azalır və sürətin sonrakı artımında demək olar ki,dəyişməz qalır. Fərz edilir ki, kəsmə sürətinin böyük qiymətlərindəyaranan ani temperatur yonqarın çıxarılması prosesini asanlaşdırır,ancaq pəstaha keçməyə çatmır. Bu hal nəzəri cəhətdən hələ bu günəkimi bir mənalı olaraq izah edilməyib.Yalnız CNC idarə sistemlərinin yaranması, yüksək tezliklişpindellərin və alətlərin permanent inkişafı, həmçinin dəzgahlarınkonstruksiyalarının təkmilləşdirilməsi nəticəsində HSC emalınpraktikada tətbiqi üçün geniş imkanlar açılmışdır [14,15,37,50]. Onu daqeyd etmək lazımdır ki, bu texnologiyanın mexaniki emalın müxtəlifnövlərində (əsasən torna əməliyyatında) sınaqdan keçirilməsinə

74 Yüksək sürətli frezləməbaxmayaraq 60-cı illərin sonuna qədər praktikada tətbiq oluna biləcəksəviyyədə elə bir nəticə əldə edilməmişdir. Kəsmənin yüksək sürətlərdəaparılması məlum olduğu zamandan, bu texnologiyanın frezləməəməliyyatında daha böyük səmərə verə biləcəyi məlum idi. Çünki,frezləmədə, başqa emal üsullarından fərqli olaraq, kəsmə sürətininartması verişin proporsional olaraq artırılması deməkdir. Bu damexaniki emala sərf olunan vaxtın bu üsulda daha kəskin aşağısalınmasına şərait yaradır. Bu səbəbdən yüksək sürətli frezləmənininkişaf etdirilib praktikada geniş tətbiq olunmasına maraq başqa üsullaranisbətən daha üstün idi.70-ci illərin sonu 80-cı illərin əvvəlində yüksək sürətli frezləmənintətbiqinin əsaslarını araşdırmaq üçün Almaniyada geniş elmi tədqiqatişlərinin aparılmasına başlanmışdır. 1984-cü ildə Darmstadt TexnikiUniversitetinin rəhbərliyi altında Almaniyanın tanınmış firmalarının vəuniversitetlərinin iştirakı ilə “Metal və qeyri metal materialların yüksəksürətli frezlənməsi” adı altında böyük bir elmi layihəyə start verilmişdir.Bu layihədə dəzgahlar, alətlər, spindel mühhərikləri və alətinbərkidilməsi üçün tərtibatlar işçi qruplarında 41 firma istirak edirdi.Layihə böyük uğurla başa çatdırılmışdır. Burada görülən elmi- tədqiqatişlərinin nəticəsində ilk dəfə olaraq Darmtadtda TU-də yüksək sürətlifrezləmə dəzgahının prototipi yaradılmışdır. Bu prototipin əsasındaprosesin texnoloji əsasları müxtəlif materiallar üzərində araşdırılmış vəpraktiki parametrləri müəyyənləşdirilmişdir. Şəkil 6.3-də bu tədqiqatlarnəticəsində alınmış, müxtəlif materialların yüksək sürətli emalı üçünkəsmə sürətinin sərhədləri göstərilmişdir. Elmi-tədqiqat işlərininnəticələri çoxlu sayda yazılmış dissertasiyalarda və texniki mətbuatda özəksini tapmışdır [14-35].Hal hazırda prosesin araşdırılması, CAD/CAM/NCproqramlaşdırmasıvə avadanlığın inkişafı istiqamətlərində elmi tədqiqatişləri davam etdirilir. Yüksək sürətli frezləmənin praktikada tətbiqigöstərir ki, yüksək sürətlərin tətbiqi alətin keyfiyyəti ilə bərabəryastıglar və idarəetmə sisteminin parametrlərindən də güclü sürətdə

Yüksək sürətli frezləmə 75Şəkil 6.3. Müxtəlif materiallar üçün kəsmə sürətləriasılıdır. Ona görə də tədqiqat işləri iki istiqamətdə aparılır: prosesinməhsuldarlığını artırmağa imkan verən texnologiyanın işlənməsi vəkəsmə sürətinin yüxarı sərhədlərinin qaldırılmasına imkan verənavadanlığın inkişaf etdirilməsı.Yüksək sürətli frezləmə prosesinin xüsusiyyətləriQeyd olunduğu kimi, yüksək sürətli frezləməyə məxsus olan yüksəkməhsuldarlıq bütün HSC emalı üçün xarakterikdir. Bu sahədə ilkpraktiki nəticələr aviasiya sənayesində legirli aliminiumun emalındaəldə edilmişdir. Sonralar polimer materialların, çuqunların, çətin emalolunan metalların, legirli mis və polimer materialların frezlənməsitədqiq olunmuşdur. Hal hazırda yüksək sürətli frezləmə avtomobilsənayesində formaların və ştampların, aviasiya sənayesində integralhissələrin, və eləcə də elektrotexnika və məişət mallarınınhazırlanmasında geniş tətbiq olunur. Sənayenin bu sahəsində tətbiqolunan hissələr üçün mürəkkəb həndəsi formalar, əsasən isə sərbəst

76 Yüksək sürətli frezləməformalı səthlər xarakterikdir. Belə səthlər dizayn və ya hava axınınıoptimallaşdırmaq (avtomobil hissələrində) baxımından tətbiq olunur.Metal hissələrin emalında yüksək sürətli frezləmənin rolu, bu hıssələrinson dəqiqliyinə qoyulan tələblərə görə daha böyükdür. Metal hissələrfrezləmədən sonra həmişə finiş əməliyyatına üğradılır. Hıssələrinmürəkkəbliyi onların avtomatlaşdırılmış finiş emalına imkanvermədiyindən bu səthlər əl ilə çatdırılırlar (cilalama, hamarlama). Ələməyi bütün prosesə sərf olunan vaxtın 40%-ni təşkil edir. Buna görə dəümumi prosesə sərf olunan vaxtı azaltmaq üçün yüksək sürətlifrezləmənin effektivliyini artırmaq daim bu sahədə çalışan firmalarınmaraq dairəsində durur. Frezləmə əməliyyatında vaxtın azaldılması vədəqiqliyin artırılması təkçə frezləmədə effektivliyin artırılmasına yox,eləcə də sonrakı emala – finişləmə əməliyyatına sərf olunan ələməyinin azaldılmasına xidmət edir.Çökük və qabarıq sətlərin emalı səthin mürəkkəbliyindən asılıolaraq 3 koordinatlı frezləmə və ya da 5 koordinatlı simultanfrezləmənin köməyi ilə aparılır. Əyri sətləri verilmiş konturayaxınlaşdırmaq üçün radius frezlərdən istifadə edildiyindən, həmişəfrezləmədən sonra alınan səthlərdə alətin radiusundan asılı olaraq aşırımşəklində izlər qalır (şəkil 6.4). Bu izlər arasındakı məsafə frezləmədə,eninə verişin qiymətindən – sətirlər arasındakı məsafədən asılıdır. Sonpillədə bu izlər hamarlanaraq minimuma endirilir. Yüksək sürətlifrezləmənin əyri səthlərin emalında tətbiqi iki məqsəd daşıyır. Birincisiondan ibarətdir ki, verişin 5-10 dəfə artırılması nəticəsində təmiz emaldasətirlər arasındakı məsafə azaldılaraq səthin dəqiqliyi artırılır. Bu zamanemala sərf olunan vaxt sabit qalır. İkinci halda sətirlər arasındakı məsafəsabit qalır, uzununa verişin böyük qiymətləri emal vaxtının kəskinazaldılmasına gətirib çıxarır. Bu və ya başqa strategiyanın seçilməsihissənin səthinə qoyulan tələblərdən asılıdır. Yüksək sürətli frezləmədəradius frezləri ilə emal olunmuş səthin kələ-kötürlüyü əsasən sətirlərarasındakı məsafədən B və alətin radiusundan R asılıdır. Bu qiymətinnəzəri hesablanması şəkil 6.5-də göstərilmişdir.

Yüksək sürətli frezləmə 77Şəkil 6.4. Silindrik səthin frezlənməsiDəqiqliyə təsir edən əsas faktor isə kəsmə şəraitinin emal olunanəyrixətli səth boyunca daimi olaraq dəyişməsidir. Təmiz frezləmədə,alətin çökük və qabarıq səthlər boyunca hərəkəti zamanı alətlə hissəarasında olan kontakt sahəsinin yeri və ölçüsü dəyişir. Belə ki, frezinkəsən tilinin müxtəlif hissələri pəstah ilə təmasa girir. Bu zaman kəsməşəraiti verilmiş anda konkret kəsmə sürəti və kəsmə qüvvəsininəvəzləyicisinin istiqaməti ilə təyin olunur. Frezləmə istiqaməti (alətinfırlanma istiqaməti –veriş və ya verişin əksi istiqamətlərində, hərəkətistiqaməti – yuxarıya və ya aşağıya frezləmə) həmçinin emal dəqiqliyinətəsir edir. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, bu faktorlarla bərabərhissənin əməliyyatlar arası konturu da frezlənən səthin dəqiqliyinəböyük təsir göstərir, yəni əməliyyatlar arası texnoloji varislik fenomenimövcud olur. Texnoloji varisliyin tədqiqi şəkil 6.6-da qrafitin emalımisalında göstərilmişdir.

78 Yüksək sürətli frezləməŞəkil 6.5. Sətirlər arasındakı məsafənin səthin kələ-kötürlüyünə təsiriŞəkildə təsvir edilən silindrik səth yüksək sürətli frezləmə dəzgahında 3koordinatlı frezləmə üsulu ilə emal edilmişdir. İlk addımda pəstahbarmaq frezin (R = 5 mm, t = 5 mm) köməyi ilə kobud yonularaqverilmiş səthin pilləli formada konturu yaradılır. Sonra pilləli konturdanibarət səth radius frezinin (R = 4 mm) tətbiqi ilə sətirbəsətir frezlənərəknəzəri kontura yaxınlaşdırılmışdır. Kobud frezləmədən sonra yarananpilləli emal payı təmiz frezləmədə kəsmə dərinliyinin emal olunan səthboyunca meyillənməsinə gətirib çıxarmışdır. Daimi dəyişən quvvəninqiyməti və istiqaməti bu əməliyyatda tətbiq olunan frezin qeyrisərtliyindənasılı olaraq forma xətası yaradır. Şəkil 6.6-da emalolunmuş səthin 3 koordinatlı ölçmə qurğusunda alınmış forma xətasının

Yüksək sürətli frezləmə 79Şəkil 6.6. Texnoloji varisliyin emal dəqiqliyinə təsiri(frezləmə istiqaməti- verişin əksinədir)təsviri verilmişdir. Kobud emaldan sonra alınan pillələrin təsiri təmizemaldan sonra səth boyunca aydın görünməkdədir. Bu onu göstərir ki,texnoloji varislik sistemin sərtliyindən asılı olaraq bu və ya başqa

80 Yüksək sürətli frezləməformada özünü göstərir. Texnoloji varisliyin son emala təsirini prosesüçün işlənilmiş optimal parametrlərin tətbiqi ilə azaltmaq mümkündür[46].Əgər şəkil 6.6-də göstərilmiş silindrik səthin forma xətasına nəzərsalsaq görərik ki, sağ və sol tərəfdə xətanın qiymətləri müxtəlifdir. Bufərq alətin səth boyunca hərəkəti zamanı frezləmə istiqamətinindəyişməsi ilə əlaqədardır. Sağ tərəf yuxarıya frezləmə, sol tərəf isəaşağıya frezləmə ilə emal olunmuşdur. İstiqamətin bir tərəfdən o biritərəfə keçməsi kəsmə qüvvəsinin istiqamətinin dəyişməsi ilə müşaiətolunur. Nəticədə, alətin hissəyə nisbətən yerdəyişməsi müxtəlif olur: sağtərəfdə çox, sol tərəfdə isə az. Frezləmə istiqamətinin dəqiqliyə təsiriniazaltmaq üçün alətin pəstaha nisbətən mailik bucağını optimallaşdırırlar.Bunun üçün frezləmə zamanı mailik bucağı daim idarə olunur, 5koordinatlı frezləmənin köməyi ilə çalışırlar ki, alət ilə pəstahın normalıarasındakı bucaq 15-30°-ni keçməsin.CAD/CAM/NC programlaşdırmaYüksək sürətli frezləmədə tətbiq olunan texniki avadanlıq müasirCNC idarəetmə sistemləri ilə təchiz olunduğundan, verilən hissələrinemalı üçün alətin işçi trayektoriyaları rəqəmli formada təsvirolunmalıdır. Bu prosesin layihələndirilməsi üçün tətbiq olunan işçiyerlər arasında kommunikasiyanı təmin etmək baxımından da vacibdir.Kompyüterləşdirilmiş prosesdə frezləmə texnologiyasının işlənməsihissənin CAD modeli əsasında texnoloji informasiyanın kompüterdəhazırlanması ilə başlayır (şəkil 6.7).İstehsalçılar sifarişi adətən hissənin CAD modeli şəklində alırlar.Sifarişçilər tərəfindən müxtəlif CAD sistemlərinin tətbiqi verilənlərinümumi qəbul olunmuş formatlarda: VDA, İGES, STEP, Model və i.a.hazırlanmasını tələb edir. İstehsalçı firma verilənləri aldıqdan sonraonun emalına başlayır. Bu verilənlər əsasında HSC frezləmə üçün CAMmodulunun köməyi ilə rəqəmli idarə proqramları hazırlanır.

Yüksək sürətli frezləmə 81Şəkil 6.7. Yüksək sürətli frezləmə texnologiyasında informasiya axınıFrezləmədən sonra CAQ sistemlərinin tətbiqi ilə keyfiyyətə nəzarətedilir. Hər bir etap bi-biri ilə intranet və ya internet vasitəsiləəlaqələndirilmiş xüsusi işçi yerlərdə yerinə yetirilir.Yuxarıda qeyd edildiyi kimi yüksək sürətli frezləmə adətən üçmərhələdə aparılır: kobud, təmiz və qalıq materialların emalı. Kobudemalda yüksək məhsuldarlıq əldə etmək üçün imkan daxilində böyükdiametrli barmaq frezlər tətbiq edilir. Bu əməliyyatdan sonra alınmışpilləli səth radius frezlərinin köməyi ilə verilən kontura yaxınlaşdırılır(şəkil 6.8). Bir çox hallarda, təmiz emaldan sonra konturlarınqovuşduqları yerlərdə qovuşma radiusu alətin radiusundan kiçikolduğundan qalıq materiallar əmələ gəlir. Bu sahələrin təmiz emalıüçün əlavə frezləmə əməliyyatı- qalıq materialların emalı tətbiq edilir.Frezləmə əməlıyyatının optimal layihələndirilməsi yalnız müasirCAD/CAM sistemlərinin köməyi ilə mümkündür. Çünki, keçmişdəməlum olan əl ilə NC proqramlarının işlənməsi artıq burada hissəninverilənlərinin həcminin kəskin şəkildə artması nəticəsində (bəzi hallardabu 100 MB-ı keçir) mümkün deyil. Onu da qeyd etmək lazımdır ki,müasir kompyüter texnikasının yüksək səviyyədə inkişaf etməsinəbaxmayaraq CAD/CAM sistemləri frezləmə prosesininlayihələndirilməsində yalnız yardımçı rolunu oynayır. Proqramçının

82 Yüksək sürətli frezləməŞəkil 6.8. Yüksək sürətli frezləmədən sonra əmələ gələn tipik konturlarinteraktiv şəkildə dialoqda olduğu bu sistemlər alətlər və emalstrategiyaları haqqında informasiyanı daxil etdikdən sonra alətin emalolunacaq səth üzrə yerdəyişməsinin trayektoriyasını hesablayır.Müasir kompyüterlər bu halda sadəcə olaraq riyazi əməliyyatlarınyerinə yetirilməsi üçün tətbiq edilir. Yəni bu zaman heç bir məntiqiəməliyyat aparılmır. Yüksək sürətli frezləmə texnologiyasınınkompleksliyi, bu prosesə təsir edən coxsaylı amillərin qarşılıqlı vəprosesə təsirinin riyazi modelinin olmaması, əməliyyatlar arasındamövcud olan texnoloji varisliyin CAD/CAM sistemlərində nəzərəalınmaması prosesin tam avtomatlaşdırılmış layihələndirilməsinə imkanvermir. Prosesin hal-hazırda mövcud olan riyazi modelləri real emalşəraitini tam əks etdirmədiyindən, onların CAD/CAM sistemlərindətətbiqi kommersiya baxımından böyük maraq doğurmur.Yüksək sürətli frezləmə prosesinin CAD/CAM sistemlərinin köməyiilə optimal layihələndirilməsinin texnoloji xüsusiyyətləri texnikimətbuatda geniş şəkildə öz əksini tapmışdır [43-55].

Yüksək sürətli frezləmə 83Texniki avadanlığa qoyulan tələblərYüksək sürətli frezləmə əməliyyatını praktikada effektiv tətbiqetmək üçün bu emal növünün tələblərinə cavab verən dəzgah, alət vətərtibatların olması lazımdır.Dəzgahların konstruksiyalarına qoyulan tələblər eynidir: onlarıngövdəsi möhkəm və titrəmələri söndürmək qabiliyyətinə malikmateriallardan hazırlanmalı və eyni zamanda yüngül çəkiyə malikolmalıdır. Bu tələblərə cavab verən HSC dəzgah konsepsiyaları emalşəraitindən asılı olaraq işlənilir. Emal şəraiti əsasən materialın fizikimexanikixassələri ilə xarakterizə olunur. Frezləmə dəzgahlarında başhərəkət şpindelin fırlanması və stolun düzbucaqlı koordinat sistemindəoxlar boyunca eyni zamanda irəli–geri hərəkəti nəticəsində yerinəyetirilir. Stolun və spindel başlığının bir birinə nisbətən sərbəstlikdərəcəsindən asılı olaraq 3 koordinatlı və ya 5 koordinatlı emal aparmaqmümkündür. Dəzgahların gövdələri adətən qaynaq olunmuş poladkonstruksiyadan və ya da polimerbetondan hazırlanır.Yüksək sürətlifrezləmə dəzgahlarında prosesin aparılma sürəti çox vaxt dəzgahınmalik olduğu maksimal verişlə (məs. 60 m/dəq) yox, verişin ötürmətəcili ilə qiymətləndirilir. Ona görə ki, əyrixətli kontur üzrə hərəkətzamanı dəzgah tez-tez verişin istiqamətini dəyişməli olur. Bu zamansürəti sabit saxlamaq üçün yüksək təcil lazımdır. Praktikada tətbiqolunan müasir ənənəvi konseptli HSC dəzgahlarının demək olar ki, heçbiri emal zamanı verişə qoyulmuş sərhədə çata bilmir. Tətbiq olunantəcili artirmaq isə texniki məhdudiyyət nəticəsində mümkün deyil.Yüksək təcil texnoloji sistemdə böyük titrəmələr yaradır. Bu problemiaradan qaldırmaq üçün yeni konstruksiyalar işlənmişdir. Misal olaraqqeyri ortoqonal olan, Hexapod adlanan konsepsiyanı göstərmək olar(şəkil 6.9).Hexapod dəzgahlar adətən sərt çərçivədən və hərəkət etdirilə bilənplatformadan ibarətdir. Hərəkət etdirilən platformaya xüsusi tutqacınvasitəsilə spindel birləşdirilir və çərçivədən hərəkətli qolların köməyi ilə

84 Yüksək sürətli frezləməŞəkil 6.9.Hexapod dəzgahının struktur quruluşuasılır. Hərəkətli qol xüsusi öturmə vasitəsi ilə öz uzunluğunu dəyişəbilir. Qolların müxtəlif üzünlüqlarını təmin eməklə, spindel dəzgahınişçi sahəsində xüsusi mövqeyə gətirilir. Alətin verilmiş trayektoriya üzrəhərəkət etdirilməsi üçün golların uzunluqlarının eyni zamanda daimiolaraq böyük sürətlə idarə edilməsi lazımdır. Yüksək təcilə (30 m/san 2 )və sürətə (90 m/dəq) malik olan müasir idarəetmə sistemlərinin tətbiqinəticəsində bu dəzgahlarda yüksək sürətli frezləmənin aparılmasımümkün olmuşdur. Bu dəzgahın prototipi Almaniyada ilk dəfə olaraqKemnitç Texniki Universitetinin metalkəsən dəzqahları institutu iləMikromat Firmasının birgə işi nəticəsində yaradılmışdır. Andronic 400idarəetmə sistemi ilə (Andron GmbH firması) təchiz olunmuş bu dəzgahaliminiumdan tutmuş stamp poladlarının emalına qədər böyük birspektri əhatə edən materialların emalına imkan yaradır. Əlavə 6-da bunəsildən olan dəzgahlar haqqında məlumat verilmişdir.Yüksək sürətli frezləmədə həmçinin tələb olunur ki, aləti yüksəkdövrlərdə fırlatmaq üçün baş ötürmə lazımi spindellə təchiz olunsun.

Yüksək sürətli frezləmə 85Yüksək tezlikli və dəqiqliyə malik spindellərin inkişafı nəticəsində buproblem həll edilmişdir. İlk yüksək tezlikli elektromaqnit spindelinprototipi (dövrlər sayı: 35000 1/dəq) 70-ci illərin sonunda DarmstadtTexniki Universitetində hazırlanmışdır. Hal hazırda yırğalanma vəelektromaqnit yastıqlarla təchiz olunmuş spindellər tətbiq olunur.Elektrostatik yastıqlı spindellər baha başa gəldiyinə görə praktikadageniş tətbiqini tapmamışdır.Şəkil 6.10-də elektromaqnit şpindelinin cizgisi verilmişdir. Buşpindellərin üstünlüyü ondan ibarətdir ki, kiçik sürtünmə nəticəsində irijastıqlardan istifadə etmək və böyük dövrlər sayı əldə etməkmümkündür. Müasir texnikanın imkanı maximal dövrlər sayı 2000001/dəq olan elektromaqnit şpindellərinin hazırlanmasına imkan verir. Buspindellərin təhlükəsiz tətbiqini təmin etmək üçün onlar müasir izləyicisenzorlarla təchiz olunurlar.Şəkil 6.10. Yüksək tezlikli elektromaqnit spindeli (Darmstadt TU-i)Göstərilən texniki imkanların tətbiqi sözsüz yeni kəsici materiallarınişlənməsi və məhsuldar alətlərin konstruksiyasının yaradılmasını tələbedir. Alətlər yüksək sürətli frezləmə prosesində texnoloji sitemin ölçüzəncirini qapayır. Onların keyfiyyəti son nəticədə emal olunan səthinformalaşmasında həlledici rol oynayır. Kəsici materiallar yüksək kəsməsürətinə tab gətirmək üçün yüksək bərklik və möhkəmliklə bərabər həmdə istiliyə davamlı olmalıdır. Pratikada yüksək sürətli frezləmə üçün

86 Yüksək sürətli frezləməalətlərin kəsən hissəsi bərk xəlitədən və kubik bornitrid komponentlimaterialdan hazırlanır. Bu materiallar başqa kəsici materiallara nisbətənpraktikada yüksək məhsuldarlıq və nisbətən aşağı maya dəyərinəmalikdir.Şəkil 6.11-də müxtəlif kəsici materialların yüksək sürətli frezləmədəalətin yeyilməsinə təsiri göstərilmişdir. Şəkildən göründüyü kimitezkəsən alət poladı P25 və adi bərk xəlitə K05 çox kicik davamlığamalikdir. Digər materiallar, yəni örtük çəkilmiş bərk xəlitələr isə ənyüksək davamlılıq gəstərirlər. Frez alətlərinin istehsalında ən çox tətbiqolunan örtüklər Titannitrid (TiN), Titancarbonit (TiCN),Titanaliminiumnitrid (TiAN) və Titankarbiddir (TiC). Örtükçəkmətexnologiyasından asılı olaraq hər bir emal şəraiti üçün optimal örtüklüalət hazırlamaq mümkündür [61]. Quru və bərk emal üçün adətən TiCNvə TiALN tətbiq edilir. TiCN yüksək bərkliyə malik olduğundan bərkF əmə r y e o z l l u200180160140120100806040200P25 K05 HM-TiN HM-TiCN HM-TiAIN CermetKəsici materialŞəkil 6.11. Poladın emalında kəsıci materialın alətin davamlığınatəsiri [62]

Yüksək sürətli frezləmə 87emalda (Hard machining), yalnız kiçik sürətlərdə tətbiq oluna bilir.TiALN isə nisbətən aşağı bərkliyə və yüksək istiliyə davamlılığıgöstərir. Bu da onların HSC emalında effektiv istifadə edilməsinə imkanyaradır.Praktikada tətbiq olunan bütün frez alətlərini kəsən tilin həndəsəsinəgörə üç grupda birləşdirmək olar:- silindrik barmaq frezlər ( Flat – End – Cutter )- radius frezlər ( Ball – Nose – Cutter)- kuncləri govuşdurulmuş frezlər -Torus frezlər ( Bull – Nose –Cutter).Birinci qrupa aid frezlər əsasən kobud frezləmədə tətbiq edilir (şəkil6.8). Radius frezlər yuxarıdakı misallarda göstərildiyi kimi təmizfrezləmə əməliyyatında istifadə edilir (şəkil 6.8). Radius frezlərintətbiqində yaranan əsas problem ondan ibarətdir ki, alətin mərkəzindəkəsmə sürəti sıfıra bərabərdir. Bu ona gətirib cıxarır ki, bu zonadakəsmə əvəzinə emal olunan materialın əzilməsi və sürtünməsi baş verir.Torus frezlərin tətbiqi bu problemin nisbətən aradan qaldırılmasınakömək etmişdir (şəkil 6.12). Ancaq torus frezlərin tətbiqi onunlaməhdudlaşır ki, bu alətlərlə kəsmə dərinliyi istiqamətində heç bir verişmümkün deyil və onların tətbiqi 5 koordinatlı frez dəzgahı tələb edir.Şəkil 6.12. Torus frezlərlə emal

88 Yüksək sürətli frezləməYüksək tezliklə fırlanan frez alətlər radial sapmalar nəticəsindəsistemdə titrəmələr əmələ gətirir. Bu titrəmələrin müəyyən qiymətindəfrezin tətbiqi təhlükəsizlik baxımından mümkün deyil. Əgər frezinfırlanma tezliyi onun məxsusu tezliyi ilə üst-üstə düşərsə onda rezonansnəticəsində radial istiqamətdə yaranan mərkəzdənqaçma qüvvəsinintəsirindən alətin sınması baş verir. Buna görədə yüksək sürətlifrezləmədə alətin dövrlər sayının seçilməsi çox vacibdir. Çox vaxtçalışırlar ki, dövrlər sayı məxsusi tezlik yerləşən intervaldan çox üzaqdayerləşsin. Ancaq bu problemi istehsalatda heç də həmişə tam həll etməkmümkün olmur. Məsələn, ştampların hazırlanmasında dərin və daryüvaların frezlənməsi adətən nazik və uzun frezlərin tətbiqi ilə yerinəyetirilir. Alətin eninin üzünlüğüna nisbəti (1/10) ekstrem olan hallardadovrlər sayı ilə məxsusi tezlik bir-birinə yaxın məsafədə yerləşir. Buhalda, məxsusi tezlik birbaşa həyacanlandırılmasa da, onun hormonikqiymətləri dovrlər tezliyinin təsirindən qüclənə bilər. Bu da alətə təsiredən dinamik qüvvələrin artmasına gətirib çıxarır. Belə hallar çox vaxtalətin spindellə birləşdiyi yerdə problemlər yaradır. Əgər bu birləşmənisbətən sərt və dəqiq deyilsə, onda emal olunan səthin keyfiyyətisistemdə yaranan yırğalanmanın nəticəsində korlanır. Bu baxımdan alətişpindeldə birləşdirən tərtibata da xüsusi tələblər qoyulur.Ənənəvi emalda olduğu kimi burada da konuslu birləşmədən istifadəolunur (şəkil 6.13). Alətin HSC şpindelində qısa bir zaman daxilindəavtomatik olaraq dəyişilməsini təmin etmək üçün şpindelin valınabərkidici sistem integrasiya edilir. Şəkil 6-13-dən göründüyü kimi alətinbərkidilməsi yayların köməyi ilə, açılması isə pnevmatik olaraq yerinəyetirilir. Alətlə spindel arasında stabil dinamik birləşmə yaratmaq üçüntutqacları yüksək forma və ölçü dəqiqliyində hazırlayırlar (tutqacınradial vurması 1-2 mkm-ə bərabər olur).

Yüksək sürətli frezləmə 89Şəkil 6.13. Yüksək tezlikli spindel üçün konuslu bərkidici sistem(OTTO GmbH)6. 2 Tətbiq sahələriYüksək sürətli frezləmənin yüxarıda qeyd olunan texnoloji imkanlarıonun istehsalın bir çox sahələrində geniş tətbiq olunması üçün zəminyaratmışdır. Prosesin üğürla həyata keçirilməsi üçün tətbiq olunansahələrin, əsasən emal olunan materialların fiziki-mexaniki xassələrininəzərə almaqla texnoloji parametrlərin və üyğun texniki avadanlığınseçilməsi və ya yenidən işlənməsi lazımdır. Bu onunla əlaqədardır ki,metallar üçün işlənmiş texnologiya qeyri metallar üçün optimal deyildir.Çünki, metalların emalında yaranan böyük kəsmə qüvvəsi nəticəsindətexnoloji parametrlərə qoyulan texniki məhdudiyyət dəzgahınimkanlarının başqa sahəsində yerləşir, yəni proses aşağı emalparametrlərində aparılmalıdır. Buna görə də yüksək sürətli frezləməninhər bir tətbiq sahəsinə üyğun texnologiya işlənmişdir. Buna misal olaraqprototiplərin hazırlanmasında tətbiq olunan modellərin və qumqəliblərin frezlənməsi texnologiyasını göstərmək olar. Butexnologiyaların hər ikisinin də qum qəliblərin hazırlanmasında tətbiqolunmasına baxmayaraq onların oz xüsusiyyətləri vardır ki, bu daonların ayrıca baxılmasını tələb edir. Ona görə də bu fəsildə formalarınyüksək sürətli frezləmənin tətbiqi ilə hazırlama texnologiyalarıtəyinatından asılı olaraq izah olunmuşdur.

90 Yüksək sürətli frezləmə6.2.1 Modellərin hazırlanmasıHələ metal hissələrin tökmə yolu ilə hazırlama üsulu məlum olduğuzamandan burada tətbiq olunan qəliblərin düzəldilməsində modellərdənistifadə olunmağa başlanmışdır. Modellər tökmə texnologiyasındanməlum olduğu kimi iki növdə hazırlanırlar: birdəfəlik və daimi.Birdəfəliyə mum və polisteroldan hazırlanmış modelləri misalgöstərmək olar. Bu modellər bir dəfə istifadə olunduqdan sonra proseszamanı əriyərək buxarlanırlar. Daimi modellər isə bunun əksinə olaraqqum qəliblərin hazırlanmasında uzun müddət istifadə olunur. Onu daqeyd emək lazımdır ki, mürəkkəb həndəsi formaya və yüksək dəqiqliyəmalik olan metal hissələri birdəfəlik modellərin tətbiqi ilə hazırlamaq yamümkün deyil, ya da çox əmək tutumludur. Buna görə də belə hissələrinhazırlanmasını daimi, yəni yüksək möhkəmliyə malik modellərinköməyi ilə yerinə yetirirlər. Daimi modellər hələ qədim zamanlardanağacdan hazırlanırdı. Ağacın adi alətlərin köməyi ilə başqa materiallaranisbətən asan emal olunması onun tökmə istehsalında geniş tətbiqinəşərait yaratmışdır. Kəsmə texnologiyasının sonrakı inkişafı “ağac emalı”istigamətində də yeni və zamanın tələblərinə cavab verəntexnologiyanın işlənməsini zəruri etmişdir. CNC ilə idarə olunandəzgahların bu sahədə tətbiqi nəticəsində istənilən həndəsi formayamalik modellərin düzəldilməsi mümkün olmuşdur. Modellərindəqiqliyini və keyfiyyətini artırmaq məqsədilə ağacların emal olunmaqqabiliyyətinin yüksəldilməsi istiqamətində də böyük işlər görülmüşdür.Hal hazırda modellər birbaşa təbii ağacdan yox, ağacın başqamateriallarla qarışığından hazırlanmış süni materialdan – “ureol”danhazırlanır. Ureol ağacdan fərgli olaraq homogen struktura malikolduğundan yaxşı emal olunur. Belə ki, dəqiq və keyfiyyətli modellərinhazırlanması mümkündür.Bəs modellərin prototiplərin hazırlanmasında istifadə olunması nə iləbağlıdır? Bu suala cavab vermək üçün modellərin prototiplərinhazırlanmasındakı rolunu araşdıraq. Metaldan hazırlanan prototiplər

Yüksək sürətli frezləmə 91əsasən tökmənin tətbiqi ilə hazırlanır. Prototiplərin sayı onuntəyinatından asılı olaraq çox hallarda 1-6 arasında yerləşir. Yuxarıdaqeyd olunduğu kimi, birdəfəlik modellərin tətbiqi burada yalnız dəqiqtökmə üsulunu çıxmaq şərti ilə demək olar ki, istifadə olunmur. Dəqiqtökmədə mum modellərin köməyi ilə gipsdən gəliblər hazırlanır. Sonraisə bu gips qəliblərdən metal töküklər alınır. Bu üsul yalnız kiçik vəyüksək dəqiqlikli töküklərin hazırlanmasında tətbiq olunur. Yerdə qalanhissə spektri üçün ureol modellərdən istifadə olunur.Ureol modellərin hazırlanması frez əməliyyatının tətbiqi ilə yerinəyetirilir. Mürəkkəb həndəsi formaya malik modelləri əldə etmək üçüngenerativ emalda olduğu kimi burada da qatbaqat hazırlamadan istifadəedilir. Yəni hissə əvvəlcədən təbəqələrə bölünür və sonra addım vəaddım frezlənir. Burada iki istiqamətdə emal mümkündür: +Z və -Zistiqamətlərində. Z dəzgahda alətin fırlanma oxudur. Bu emal novlərinəayrılıqda baxaq.+Z istiqamətində təbəqələrin frezlənməsiProses yüksək surətli frezləmə dəzgahında yerinə yetirilir. Verilmişhəssənin CAD modeli əvvəlcə kompyüterdə hissənin həndəsəsininmürəkkəbliyindən asılı olaraq təbəqələrə bölünür. Təbəqənin qalınlığıelə seçilir ki, onun emalı adi uzunluqda olan frezlərin köməyi iləproblemsiz aparıla bilsin ( təx. 50 mm qalınlığında ). Öncə dəzgahdabirinci təbəqə bərkidilir. Bu təbəqə tam emal olunduqdan sonra onunüzərinə xüsusi yapışqanın köməyi ilə ikinci hamar lövhə yapışdırılır.Kiçik bir zaman fasiləsindən sonra (təx. 2 dəq.) ikinci təbəqənin emalınabaşlanılır. Bu təbəqə də hazır olduqdan sonra onun uzərində növbətitəbəqə qurulur.Kəsmə parametrləri frezləmə üçün n=10000 -30000 1/min; s z = 0,1-0,5 mm/diş və t = 5-10 mm arasında yerləşir. Proses hissə tam hazırolana qədər davam etdirilir (şəkil 6.14). Mürəkkəb daxili həndəsəyəmalik modellərin emalında bu üsulun tətbiqi məhduddur. Çünki, nazik

92 Yüksək sürətli frezləmədivarlı qabırğalar aşağı sərtliyə malik olduğundan emal zamanı əmələgələn yırğalanma nəticəsində çox vaxt sınır.Şəkil 6.14. Ureol modelinin +Z istigamətində frezlənməsi(Zimmermann)-Z istiqamətində təbəqələri frezləməklə hazırlama(Zimmermann üsulu)Bu üsulun fərqli cəhəti ondan ibarətdir ki, burada dəzgahın spindeli180° bucaq altında çevrilmiş şəkildə hissəni altdan yuxarıya doğru emaledir. Proses 3 koordinatlı yüksək surətli frezləmə dəzgahında aparılır.Dəzgaha adi komponentlərdən başqa süni materialdan (ureol, qrafit vəi.a.) olan lövhələr üçün maqazin və yapışdırıcı qurğu da daxildir. Buüsul 1998-ci ildə Zimmermann (AFR) firması tərəfindən işlənmiş vəpatentləşdirilmişdir (şəkil 6.15).

Yüksək sürətli frezləmə 93Üsulun əsas məqsədi mürəkkəb konturlu modellərin hazırlanmasızamanı ortaya çıxan problemi aradan qaldırmaqdır. Dərin və ensizŞəkil 6.15. Ureol modelinin -Z istigamətində frezlənməsikonturların emalı ( məs. dərinliyi 200 mm, eni 5 mm olan yuva)texnoloji baxımdan nazik və uzun frezlərin tətbiqini tələb edir. Beləfrezlərin HSC emalında tətbiqi isə alətin sərtliyinə gorə məhduddur,yəni dərin yuvaların emalı çox vaxt adi alətlərlə mümkün deyil.Zimmerman üsulunda isə belə konturlar təbəqələrə bölünərəkaddımbaaddım emal olunur. Beləliklə frezləmə prosesi qalınlığı 20 mmolan lövhələrin frezlənməsinə gətirilir. Burada tətbiq olunan qısafrezlərin tətbiqi prosesi yüksək sürətlərdə və sabit rejimlərdə aparmağaimkan verir. Proses ilkin lovhənin emalı ilə başlayır. Sonrakı addımdamaqazindən növbəti lövhə lazımi mövqeyə gətirilir. Onun üzərinəxüsusi qurğunun köməyi ilə yapışqan çəkildikdən sonra o artıqfrezlənmiş qatın üzərinə yapışdırlır. Bundan sonra bu təbəqənin emalıbaşlanır. Proses model tam hazır olana qədər davam etdirilir. Təbəqəüsulu ilə hazırlanan modeldə başqa RP üsullarından fərqli olaraq keçidzonalarında heç bir pillə əmələ gəlmir. Modelin dəqiqliyi frezdəzgahının dəqiqliyinə yaxın olur ki, bu da generativ emal üsullarınanisbətən daha dəqiq prototiplərin hazırlanmasına imkan verir.Zimmermann üsulunda tətbiq olunan dəzgahın nəzərə çarpan əsasxüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, dəzgahın konstruksiyası ənənəvi

94 Yüksək sürətli frezləməstrukturdan fərqlənir. Dəzgahın stolu yuxarıda, spindeli isə aşağıdaquraşdırılmışdır. Bu quruluş lövhələrin yapışdırılmasını və yonqarlarınkəsmə zonasından uzaqlaşdırılmasını asanlaşdırır. Zimmermanndəzgahında 850x600x750 mm ölçüsündə modellərin hazırlanmasımümkündür. Dəzgahın işçi proqramları kənarda yerləşdirilmişCAD/CAM sisteminin köməyi ilə hazırlanır və şəbəkə ilə dəzgahaötürülür.Bu üsulla funksion və texniki prototiplər və o cümlədən seriyalıistehsal üçün modellər hazırlanır.

Yüksək sürətli frezləmə 956.2.2 Qum qəliblərin birbaşa frezlənməsi(Direkt Mold Milling – DMM)Yüksək sürətli frezləmənin istehsalın bir çox sahələrində uğurlatətbiq olunmasından sonra onun daimi olaraq yeni materiallarınemalında sınaqdan keçirilməsi böyük maraqla araşdırılır. Bu baxımdanfrezləmənin tökmə texnologiyasında da tətbiq olunması getdikcə vüsətalmaqdadır. Tökmə üçün köməkçi rolunu oynayan modellərin vəqəliblərin hazırlanması yeni frezləmə texnologiyasının tətbiqi ilə dahada sürətləndirilmişdir.Məlum olduqu kimi tökmədə istifadə olunan qum qəliblər yuxarıdaqeyd olunmuş ağac modellərin köməyi ilə hazırlanır. Prototiplərinhazırlanmasında isə bir və ya iki hissə üçün belə bir modelinhazırlanması çox baha başa gəlir. Ona görə də bu sahədə çalışan almanfirması ACTech GmbH (Freiberg, Almaniya) yeni bir üsulun – qumqəliblərinin birbaşa frezlənməsini işləyib hazırlamışdır. Üsulun əsasmahiyyəti ondan ibarətdir ki, verilmiş qəlib, onun CAD-modeli əsasındaəvvəlcədən formalaşdırılmış prizmatik qum blokunu frezləməkləhazırlanır (şəkil 6.16).Şəkil 6.16. Qum qəlibin frezlənməsi

96 Yüksək sürətli frezləməProses yüksək sürətli frezləmə dəzgahında yerinə yetirilir. Modelvasitəsilə qum qəliblərinin hazırlanmasından fərqli olaraq burada ağacmodelin CAD verilənləri yox, qəlibin CAD modeli frezləmə üçün əsasgötürülür. Müasir CAD sistemlərinin (ProE, CATİA) köməyi iləverilənlər hazırlandıqdan sonra CAM sistemində frezləmə üçün NCproqramlar tərtib edilir. Proqramlaşdırma zamanı tətbiq olunan kəsməparametrləri qumun emal ediləbilmə qabiliyyətini nəzərə alaraq seçilir.Qum qəliblərin bir başa frezlənməsi fəsil 6.1-də göstərildiyi kimi üçmərhələdə yerinə yetirilir. Öncə prizmatik blokdan kobud frezləmə iləqəlibin konturu pilləli şəkildə yaradılır. İkinci mərhələdə pilləli konturradius frezlərin tətbiqi ilə hamarlanaraq nəzəri kontura yaxınlaşdırılır.Qumların asan emal ediləbilmə qabiliyyəti yüksək kəsməparametrlərinin tətbiqinə imkan yaradır. Burada kəsmə parametrlərin=10000 -30000 1/min; s z = 0,5-2 mm/diş və t = 5-15 mm arasındadəyişir. Hər bir mərhələ üçün optimal frezləmə strategiyası işlənmişdir(şəkil 6.17). Kobud emalda sabit Z səviyyəli strategiya tətbiq edilir. Bustrategiyanın mahiyyəti ondan ibarətdir ki, hissə Z istiqamətində kəsmədərinliyinin qalınlığından asılı olaraq müstəvilərə bölünür. Səthyuxarıdan aşağıya doğru hər bir müstəvidə ardıcıl olaraq emal edilir.Burada barmaq frezlərdən istifadə edildiyindən, emal edilmiş səth pilləlişəkildə alınır. Növbəti addımda təmiz frezləmə strategiyasının köməyiilə səth emala uğradılır. Səthin normalı ilə Z oxu arasındakı maillikbucağından asılı olaraq kontur iki hissəyə bölünür: dik oblast (>45°) vəyastı oblast (

Yüksək sürətli frezləmə 97a) Sabit Z səviyyəli frezləməb) Təmiz frezləmə strategiyasıc) Qalıq materialların emalı strategiyasıŞəkil 6.17. Yüksək sürətli frezləmə üçün optimal strategiyalar

98 Yüksək sürətli frezləməŞəkil 6.18-də DMM üsulu ilə üç etapda frezlənmiş qum qəliblərininseqmenti göstərilmişdir. Bu üsul əsasən tökük prototiplərinin hazırlan-Şəkil 6.18. DMM üsulu ilə hazırlanmış qum qəliblərimasında tətbiq olunur. ACTech firmasında bu üsulu reallaşdırmaq üçünGEİSS firmasının iki yüksək sürətli frezləmə dəzgahı (bax əlavə 7)tətbiq olunur. Bu dəzgahlar nisbətən böyük işçi sahəsinə malikolduğundan ölçüsü 2000x1400x600 mm olan qum formalarınfrezlənməsi mümkündür. Yüksək dinamikaya malik xətti idarəetməsistemi bu dəzgahlarda prosesin böyük sürətlərdə aparılmasına şəraityaradır. Böyük ölçülü prototiplərin başqa üsullarla tez və effektivhazırlanması mümkün olmadığından, bu üsulun hələ ki rəqibi yoxdur.

Yüksək sürətli frezləmə 996.2.3. Qum qəliblərinin frezlənməsində tətbiq olunan alətlərFrez aləti kəsmə prosesində texnoloji sistemin komponentləri:dəzgah, tərtibat və pəstah arasında qapayıcı rolunu oynayır. Ona görə dətətbiq olunan alətin xarakteristik xüsusuyyətləri emal olunan səthəqoyulan tələbləri ödəmək baxımından çox vacibdir. Şəkil 6.19-da frezalətinin prosesin gedişinə təsir edən parametrləri göstərilmişdir.Şəkil 6.19. Frez alətinin parametrləriAparılan tədqiqatlar göstərmişdir ki, mürəkkəb həndəsi formayamalik səthlərin emalında frez aləti texnoloji sistemdə ən zəifkomponentdir. Bu nazik frezlərin tətbiqini məhdudlaşdırır. Frezprosesinin dəqiqliyini sərt alətlərin tətbiqi ilə artırmaq olar. Ancaq buçox zaman texnoloji tapşırıqdan asılı olaraq mümkün deyil. Hissənin

100 Yüksək sürətli frezləməhəndəsəsindən asılı olaraq nazik frezlərin yüksək sürətli emalda tətbiqiçox hallarda yan keçilməzdir. Alətin çıxış uzunluğu artdıqca frezinsərtliyi və bunun nəticəsində məxsusi tezliyi aşağı düşür. Alətin buhalda yaranan əlverişsiz dinamikası emal zamanı dəqiqliyin kəskin aşağıdüşməsinə gətirib çıxarır. Yüksək sürətli frezləmədə texnoloji baxımdanalətin dövrlər sayının artırılması onun dişlərinin kəsməyə girmətezliyinin məxsusi tezliyə yaxınlaşmasına səbəb olur. Ona gərə də HSCprosesi adi frezləməyə nisbətən daha da həssas olur. Bu halda dövrlərsayının seçilməsi zamanı alətin dinamik parametrləri, yəni onunməxsusi tezliyi nəzərə alınmalıdır. Alətin makrohəndəsəsi onunməhkəmliyinə çox təsir edir. Mikrohəndəsə isə yonqarın yaranmaprosesində böyük rol oynadığından prosesi layihələndirən zaman nəzərəalınmalıdır.Frez alətinin yuxarıda qeyd olunan parametrlərinin seçilməsi emalolunan materialdan birbaşa asılıdır. Son illərdə yüksək sürətli frezləmətexnologiyasının sürətlə inkişafı müxtəlif materiallar üçün alətin optimalparametrlərininin tapılmasına imkan yaratmışdır. Ancaq bu sahədəgünbəgün yeni materialların tətbiq edilməsi yeni alət konstruksiyalarınınişlənməsini tələb edir. Bu baxımdan qum qəliblərin optimal emaledilməsi üçün frez alətlərinin işlənməsi böyük maraq doğurur. Əkshalda DMM üsulunun başqa prototipləşdirmə üsulları ilə rəqabətəgirməsi mümkün olmazdı.Bu alətlərə xüsusi tələblər qoyulur. Kəsmə qüvvəsi və termikimexanikiyüklərdən əlavə mərkəzdənqaçma qüvvəsini və zərbələri dəfrezlərin layihələndirilməsində nəzərə almaq lazımdır. Bu tələbləraşağıdakılardan ibarətdir:‣ Diamer /uzunluq nisbəti 1/30;‣ minimal çəkili;‣ dinamik stabil;‣ kiçik maya dəyərli.Bu tələblərə cavab vermək üçün öncə qumların frezlənməsi üçünlazım olan alət tipləri araşdırılmışdır. Kobud emal üçün çoxdişli frezlər,

Yüksək sürətli frezləmə 101təmiz emal üçün isə adi halda olduğu kimi uzun radius frezlərseçilmişdir. Şəkil 6.20-da bu tipli alətlərin prototipləri göstərilmişdir. Bualətlər ACTech firmasında ixtira edilmiş və patentləşdirilmişdir [56-60].Frezlərin həndəsəsi aparılmış nəzəri-experimental tədqiqatlarnəticəsində optimallaşdırılmışdır. Alətlərin həndəsəsi eləlayihələndirilmişdir ki, onlar 6000-15000 1/dəq dövrlər sayındaproblemsiz tətbiq oluna bilirlər. Alətin gövdəsi poladdan, kəsici hissəsiisə bərk xəlitədən hazırlanır. Dişlərin sayı frezin diametrindən asılıolaraq seçilir. Prosesin dinamikasını ultrasəs vasitəsilə tədqiq etdikdənsonra sistemi komponentlərinin hər birinin ayrılıqda məxsusi tezliyitəyin edilmişdir ki, bu da alətlərin tətbiqi zamanı rezonans halınınaradan qaldırılmasına şərait yaratmışdır. Yeni konstruksiyalı frezlərinçəkisi adi frezlərə nisbətən 60% aşağıdır. Konstruksiyanın yüngülolması uzun və nazik radius frezlərin ( l = 200 - 350 mm )hazırlanmasını və tətbiqini mümkün etmişdir.Frez alətlərini real emal şəraitində effektiv tətbiq etmək üçün kəsicilövhənin optimal həndəsəsini və materialını tapmaq lazımdır. Buparametrlər qum formaların frezlənməsində səthin keyfiyyəti ilə bərabərprosesin məhsuldarlığına təsir edən ən vacib amillərdəndir.Experimentlər nəticəsində yeyilmə, kəsən tilin həndəsəsi və səthinkeyyfiyəti arasında asılılıq əldə edilmişdir. Sonra bu asılılığın əsasındaalətin kəsən hissəsinin parametrləri optimallaşdırılmışdır.Experimentlər göstərmişdir ki, örtüksüz bərk xəlitə almaz örtüklü bərkxəlitəyə nisbətən daha yüksək məhsuldarlıq-maya dəyəri nisbətinəmalikdir. Bu onunla əlaqədardır ki, almaz örtük qısa bir zamandan sonraintensiv abraziv yeyilmə nəticəsində sıradan çıxır. Ona qörə də bahalıörtük qısa bir zamanda öz maya dəyərini çıxara bilmir və sonda alətineffektivliyi aşağı düşür. Qum qəliblərin frezlənməsində adi frezlərintətbiq olunmaması isə onların qısa bir zamandan sonra (kobud emalda 1saat) öz kəsicilik qabiliyyətini itirməsi ilə bağlıdır. Yeni alətlərindavamlığı isə bununla müqayisədə orta hesabla 40- 50 saat arasındayerləşir. Yeni frezlərin qiyməti də adi frezlərə nisbətən 3-5 dəfə azdır.

102 Yüksək sürətli frezləməa) Uzun radius frezləri (l = 200 mm)a) Çoxdişli frez aləti (d = 100 mm)Şəkil 6.20. Qumların emalıında tətbiq olunan frez alətləri

Yüksək sürətli frezləmə 1036.3 Rapid Prototyping texnologiyasının tətbiqi haqqındaümumiləşdirilmiş nəticəQabaqkı fəsillərdə təsvir edilən RP üsullarının köməyi ilə verilənhissənin prototipini bir neçə saat ərzində hazırlamaq mümkündür.Muasir rəqəmli texnologiyaya əsaslanan bu üsullar yeni məhsulunlayihələndirilməsi vaxtını aşağı salaraq onun qısa bir zamanda bazaraçıxarılması üçün şərait yaratmışdır. Burada həm də optimal hazırlamaüsulunun seçilməsi əsas rol oynayır.RP üsulunun seçilməsi çox zaman‣ layihələndirmə mərhələsindən;‣ hissənin mürəkkəbliyindən;‣ onun materialından, sayından;‣ və əlbəttə hazırlamaya verilən vaxtdan asılıdır.Yuxarıdakı fəsildə qeyd olunduğu kimi prototiplər yeni məhsulunlayihələndirilməsi ərəfəsində dizayn baxımından əyani vəsait kimi və yada hər hansı bir sınaq aparmaq üçün istifadə edilir. Ona görədəhazırlama prosesinin layihələndirilməsi zamanı prototipin əldəolunmasına sərf olunan vaxt və xərc nəzərə alınaraq optimal üsul seçilir.Başqa əsas şərt prototipin hansı materialdan hazırlanmasıdır. Məsələn,metal hissələrin hazıarlanması zamanı onların birbaşa (sinterləmə üsuluilə) və ya dolayı yolla (tökmə yolu ilə) alınması prosesinlayihələndirilməsində əsas rol oynayır. Tökmə prosesinin özü də çoxvariantlıdır və hissəyə qoyulan tələblərdən asılı olaraq əlverişli olanıseçilir.Hal-hazırda verilən hissənin prototipinin hazırlanması üçünbirmənalı optimal texnoloji prosesin avtomatlaşdırılmışlayihələndirilməsi mümkün deyildir. Bu tətbiq olunan üsulların sayınınçox olması və onların xassələrinin tətbiq olunan hissənin həndəsəsindənvə materialından asılı olaraq müxtəlif olması ilə bağlıdır. Ona gərə dəseçmə prosesi yalnız verilən hazırlama şərtlərindən asılı olaraq fərdiişlənir. Burada aşağıdakı parametrləri nəzərə almaq lazımdır:

104 Yüksək sürətli frezləmə‣ hissənin qabarit ölçüləri;‣ hissənin keyfiyyəti və dəqiqliyi;‣ hazırlama vaxtı.Prototiplərin hazırlanmasında tətbiq olunan üsulların bəziparammetrləri səciyyəli şəkildə cədvəl 6.1-də verimişdir. Cədvəldəhəmçinin üsulların çatışmayan cəhətləri göstərilmişdir. Prosesinlayihələndirilməsində bu cəhətləri nəzərə almaq lazımdır.Seçmə zamanı öncə RP qurğularının işçi sahələri verilən hissəninqabarit ölçüləri ilə müqayisə edilir. Burada ilkin həllər çoxluğuformalaşdırılır. Başqa parametrlər prosesin sərhəd şərtlərindən asılıdır.Növbəti addımda tələb olunan dəqiqlik və kələ-kötürlük qurğunun buparametrlərə qoyulan sərhəd qiymətləri ilə müqayisə edilərək həllərçoxluğu konkretləşdirilir.Məsələn ölçüsü 2m həddində yerləşən çuqun töküyünü hazırlamaqüçün cədvəl 6.1-ə əsasən yalnız ACTech firmasının DMM üsulu uyğungəlir. Kiçik ölçülü metal hissələrin hazırlanmasında isə DMM-lə yanaşıbütün başqa üsulların da tətbiqi mümkündür. Qeyd olunduğu kimi,burada həlledici şərt prototipin verilən parametrlərindən asılı olaraq vaxtvə keyfiyyət kimi parametrlərin hər bir üsul üçün təyin etdikləri həlləroblastın hansı ölçüdə olmasından asılıdır. Bu oblastlar verilən prototipinhəndəsəsindən güçlü surətdə asılı olduğundan onu ümumi şəkildə təsviretmək mümkün deyildir.RP texnologiyasının çatışmayan cəhətləri hazırlanan hissələrinsəthlərinin ənənəvi üsulla hazırlananlara nisbətən kobud və texnolojivarislik nəticəsində pilləli olmasıdır. Buna gorə də keyfiyyətinə yüksəktələblər qoyulan prototiplərin post-proses ərəfəsində emalı böyük əməktutumlu əl əməyinə ehtiyacı artırır. Nəticədə eyni prosesi keçmişmüxtəlif dəqiqlikli səthlər alınır.Bu çatışmayan cəhətlərdən başqa onu da qeyd etmək lazımdır ki,prototiplər prosesdən asılı olaraq xüsusi materialdan hazırlanırlar. Çoxzaman onların mexaniki-texnoloji xassələri seriyalı istehsalda tətbiqedilən hissəninkindən kəskin fərqlənir.

Yüksək sürətli frezləmə 105RP texnologiyası ilə əksər hallarda bir dəfəyə bir hissə hazırlamaqmümkündür. Adi halda isə yeni məhsulun layihələndirilməsi və tətbiqiüçün 5-50 prototipə ehtiyac olur. Prototipin sayı artdıqca RPtexnologiyasının səmərəliliyi kəskin aşağı düşür. Bu cəhətlər RPtexnologiyasının gələcək inkişaf istiqamətlərini müəyyənləşdirmişdir.Hal-hazırda RP texnologiyasında tətbiq edilən materiallarınoptimallaşdırılması, proses zamanı homogen strukturun yaradılması,hazırlama sürətinin artırılması, aralıq və sonrakı proseslərin azaldılmasıvə ya tam aradan qaldırılması istiqamətlərində elmi-tədqiqat işləriaparılır.

106 Yüksək sürətli frezləməCədvəl 6.1. Bəzi RP-üsullarının qarşılıqlı müqayisəsiİ salçı sIşç İ t i X-Z ş e Əs ç h i Ça ast/ s Üəs , s aəti,sim ü əv h u-ügrəricisi i l sö s ts i t n[mm] [m/s] də dəq k, i q l i[mm]Qət - SLA r üsulu işığ aəs a n s ama d t;a e n r3 D( - f o t o5 1 0 / - Ü ərhələdə s u lS 5y 5 1s ± 0 t m 0 / e aparılması e , mhazırlamanın r 0 əmək s ) 5/ 5S 8L 5 Atutumunu artırır;- P nı dayaqlara r o sehtiyac vardır.3 2 5 ± 0 0 Po / , l 1 i a m- H a əq z i ıtətbiq olunann tozun3 0 5 /5 9 0ö ən l ;ç a ü- İçi boş olan hissələr i n2 2 5 ± 0 0 Mis / , təm ən əs 0ətinlik i yaradır, m i 5 z lb ək əzən əteər i ər ə hli i s l nbt ələri yapışaraq o qalır; z2 5 0 /1 5 0E O S/ S L S- P ətbiq olunan r tozların o sər ə t i e ədər m m7 2,5 3 ± 0 0 Qu / , m 2qızdırılmasını tələb e3 8 0 /3 8 0

K / kəs a ə m i ğ əlləre y ı ixi zP iy müxtəl o e ; l is ftd- Kəs ən materialların i pro l sYüksək sürətli frezləmə 107Cədvəl 6-1-in davamı-Qatın eninə və uzununa enH /L e 8 O l 1 M y 3 s / i s0 ± , 0 5, 0 5K / e r a m5 5 9 /5 0 8z ənar a ətl m iaaM B e ət u ər ha t - h i azl dnll ət əş a ; i nd n mi- M ə t o əti u d l e1:9-a bərabərdir.S t6 r-0 ± a0 T 0 t / k - Dəq e , aətbiq olunan r i1 ərs mq2 iyol7/FDMvə y q a ən a ət ər t m h kiı uhazırlanması mümkün dey ;i- Pü ə b s -t a k e ş5 0 0 /6 0 0təm ən əl i md iəməkz a d ltutumunu artırır.

o ; l u n108 Yüksək sürətli frezləməZ C ±0 o Müxtəl r, - Bərp0 ə iprosesi çət k1o f əi r/3 D P r i n t- T -b əşdiricinin o i z rCədvəl 6-1-in davamımateriallarınqranulatları2 5 0 /2 0 0 /2 0 0kombinasiyası seriya materialıkimi mövcud deyildir;- H ənin sət i əq h s i io . l u rQ - Prosesin u effektivliyi mtət b0 , ± 50 olunan , materialın mexaniki m 2/x ələrindən a ; s a s- F əmə dəz r ək g e a z2 4 0 0 /1 4 0 0 /8 0 0ACTech/Direkt MoldM ( i D l M l M i ) n gtələb ər ; lq- A ət ər r hər i x l t nm . ü m k

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 1097. Tökmə avadanlıqlarının sürətli hazırlama üsulları(Rapid Tooling)Bir çox hallarda yeni məhsulun istehsalının texnoloji hazırlığıərəfəsində hissənin sınaqdan keçirilməsi üçün bir yox, bir neçə prototiplazım olur. Bu zaman prototiplərin birbaşa RP üsulları ilə hazırlanmasımaya dəyəri baxımından əlverişli olmur. Prototiplərin çox miqdarda vəqısa müddətdə hazırlanması metallik press-formalardan istifadə etməklətökmə üsulunun müxtəlif növlərinin tətbiqi ilə yerinə yetirilir. Bununüçün Rapid Tooling- tökmə avadanlıqlarının sürətli hazırlanmasıüsulundan istifadə edilir. Rapid Tooling üsulunun mahiyyəti RPüsullarını özündə əks etdirən, tökmə avadanlığının tərkib hissəsi olanmetallik formaların hazırlanması üçün bir strategiyadan ibarətdir.Burada da prototiplərin hazırlanmasında istifadə edilən üsullara identikolan və ya da prinsipcə onlara oxşar olanlar tətbiq edilir. Metallikformalar birbaşa və ya köməkçi modellərdən istifadə etməklə dolayıyolla alınırlar.Tökmə avadanlığı dedikdə yalnız metalların tökülməsi üçün istifadəolunan kokillər deyil, həmçinin süni və metallik materialdan olanhissələrin hazırlanması üçün tətbiq olunan press-formalar, matrislər vəştamplar da başa düşülür. Bundan əlavə burada fromaların tətbiqinintexniki cəhətdən reallaşdırılmasına imkan verən tərtibatlar da nəzərdətutulur. Rapid Manufacturing prosesində hissələr təzyiq altındatökməklə hazırlanır. Şəkil 7.1-də poladdan olan bir tökmə avadanlığınınümumi görünüşü verilmişdir.Tökmə avadanlığı üçün xarakterik olan odur ki, o iki hissədənibarətdir: hərəkətsiz (alt hissə) və hərəkətli hissə (üst hisssə). Hərəkətsiztərəfə tökmə sistemi quraşdırılır. Üst hissənin dəqiq yerdəyişməsinitəmin etmək üçün onun üzərinə dörd yönəldici bərkidilir. Buyönəldicilər həm də alt və üst hissəni bir-birindən ayırmağa xidmətedirlər. Təzyiq altında tökmə prosesi başa çatdıqdan sonra hərəkətlihissə xüsusi itələyicinin köməyi ilə matrisadan aralanır və sonra hazır

110 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasıŞəkil 7.1. Plastik hissələri hazırlamaq üçün polad formahissə işçi zonadan çıxarılır. Formanın işçi səthlərini daimi soyutmaqüçün o, şəkildən ğöründüyü kimi rezin borularla təzyiq altında soyuducumaye ilə təmin olunur. Bu metallik formalar maye materialınkeyfiyyətli tökülməsi üçün bir çox tələblərə cavab verməlidirlər:‣ temperatura davamlı olmalı;‣ təzyiqə davamlı olmalı;‣ maye materialın axını üçün optimal kanallarla təmin olunmalı;‣ hissənin formadan rahat çıxarılması üçün müəyyən mailliklərəmalik olmalıdır.Bu tələbləri ödəmək üçün tökmə avadanlığının hazırlanmasındaistifadə olunan CAD modelində müəyyən konstruktiv dəyişiklikləraparılır. Çünki, hissənin həndəsi modelini götürüb birbaşa pressformalarınhazırlanmasında tətbiq etmək mümkün deyil. Buna görə dəformaların CAD modelini hazırlayan zaman, formadan hissəni asanlıqlaçıxarmaq üçün işçi səthlərə mailliklərin verilməsini, hissə soyuduqdabaş verən sıxılmanı kompensasiya etmək üçün əlavə emal payının

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 111verilməsini, tökmə zonasının soyudulması və zərərli qazlardantəmizlənməsi üçün kanalları nəzərə almaq lazımdır.Prototiplərin sürətli hazırlanmasından fərqli olaraq burada formanınmaterialına qoyulan tələblər başqadır. Prototiplərin hazırlanmasında çoxvaxt süni material tətbiq edildiyi halda, burada proses zamanı yaranantermiki-mexaniki tə`sirə tab gətirmək üçün əsasən metallardan istifadəedilir. Qətrandan hazırlanan komponentlərin, metallik hissələrləkombinə olunmuş şəkildə tətbiqi də mümkündür. İstifadə olunanmetallik materialların xassələri isə seriya üçün tətbiq edilən poladdangeri galır.Tökmə avadanlığının hazırlanması əsasən üç addımda aparılır (şəkil7.2). Birinçi addımda hazırlıq işləri görülür. Burada ümumi emalkonsepti hazırlandıqdan sonra avadanlığın hər bir komponenti (hissəsi)Şəkil 7.2. Metallik formaların hazırlanma prosesikonstruksiya olunur və onun hazırlanması üçün texnologiyalayihələndirilir, həmçinin prosesin idarə olunması planı işlənilir. Buaddimda görülən işlər ümumi prosesə sərf olunan xərcin 20%-ni təşkiledir. İkinci addım əslində ayrı-ayrı hissələrin hazırlanmasından ibarətolub, ümumi prosesin əsasını təşkil edir. Burada sərf olunan əməktutumu ümumi işin 55%-ni təşkil edir. Hissələrin hazırlanmasına RPüsullarından tutmuş mexaniki emala qədər bir çox üsullar tətbiq edilir.Hissənin mürəkkəbliyindən asılı olaraq hazırlama üçün optimal üsul

112 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasıseçilir. Sonuncu addimda ayrılıqda hazırlanmış hissələr yığılaraq tökməavadanlığının funksionallığı yoxlanılır. Hissələr yığıldıqdan sonra çoxzaman birləşmə yerlərində kiçik boşluqlar yaranır, hansı ki, sonradan əlilə doldurularaq hamarlanır. Bu işlərin çoxu əl ilə görüldüyündən çoxvaxt və xərc tələb edir.Ümumiyyətlə metallik formaların komponentləri iki üsullahazırlanır:‣ Tökmə avadanlığının köməkçi modellərin tətbiqi iləhazırlanması‣ Tökmə avadanlığının hissələrinin birbaşa hazırlanmasıŞəkil 7.3-də bu hazırlama yollarının reallaşdırılmasının texnolojiimkanları göstərilmişdir.Tökmə avadanlığının hazırlanmasıDolayı hazırlamaBirbaşa hazırlamaModellərin RPüsullarının köməyiilə hazırlanmasıRP üsullarıMexaniki emalTökməSLA LS 3D PrintingHSC-frezləməElektroerrozionLOMŞəkil 7.3. Rapid Tooling texnologiyasının imkanlarıBu üsulların tətbiq sahəsi hazırlanan hissələrin sayından asılıdır. Cədvəl7.1-də hissələrin sayından asılı olaraq tökmə avadanlığının hazırlanmasıüçün tətbiq olunan RP üsulları göstərilmişdir.Buradan göründüyü kimi çox miqdarda protiotipin sürətlihazırlanması xüsusi tökmə avadanlığının hazırlanmasına gətirilir ki, buda RP üsullarının və mexaniki emalın tətbiqi ilə həyata keçirilir. RTüsulu üçün xarakterik olan əlamətlərdən biri də odur ki, tökmə avadan-

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 113Cədvəl 7.1. Metal formaların hazırlanmasında tətbiq olunan üsullarHISSƏLƏRIN SAYI10-200 200-2000 2000-20000Stereolitoqrafiya Qətran qəliblər Metal örtük çəkməkləQətran qəliblər Metal örtük çəkməklə Lazerlə sinterləmə (metal)Lazerlə sinterləmə 3D Keltool3D çapetməDəqiq tökməlığı CAD-modelinə əsaslanan modular quruluşa malikdir. Prosesilayihələndirən zaman tökmə avadanlığı onun komponentlərinin texnolojililiyindənasılı olaraq dekompozisiya edilərək qruplaşdırılır. Ən çətinemal olunanlar RP üsulu ilə, yerdə qalanlar isə mexaniki emal ilə əldəedilir (şəkil 7.4). Tökmə avadanlığının gövdəsinin hazırlanmasında isəimkan daxilində standart hissələrdən istifadə edilir. Formanın qabaritölçüləri məlum olduqdan sonra qısa bir müddətdə onun gövdəsi yığılır.Tökmə avadanlığının işçi hissələrinin hazırlanma strategiyaları tətbiqhallarından asılı olaraq, növbəti bölmədə izahlı təsvir edilmişdir.Şəkil 7.4. Tökmə avadanlığının dekompozisiyası (appex GmbH)

114 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması7.1 Metal formaların dolayı yolla hazırlanmasıPrototiplərin sürətli hazırlanma üsulları ilə tanışlıqda (V fəsil)göstərilmişdir ki, bu üsulların tətbiqi ilə süni materiallardan istənilənhissənin modelini orijinal və ya da əks olunmuş formada qısa birzamanda hazırlamaq mümkündür. Tezəriyən materiallardan (mum,polisterol, polikarbonat) hazırlanan bu modellər dəqiq tökmə prosesindətətbiq edilməklə metallik formaların töküklərinin hazırlanması üçüngeniş imkanlar açır. Hazırlanan prototiplərin sayının kiçik olduğu haldastereolitoqrafiya üsulu ilə süni materialdan hazırlanmış formalarınbirbaşa tətbiqi də mümkündür. Bu halları ayrılıqda araşdıraq.7.1.1 Stereolitoqrafiyanın tətbiqiBu üsulun işləmə prinsipi V fəsildə verilmişdir. Qeyd olunduğu kimibu üsulla əsasən modellər hazırlanır. Hissələrin birbaşa hazırlanması isətətbiq olunan materialların aşağı ərimətemperaturuna malik olması iləməhduddur. Ancaq bu üsulun daimi təkmillişdirilməsi nəticəsindəhazırlanan hissələrin mexaniki xassələrinin yaxşılaşdırılması mümkünolmuşdur. Belə ki, stereolitoqrafiya üsulu ilə hazırlanan hissələr təzyiqaltında tökmədə metal formalar kimi tətbiq oluna bilmişdir. Əlbəttə buzaman tökmə prosesi süni materialdan olan işçi hissələrə görə lənğaparılmalıdır və onun tətbiq olunma tsikli məhduddur.Stereolitoqrafiyanın plastik hissələrin hazırlanmasında tətbiqinin üçistiqamətini qeyd etmək olar. Birincisi, hissənin SLA modeli əsasındaqəliblərin hazırlanmasıdır. Prosesin əvvəlində SLA üsulu ilə verilənhissənin süni materialdan modeli hazırlanır. Sonra bu modeldördbucaqlı bir çərçivənin içərisinə qoyularaq üzərinə qətranlaaliminiumun qarışığından ibarət maye tökülür. Soyuma nəticəsindətökülən maye hissənin formasını alır. Bu yolla alınan, nisbətən möhkəmolan metal əsaslı SLA qəliblər verilmiş hissənin bir neçə prototipinihazırlamağa imkan yaradır (şəkil 7.5). Bu metodun çatışmayan cəhəti

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 115Şəkil 7.5. SLA üsulu ilə hazırlanmış forma(CP GmbH)ondan ibarərdir ki, hissənin həndəsəsi nisbətən sadə olmalı, yəni heç birarxa səthə malik olmamalıdır ki, plastik töküyü qəlibdən asan çıxarmaqmümkün olsunBaşqa bir imkan SLA üsulunun vasitəsilə tökmə avadanlığının işçisəthinin hazırlamaqdan ibarətdir. Bunun üçün matrisanın işçi səthləriümumi gövdədən ayrılaraq ayrıca bir hissə kimi modelləşdirilir (şəkil7.6). Sonra bu hissə SLA üsulu ilə hazırlanır. Növbəti addımda sünimaterialdan hazırlanmış hissənin üzərinə metaldan ibarət örtük çəkilir.Metallik formanın qalan hissələri isə mexaniki emal ilə hazırlanır. Şəkil7.5-də bu üsulla hazırlanmış metal forma təsvir edilmişdir. Buradaavadanlığın yalnız işçi hissəsini əmələ gətirən formalar SLA iləhazırlanmışdır. Bu formaları özündə birləşdirən gövdə isə frezləməninköməyi ilə hazırlanmışdır.Stereolitoqrafiyanın üçüncü tətbiq olunduğu metod 3D Systemstərəfindən işlənmiş Keltool metodudur. Burada öncə verilən hissəninhəndəsəsinə uyğun olaraq SLA üsulu ilə hazırlanmış model-prototipinüzərinə silikon tökülərək forma alınır (şəkil 7.7). Növbəti addımda bu

116 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasıŞəkil 7.6. SLA üsulu ilə əldə olunmuş forma(CP GmbH)forma metal tozundan və xüsusi materialın qarışığından hazırlanmışkütlə ilə doldurulur. Bu yolla prototip yarımhazır şəkildə alınır. Sonraformaya salınmış kütlə sobada qızdırılaraq bərkidilir. Nəticədə metal iləqarışdırılan kütlə buxarlanır və bərkimiş hissədə məsamələr yaranır. Buməsamələri doldurmaq üçün prototip axırda misdə hopdurulur.Şəkil 7.7. Keltool prosesinin təsviriKeltool üsulu ilə hazırlanan prototiplərin dəqiqliyi onun ölçünün +/-0,2%-ni təşkil edir. Kiçik hissələrin hazırlanmasında bu xəta qəbulediləndir. Böyük hissələrdə isə emal xətası bir neçə millimeter təşkil edəbilər. Ona görə də prosesi layihələndirən zaman bu xətanı nəzərə almaq

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 117lazımdır. Yəni hissə nisbətən böyük layihələndirilir və prosesnəticəsində o öz lazımi ölçüsünü alır. Metal formalar yüksək tətbiqolunma tsiklinə malikdir, bu bəzi hallarda 100000-ni keçir. Texnologiyasirli saxlandığından bu üsuldan yalnız lisenziya əsasında çox kiçiksayda istehsalçılar istifadə edir.Dolayı yolla metal formaların hazırlanması seriya qabağı hazırlıqişlərini aparmaq üçün tətbiq olunan bir proses kimi başa düşülməlidir.Bu üsulla hazırlanan hissələr prototip olaraq qalır və seriyalı istehsaldatətbiq olunan hissələrdən öz fiziki-mexaniki xassələrinə görə gerigalırlar.

118 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması7.2 Metal formaların birbaşa hazırlanması7.2.1 Birbaşa sinterləməSinterləmə üsulunun tətbiqi ilə metal formaların praktikada bir-başatətbiq oluna biləcək şəkildə hazırlanması mümkündür. Bu prosesininaparılmasının özəllikləri V fəsildə izah edilmişdir. Metallik formalarınhazırlanmasında iki materialın tətbiqini qeyd etmək lazımdır: sünimaterial-metal komponentli və çox komponentli metal.1993-cü ildə DTM firması mis-poliamid əsaslı bir materialıntökmədə istifadə olunan formaların hazırlanması texnologiyasınıişləmişdir. Proses zamanı, mis toz dənəciklərinin üzərində qabıqformasında olan poliamid əriyərək metal hissəcikləri bir-biri iləbirləşdirir. Prosesin sonunda alınan məsaməli hissə aşağı möhkəmliyəmalik olduğundan başqa materialda hopdurulur. Sonra hissə 50°C –itemperaturda quruduluraq onun nəmişliyi minimuma endirilir. Növbətiaddımda yarımhazır hissə sobada yüksək temperaturda qızdırılaraqmetal hissəciklərin bir-biri ilə birləşmə prosesi başa çatdırılır. Hazırhissə sonda çatdırma əməliyyatına üğradılır. Bu proses saatlarla davametdiyindən proses zamanı hissənin istiliyin təsirindən deformasiyaolunması qaçılmazdır. Şəkil 7.8-də bu yolla alınmış forma və onunköməyi ilə alınmış plastik hissə göstərilmişdir.Şəkil 7.8. Sinterlənmiş metal forma (VMR GmbH)

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 119Proses zamanı hissənin sıxılması təxminən 5% təşkil edir. Bu isəböyük hissələrin hazırlanmasında böyük xətalar yaradır.Metallik formaların hazırlanmasında çoxkomponentli material kimimetal tozların qarışığından ibarət olan bir sistemdən istifadə edilir.Burada polad tozlarının birləşdirici komponent kimi tezəriyən metaldanistifadə edilir. Məsələn, danəvərliliyi 50 mkm olan mis-polad tozuqarışığını sinterləmə prosesində elə qızdırırlar ki, yalnız mis əriyir vəbununla o polad tozları bir-biri ilə birləşdirir. Bu üsulla sıxlığı 70% olanpolad hissənin hazırlanması mümkündür. Proses bir neçə etapdaaparıldığından böyük əmək tutumludur. Burada da hissənin üst hissəsiməsaməli alınır, ona görə də, hissənin başqa materialda hopdurulmasılazım gəlir. Proses sinterləmə qurğusunda tam aparıldığından heç birpost-prosesə ehtiyac qalmır.Metal formaların birbaşa sinterləmə texnologiyasıFockele&Schwarze (AFR) firması tərəfindən inkişaf etdirilərək odərəcəyə çatdırılmışdır ki, polad tozlarının heç əlavə elementin iştirakıolmadan bir-biri ilə birləşdirilməsi mümkün olmuşdur. Burada məqsədhazırlama prosesinə sərf olunan əməyin azaldılmasıdır. Bu prosesSelective Laser Melting (SLM®), yəni lazerlə əritmə adlanır.Şəkil 7.9. SLM üsulu ilə hazırlanmış metal forma(Fockele&Schwarze GmbH)

120 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasıBu üsulun çatışmayan cəhəti ondan ibarətdir ki, prosesin aparılmasıüçün sinterləmə qurğusunda yüksək ərimə temperaturu tələb olunur.Proses zamanı yaranan oksid təbəqəsi tozların bir-biri ilə birləşməsiniçətinləçdirir. Yüksək temperaturda metal əriyərkən böyük damcılarəmələ gəlir. Bunun nəticəsində sinterlənən hissə məsaməli alınır.1998-ci iləd EOS GmbH firması birbaşa sinterləmə üçün xüsusimetal tozu işləmişdir. Bu tozlar sinterləmədən sonra polad tökük iləmüqayisə oluna biləcək xassəyə malik olur. Hazırlama zamanı əriməprosesi optimallaşdırıldığından prototipin başqa materialdahopdurulmasına ehtiyac qalmır. Prosesi aparmaq üçün EOS firması Mnəslindən olan qurğunu da təkmilləşdirmişdir. Metalların birbaşasinterlənməsi üçün yaradılmış qurğu EOSİNT M250 X tendet adlanır.Formanın işçi səthləri emal edildikdən sonra, onu minlərlə hissənintökülməsində tətbiq etmək olur.7.2.2 LOM üsulu ilə hazırlamaLOM üsulunun tətbiq olunmasının texnoloji əsasları V fəsildəverilmişdir. Tökmə avadanlığının hazırlanmasında kağız əvəzinə metallövhələrdən istifadə olunur. Metal lövhələr lazerin köməyi iləkəsildikdən sonra bir-biri ilə elə qurğunun işçi sahəsindəcə birləşdirilir.Proses başa çatdıqdan sonra hissə işçi zonadan kənarlaşdırılır. Lövhəninqalınlığı 0,18-0,8 mm arasında dəyişir. Kağız təbəqələrin emalındanfərqli olaraq metalların kəsilməsində prosesin sürəti qatın qalınlığındanbirbaşa asılıdır (şəkil 7.10). Şəkil 7.10-dən göründüyü kimi materialınfiziki-mexaniki xassələri də onların lazerlə emalolunma qabiliyyətinəböyük təsir göstərir. Aliminiumdan olan lövhələr poladdan olanlaranisbətən böyük kəsmə sürətlərində emal edilə bilir.Forma hazır olduqdan sonra səthin həndəsəsində kəskin sıçrayışlarolan yerlərdə boşluglar yaranır (şəkil 7.11). Bu boşluqlar qaynaqvasitəsilə əlvan metalla doldurulur və sonra frezləmənin köməyi iləmexaniki emal edilir. Metal formalar hazır olduqdan sonra onlar tökmə

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 121Austenit poladı 0,80 mmÖrtük çəkilmiş polad 0,70 mmAustenit poladı 0,50 mmAustenit poladı 0,40 mmAş ağı legirli polad 0,25 mmAş ağı legirli polad 0,18 mmMis 0,20 mmAliminium 0,40 mmAliminium 0,20 mm0 50 100 150 200 250 300Kəsmə sür'əti (m/dəq.)Şəkil 7.10. Yüksək sürətli lazerlə emalda kəsmə sürətləriŞəkil 7.11. LOM üsulu ilə hazırlanmış forma (İWS, Dresden)

122 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasıavadanlığının uyğun olaraq alt və üst hissəsinin gövdəsinə mexanikibirləşdirilirlər.Aliminiumdan hazırlanan press-formalar nisbətən aşağı istilikdavamlığına malik olduğuna görə əsasən süni materiallarıntökülməsində istifadə edilir. Poladdan hazırlanan formaları isə əlvanmetalların təzyiq altında tökülməsi üçün birbaşa istifadə etməkmümkündür.7.2.3 Ənənəvi emalın köməyi ilə birbaşa hazırlama7.2.3.1 Yüksək sürətli frezləməMetal formaların hazırlanmasında RP üsullarının ilə yanaşı “ənənəviemal”-a aid olan yüksək sürətli frezləmə də müasir CNCtexnologiyasınaəsaslanaraq müəyyən rəqabət yaradır. Bu üsulun tətbiqolunması verilən hissəyə qoyulan tələbatla bağlıdır. Yüksək bərklik,dəqiqlik və səthin keyfiyyəti tələb olunduğu hallarda yüksək sürətlifrezləmənin tətbiq olunmasına ehtiyac artır. RP üsullarından yalnıztökmə avadanlığının işçi hissələri hazırlandığından frezləmənin buradarolu əvəzolunmazdır.Metalkəsən dəzgahların və alətlərin daimi təkmilləşdirilməsinəticəsində emal dəqiqliyini və kəsmə sürətinin yuxarı sərhədləriniartırmaq mümkün olmuşdur. Əsasən CAD/CAM sistemlərinin rolunuxüsusi ilə qeyd etmək lazımdır. Metal formaların hazırlanmasındamüxtəlif alət materialları, strategiyalar və emal parametrləri tətbiq edilir.Yüksək sürətli frezləmənin texnoloji əsasları Vİ fəsildə ətraflıverildiyindən bu bölmədə yalnız konkret emal hallarına baxılmışdır.Tətbiq ounan alətlərMetal hissələrin tökülməsində tətbiq olunan formalar onların texnikitəyinatına uyğun olaraq həmişə yüksək legirli poladdan hazırlanırlar.Təzyiq altında tökmə zamanı yaranan mexaniki-termiki yükləmələrə tab

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 123gətirmək üçün bu polad növləri yüksək möhkəmliyə və bərkliyə malikolmalıdırlar (≈ 60 HRC, R m =1100 MPa). Bu tökmə formaların işçisəthləri demək olar ki, həmişə sərbəst formaya malik olur. Belə səthlərinemalı CAD/CAM sistemlərindən istifadə etməklə HSC frezləməninköməyi ilə aparılır. Sərbəst formaya malik olan üçölçülü səthlərinemalında frez aləti emal zamanı daimi dəyişən kəsmə şəraitində işləyir.Polad formaların səthlərinin emalında bu proses şərtləri alətin kəsicimaterialına böyük tələblər qoyur. Kəsici material yüksək özlülüyə vətemperaturadavamlığa malik olmalıdır. Şəkil 7.12-də müxtəlif kəsicimateriallarının poladın emalında tətbiqinin sınaq nəticələri verilmişdir.Buradan göründüyü kimi PKB (polikristalik Bornitrid) başqalarınanisbətən az yeyilir və yüksək davamlılğa malikdir. Bu materialaalternativ olaraq örtük çəkilmiş bərk xəlitə (Hard Metal-HM) götürüləbilər.Şəkil 7.12. Müxtəlif kəsici materiallarının davamlığı [64]

124 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasıMetal formaların frezlənməsində kobud emal üçün tətbiq olunanalətin həndəsi forması proses zamanı texnoloji varisliyə böyük təsirgöstərir. Şəkil 7.13 a-da verilmiş pəstah öncə kəsən tili dördbucformasında olan frezlə emal olunmuşdur. Bu zaman səthdə qalan araliqemal payı növbəti mərhələdə alınan dəqiqliyi müəyyənləşdirir. Ənböyük problem isə araliq emal payının qeyri sabit olmasıdır. Konturboyunca daim meyillənən emal payı təmiz frezləmədə kəsmə quvvəsininvə eyni zamanda alətin ucunda yerdəyişmənin meyillənməsinə səbəbolur. Texnoloji varisliyin təsirini aşağı salmaq üçün torus frezlərdənistifadə etməklə yarımtəmiz əməliyyatda pilləli səth bir daha emal edilir.Şəkil 7.13 b-dən göründüyü kimi torus alətlə frezləmədə alətin kəsənhissəsinin radiusa malik olması nəticəsində alınan səth nəzəri səthə dahayaxın olur. Yəni qalan emal payıının meyillənməsi nisbətən az olur ki,bu da təmiz frezləmədə daha stabil prosesin təmin edilməsinə imkanyaradır.a) b)Şəkil 7.13. Alətin həndəsəsinin aralıq emal payına təsiriÜç və beş koordinatlı frezləməFrezləmədə prosesin gedişinə təsir edən başqa bir amil alətinsərbəstlik dərəcəsidir. Alətin sərbəstlik dərəcəsindən asılı olaraq

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 125üçkoordinatlı və ya da beşkoordinatlı emal tətbiq edilə bilər. Üçkoordinatlı frezləmədə alət eyni zamanda dəzgahın yalnız üç oxuboyunca (X,Y, və Z) hərəkət etdirilə bilir (şəkil 7.14, a). Beş koordinatlıfrezləmədə isə buna daha iki dönmə imkanı əlavə olunur. Burada alətemal zamanı həm də Z oxuna nisbətən eyni zamanda iki istiqamətdədöndərilə bilir (şəkil 7.14 b).Şəkil 7.14. Üç və beş koordinatlı frezləmə [64]Demək olar ki, metal formaların frezləmə ilə emalında üçölçülüfrezləmənin payı 80%-i təşkil edir. Bu onunla bağlıdır ki, bunun üçüntətbiq olunan dəzgah aşagı sərbəstlik dərəcəsinə malik olduğundanyüksək sərtliyə malikdir və prosesin proqramlaşdırılması sadədəir.Çatışmayan cəhəti isə ondan ibarətdir ki, radius frezlərlə emal zamanıalətin mərkəzində kəsmə sürəti 0-a bərabər olduğundan alətin bu hissəsiböyük termiki-mexaniki təsirə məruz qalır və tez sıradan çıxır, hissəninsəthində də bu amilin nəticəsini aydın görmək olur.Bu çatışmayan cəhətlər beşkoordinatlı frezləmədə aradanqaldırılmışdır (şəkil 7.15). Əlavə iki sərbəstlik dərəcəsi əyrixətli konturboyunca emal zamanı alətin elə döndərilməsinə imkan yaradır ki, onunmərkəzi həmişə kəsmə zonasından kənarda qalır. Bundan əlavə, alətinsəthin əyriliyinə uyğun idarə emək imkanı başqa frez alətlərinin (torus)tətbiqini mümkün edir. Ancaq bu üstünlüklərə baxmayaraqbeşkoordinatlı frezləmədə əlavə sərbəstlik dərəcəsi dəzgahın

126 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasıŞəkil 7.15. Metal formanın beşkoordinatlı dəzgahdafrezlənməsi [64]sərtliyinin və eyni zamanda emal dəqiqliyinin aşağı düşməsinə səbəbolur. Proses mürəkkəb olduğundan onun proqramlaşdırılması və tətbiqediməsi yüksək ixtisaslı mütəxəssislər tələb edir. Dəzgahlar isə əlavətexnoloji imkanlara malik olduğundan üçkoordinatlı dəzgahlara nisbətəntəxminən 30% bahadır. Bütün bunlar əlavə xərclərlə bağlı olduğundanbeşkoordinatlı frezləmə metal fomaların hazırlanmasında az tətbiqolunur.Bu iki emal metodu arasında alternativ bir emal variantı, yəni 3+2adlanan strategiya mövcuddur. Bu strategiya üçkoordinatlı frezləməninüstünlüklərini özündə saxlayaraq beşkoordinatlı frezləmənin müsbətcəhətlərini dönən stolun köməyi ilə reallaşdırmağa çalışır. Prosesüçkoordinatlı frezləmə dəzgahında aparılır. Dəzgahın stolu iki sərbəstlikdərəcəsinə malik olduğundan pəstah verilmiş bucag altında döndərərəksaxlayır. Bununla əyrixətli konturun üçokoordinatlı frezlənməsi zamanıyaranan qeyri-gənaətbəxş emal şəraiti nisbətən aradan qaldırılır. 3+2frezləmə üsulu yalnız böyük dəyirmililik radiusuna malik səthlərinfrezlənməsində, hissədə müəyyən bucaq altında yerləşən, deşiklərin,boşluqların və ciblərin emalında effektiv tətbiq oluna bilir.

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 127Mürəkkəb həndəsəyə malik səthlərin təmiz emalı zamanı yüksəksürətli frezləmənin tətbiq olunmasında əsas məqsəd səthin dəqiqliyinivə kələ-kötürlüyünü imkan daxilində tələb olunan qiymətəyaxınlaşdırmaqdır. Belə ki, son mərhələdə əl əməyinə olan tələbatıminimuma endirmək və ya da təmiz aradan qaldırmaq mümkün olsun.Təmiz frezləmədən sonra alınan səthin keyfiyyəti seçilən emalrejimlərindən asılıdır. Vİ fəsildə göstərildiyi kimi əyrixətli səthlərinkeyfiyyətinə təsir edən əsas parametrlər sətirlər arasındakı məsafə (B) vəfrezin bir dişinə düşən verişin (S z ) qiymətidir. Şəkil 7.16-da buparametrlərin qiymətlərinin və onların arasındakı nisbətin kələkötürlüyətəsiri qrafiki təsvir edimişdir. Əgər verişin qiyməti sətirlərarasındakı məsafədən kiçikdirsə, onda veriş istiqamətində səth dahahamar alınır. Belə ki, səthin keyfiyyəti eninə və uzununa istiqamətlərdəŞəkil 7.16. Emal parametrlərinin kələ-kötürlüyə təsirimüxtəlifdir. Bu arzu olunmaz hal olduğundan çalışırlar ki, hər ikiistiqamətdə də kələ-kötürlüyün qiməti imkan daxilində eyni olsun.

128 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasıBunun üçün ideal hal S z = B nisbətidir, yəni səth bir-birinə sıx olanfrezləmə trayektoriyaları ilə hazırlanır. Əgər uzununa verişin qiymətiçox kiçik olarsa onda emal vaxtı kəskin artır. Ona görə də verişin eləqiyməti seçilir ki, proses vaxt baxımından optimal olsun. Şəkil 7.16-daSANDVİK Coromant firmasının apardığı bir sınağın nəticəsi verilmişdir.Göründüyü kimi S z /B nisbətinin qiymətindən asılı olaraq səthin kələkötürlüyüRz kəskin dəyişir. Onun ölçüsü S z /B/R parametrlərininqimətləri ilə təyin olunur.Emal nümunələriAşağıdakı şəkillərdə yüksək sürətli frezləmənin tətbiqi iləhazırlanmış metal formaların iki nümunəsi göstərilmişdir.Hissə: Avtomobil transimissiyasınınhissəsi üçün pressformaFirma: Volkswagen AGMaterial: Polad 40CrMnMo7Texnologiya:V k = 350 m/dəqS m = 5 m/dəqt = 0,3 mmB = 0,2 mmKəsici material: TiALN örtüklü bərk xəlitəAlətin diamteri: Ø 4, 6, 10 mmEmal vaxtı: 3 saat

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 129Hissə: Aliminium hissəFirma: SANDVİK CoromantKobud emalAlət: bərk xəlitəD = 10 mmRejimlər: n = 20000 1/dəqS m = 5 m/dəqS z = 0,12 mm/dişt = 5 mmTəmiz emalAlət : bərk xəlitə Rejimlər: n = 24000 1/dəqD = 8 mmS m = 9,6 m/dəqt = 2 mmS z = 0,1 mm/dişHissənin divarının qalınlığı 0,2 - 0,4 mm arasında yerləşir. Emal zamanıveriş istiqamətində frezləmədən istifadə edilmişdir.

130 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması7.2.3.2 Elektroerrozion emal(Elektrik-Discarge Machining)Elektro-errozion üsulu mexaniki emala tamamlayıcı bir üsul olubelektrik keçirən hissələrin hazırlanmasında tətbiq olunur. Protoiplərinbirbaşa metaldan hazırlanmasında bu üsulun yeri əvəz olunmazdır.Çünki, frezləmə üsulunun tətbiqi verilən hissənin həndəsəsindən asılıdır.Böyük dərinlikdə (> 200 mm) yerləşən mürəkkəb konturların effektivfrezlənməsi alətin uzunluğunun məhdud olmasına görə və ya da dəqiqlikbaxımından mümkün deyildir. Belə səthlərin emalını elketroerrozionüsulu ilə aparmaq əlverişlidir. Bu üsulun ən çox tətbiq olunduğu sahədəmir tərkibli metal formaların hazırlanmasıdır.Elektroerrozion üsulunda metalların emalının iki variantınıgöstərmək olar (şəkil 7.17):‣ elektrodla emal;‣ məftillə emal.Şəkil 7.17. Elektroerrozion emal variantlarıBü iki kəsmə variantını birləşdirən onların eyni fiziki prinsipə malikolmasıdır.Elektroerrozion üsulu ilk dəfə olaraq rus alimləri Lazarenko B.R vəZolotıx B.N. tərəfindən ixtira edilərək, onun elekrtotermiki nəzəriyyəsiişlənmişdir [65, 66]. Prosesin iş prinsipi emal olunan səthlərin elektrolit

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 131Şəkil 7.18. Elektroerrozion aşınma prosesinin fazalarıbir mühitdə erroziyasına, yəni aşınmasına əsaslanır. Proses zamanıelektrodlar rolunu oynayan, elektrikkeçirici materialdan olan pəstah vəalət arasında tsiklik olaraq elektrik yükləmə və boşalma nəticəsindəaşınma prosesi baş verir. Proses üç mərhələdən ibarətdir: başlanğıc,yükləmə (b), və boşalma (c) (şəkil 7.18).Başlanğıc fazasıElektrodlar – pəstah (-) və alət (+), bir-birindən müəyyən məsafədəelə yerləşdirilir ki, cərəyanla təmin oldugda onlar arasında cərəyansahəsi yaransın. Onlar dielektrik məhlulda yerləşdirilir. Elektrodlardancərəyan axan zaman onların arasında, bir-birinə ən yaxın olan yerlərdəelektrik yükləri - elektronlar (-) və ionlar (+) toplanırlar. Yüklühissəciklərin sayı çoxaldıqdan sonra elektrodlar arasında körpü yaranır(şəkil 7.18, a). Beləliklə, onların arasında cərəyan axını başlayır. Mənfielektronların alətə, ionların isə pəstaha tərəf hərəkəti güclənir. Axınzamanı həyacanlanmış elektronların bir-biri ilə toqquşması nəticəsindəkinetik enerji istilik enerjisinə çevrilir. Bunun nəticəsində işçi zonadayerləşən dielektrik buxarlanır və elektrodlar arasında plazma

132 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasıgazbuxarları şəklində yükləmə kanalı yaranır. Bu, proses zamanıyaranan qığılcım şəklində özünü büruzə verir (şəkil 7.19).Şəkil 7.19. Elektrodla emalYükləmə fazasıArtan cərəyan nəticəsində elektrodlar arasında yaranmış kanal dahada genişlənir. Dielektrikin özlülüyü nəticəsində yaranmış kanal sağ vəsol tərəflərdən sıxılaraq elektrodlara tərəf yönəldilir (şəkil 7.18, b).Cərəyan alət və pəstahla kontakta girdiyi yerlərdə onun şiddəti yüksəlir.Belə ki, bu yerlərdə temperaturun artması nəticəsində yerli ərimə vəmaterialın buxarlanması baş verir. Müəyyən vaxtdan sonra yükləməprosesi tarazlaşır.Boşalma fazasıNövbəti addımda cərəyan verilməsi dayandırılır. Bu zaman, kənarenerji yox olduğundan işçi zonada yerləşən hissəciklər malik olduqlarıyüksək enerjinin hesabına kənara atılırlar. Bərkimiş hissəciklərdielektrik vasitəsilə kənara nəql edilir (şəkil 7-18, c). Şəkil 7.18-dəgöstərildiyi kimi, cərəyanın pəstahla kontakt qövsü yaratdığı yerlərdə

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 133aşınma nəticəsində məsamələr yaranır. Prosesi bir neçə dəfə dalbadaltəkrar etməklə pəstahın verilmiş səthində müəyyən materialınməqsədyönlü çıxarılmasına nail olmaq olur. Boşalma işçi zonasınınyüklənmiş ionlardan tam azad olunmasına qədər davam edir.Elektro-errozion fazaların tsikli saniyədə 100000-i keçir. Proseszamanı hər iki elektrodun səthində materialın aşınma ilə çıxarılmasıprosesi gedir. Yükləmə enerjisinin elektrodlar arasında qeyri bərabərpaylanması nəticəsində materialın çıxarılması da qeyri bərabər olur:alətdə az, pəstahda isə çox. Pəstahla alət arasında hərəkət edən ion vəelektronların müxtəlif kütlə və təcillərə malik olması nəticəsindəpəstahda aşınma sürətlə və böyük miqdarda baş verir. Alətin yeyilməsiəsasən başlanğıc mərhələsində baş verdiyi halda, pəstah bütün yükləmədövründə bu təsirə məruz qalır. Bu fərq həm də prosesdə elektrodlarüçün götürülən materialın fiziki-mexaniki xassələrindən, polyarqütblərin yerindən, yükləmə vaxtından və cərəyan şiddətindən güclüsurətdə asılıdır. Alət elektrodu üçün materialın və proses parametrlərininseçilməsi ilə elektrodlar arasında nəzərə çarpacaq dərəcədə asimmetriknisbət əldə etmək olur. Bu halda pəstahda aşınmanın qiymətini 99,5 %-əçatdırmaq olur.Məftillə və elektrodla emal eyni fiziki prinsipə malik olmalarınabaxmayaraq onların arasında polyar qütblərin yerləşməsinə görə fərqvardır. Məftillə erroziya zamanı mənfi qütb alətə (məftil), müsbət qütbisə pəstaha birləşdirilir. Emal zamanı pəstah tərəfə hərəkət edən çoxlusayda ionlar prosesin gedişini müəyyənləşdirir. Materialın çıxarılmasıionların kütləsindən asılı olduğundan proses ləng gedir. Ona görə də,cərəyanın işçi impulsunun tezliyi 5 mikrosaniyədən artıq olur.Eelktroerrozion qurğularıMüasir elektroerrozion qurğuları əsasən üç komponentdən təşkilolunmuşdur:‣ Gövdə;‣ Generator;

134 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması‣ İşçi medium (dielektrik) üçün aqreqat.Praktikada bu qurğular üçün müxtəlif gövdə növləri tətbiq olunur.Ən geniş yayılmış gövdə vertikal quruluşa malik olub alətin konsoldabərkidilməsinə imkan verir. Aləti pəstaha nisbətən verilmiş məsafədəkontur boyunca hərəkət etdirmək üçün CNC idarəetmə sistemlərindənistifadə edilir. Yalnız yüksək dəqiqlikli idarəetmə sistemlərinin köməyiilə pəstahla alət arasındakı məsafəni dəqiq tənzimləmək mümkündür.Əgər bu məsafə lazım olan qiymətdən böyük olarsa onda işçi zonadaheç bir cərəyan kontaktı yaranmır. Bu zaman alət addım mühərrikininköməyi ilə bir addım pəstaha yaxınlaşdırılır. İşçi zonadakı kontakt daimolaraq idarəetmə sistemi tərəfindən nəzarət və tənzim edilir.Elektrodla (məftillə) pəstah arasında izolyasiya rolunu oynayandielektrik mayeni hazırlamaq və işçi zonaya vermək üçün xüsusiaqreqatdan istifadə olunur. Bir çox istehsalçılar dielektrik kimikarbonhidratların sintetik birləşmələrindən istifadə edir. Aşınma zamanıçıxarılan metal hissəciklər dielektrikin köməyi ilə işçi zonadanuzaqlaşdırıldıqdan bu məhlul daimi təmizlənməlidir. Ona görə dənasosla işçi zonaya daim olaraq təmizlənmiş məhlul vuruluraq dövriyyəyaradılır. Eyni zamanda bu qizmış məhlulun və işçi orqanlarınsoyumasına da xidmət edir.Genaratorun vəsifəsi qurğunun cərəyanla təmin etməkdən ibarətdir.Prosesin aparılma fazasından asılı olaraq işçi sahəyə cərəyan impulsşəklində verilir. İmpulsun verimə müddəti adətən 1 və 2000 mksanarasında dəyişir. Generatorların malik olduğu gərginliyi u i ≈ 60-300V,cərəyanı isə i e ≈ 1-300 A arasında tənsimləmək mümkündür.Prosesin idarə edilməsi qurğunun təyinatından asılı olaraq müxtəlifşəkildə həyata keçirilir. Şəkil 7.20 -də elektrodla işləyən elektroerrozionqurğusunun sxematik quruluşu verilmişdir.Elektrodla emalda hissə qurğunun stolunun üzərində yerləşdirilmiş,dielektrik məhlulla dolu bir çəndə hərəkətsiz bərkidilir. İşçi verişvertikal istiqamətdə qurğunun pinoluna bərkidilmiş elektrod tərəfindənyerinə yetirilir. Proses zamanı çıxarılan metal hissəcikləri işçi zonadan

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 135Şəkil 7.20. Elektrodla errozion qurğusunun təsvirikənarlaşdırmaq üçün alət və pəstah daimi maye dovriyyəsinə qoşulur.Nasosla vurulan maye çəndəki məhlulun tərkibini daim olaraq təzələyirvə eyni zamanda ayrılan hissəcikləri yuyaraq aparır. Elektrodun verişihissə tam hazır olana qədər davam edir.Elektrodla errozionda emal əsasən üç mərhələdə aparılır: kobud,təmiz və finiş. Mexaniki emalda olduğu kimi burada da kobudəməliyyatda böyük həcmdə materialın çıxarılmasına cəhd edilir. Buradakələ-kötürlüyün qiymətini yalnız R a > 3 mkm həddində almaq olur.Təmiz əməliyyatda isə nisbətən dəqiq səth əldə etmək olur: 0,8 mkm

136 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasıAşağıdakı cədvəldə çıxarılan materialın həcmi ilə alətin (elektrodun)yeyilməsi arasındakı nisbət göstərilmişdir.Cədvəl 7.1. Elektrodun yeyilməsi [78]Əməliyyatın növüÇixarılan materialınhəcmiElektrodun nisbiyeyilməsi[mm 3 /A-dəq] V elekt ./V hissə ⋅100 [%]Kobud 4,5...9,0 0,2...0,01Təmiz 0,3....4,5 2,4...0,2Finiş

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 137məftil keçirilərək tarımlanır. Müasir qurğularda bu proses avtomatlaşdırlmışşəkildə aparılır. Proses zamanı dielektrik (ionsuzlaşdırılmış su)Şəkil 7.21. Məftillə errozion gurğusunun təsviriyüksək təzyiq altında işçi zonaya vurulur. Məftillə emalda demək olarki, bütün elektrikkeçirən materiallar (elektrik keçirməqabiliyyətinə ənazı 0,1 S/cm ) kəsilə bilərlər. Bəzi elktroerrozion qurğularının texnikiparametrləri əlavə 7-də verilmişdir.Eelktroerrozion üsulunun tətbiqiEDM üsulu tökmə avadanlıqlarının və presslərin işçi hissələrininhazırlanmasında geniş tətbiq olunur. Məftillə erroziyaetmə əsasənpreslərin işçi hissələrinin kəsilməsində öz tətbiqini tapmışdır. Prosesinaparılması üçün emal olunan səthlərin doğuranı məftilə paralelolmalıdır. Proses zamanı məftil emal olunan səthin konturu boyuncahərəkət etdirilərək addımbaaddım materialı “kəsir”. Prosesin sonunda

138 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasıemal zonasında kəsilmiş metal qalır, hansı ki, sonra əl ilə kənarlaşdırılır.Şəkil 7.22-də bu üsulla hazırlanmış bir metallik forma göstərilmişdir.Şəkil 7.22. Məftillə emal olunmuş tökmə forması (Wiedeman GmbH)Elektrodla errozion isə həcmi emala aid olub bu sahədə tətbiq olunabiləcək mexaniki emal üsulları ilə rəqabət aparır. Mürəkəb həndəsəyəmalik hissələrin hazırlanmasında dərinlikdə yerləşən konturların vəensiz yuvaların mexaniki emalı nazik və uzun frezlərin tətbiqolunmasını tələb edir. Belə alətlərin tətbiqi prosesin ləng aparılmasınavə bəzi hallarda isə (kicik radiuslu govuşmaların emalı, r

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 139metal blokdan istifadə edilir. Əməliyyatın növündən (kobud və yatəmiz) asılı olaraq pəstah yuxarı və ya da aşağı rejimlərdə erroziyaedilir. Şəkil 7-23-də elektrodla emal olunmuş bir gövdə hissəsigöstərilmişdir.Şəkil 7.23. Elektrodla emalBelə hissələrin mexaniki emalı cox əmək tutumlu olduğundan buradaelektrodla erroziya üsulunun tətbiqi böyük effekt verir. Şəkildə, aşağıdahazır hissə, yuxarıda isə qrafitdən hazırlanmış elelktrod göstərilmişdir.

140 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanmasıŞəkil 7.24-də başqa bir nümunə verilmişdir. Bu hissənin misalında daelektrodla emalın üstünlüyünü bir daha aydın görmək olar.Şəkil 7.24. Gövdə hissəsi (HH-Bosch GmbH)Metal formaların istər birbaşa mexaniki, istərsə də elektrod-erroziyaemalında yüksək sürətli frezləmədən yan keçmək mümkün olmur.Burada söhbət əlbəttə üçölçülü mürəkkəb hissələrin hazırlanmasındangedir. Yüksək sürətli frezləmə ilə metal formaların birbaşa frezlənməsihaqqında məlumat yuxarıda verilmişdir. İndi isə elektrodların tətbiqindəbu üsulun yerinə baxaq.Elektrodla emalda material çıxarılması yüksək temperatur iləmüşayət olunduğundan səth müəyyən termiki təsirə məruz qalır. Bu,səthdə ağ izlər şəklində qalan kimyəvi dəyişikliklər və çatlar şəklindəözünü büruzə verir. Bu mənfi halın hissənin son keyyfiyətinə təsiriniazaltmaq üçün onu sonda yüksək sürətli frezləmə ilə finiş əməliyyatınauğradırlar. Yəni metal formanın hazırlanmasında bu iki üsulun üstüncəhətlərini özündə cəmləşdirən bir texnoloji sterategiya tətbiq edilir.

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 141Frezləmə ilə erroziya üsullarının optimal kombinasiyası nəticəsindəverilmiş hissənin qısa müddətdə və yüksək keyfiyyətdə hazırlanmasımümkündür. Şəkil 7.25-də bu iki üsulun kombinasiyasını əks etdirən birtexnoloji proses göstərilmişdir. Hissə öncə böyük alətlərin tətbiqi iləfrezlənərək qısa müddətdə onun kobud həndəsi forması alınır. Metalformaların səthlərinə qoyulan tələblərə cavab vermək üçün sonra otermiki emala üğradılır. Nəticədə, hissənin bərkliyi maximuma çatdırılır.Termiki emaldan sonra səthdə yaranan bərk qatın çıxarılmasındafrezləmənin tətbiqi əmək tutumu və texniki imkan baxımından çətindir.Ona ğörə də burada elektrodla erroziya üsulundan istifadə edilir. Bununüçün yüksək sürətli frezləmənin tətbiqi ilə elektrodlar qrafitdən və yamisdən hazırlanır. Növbəti addımda elektrodların tətbiqi ilə hissəninsəthi yarımtəmiz emal edilir. Elektroerroziyadan sonra səthdə proseszamanı yararsız qat yaranır. Onun qalınlığı 20 mkm, bərkliyi isə 1000Hv həddində olur. Bu qatın bərkliyi formanın bərkliyindən yüksəkolduğundan onun çıxarılması lazımdır. Buna görə də, son mərhələdəyüksək sürətli frezləmənin tətbiqi məqsədəuyğundur. Forma təmizfrezləndikdən sonra o əl ilə çatdırılır.Şəkil 7.25. Elektroerrozion əməliyyatının frezləmə ilə kombinasiyasiOnu da geyd etmək lazımdır ki, verilən səthin tam elektrodla və ya daonun frezlənmə ilə kombinasiyasının tətbiq olunması hissəninmaterialından, onun həndəsi formasından və dəqiqliyindən asılıdır.

142 Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması7.3 Rapid Tooling texnologiyasının tətbiqi haqqındaümumiləşdirilmiş nəticəRT texnologiyasının tökmə avadanlıqların hazırlanmasında imkanlarıyalnız Rapid Prototyping üsullarının tətbiqi ilə məhdudlaşmır. Buradaçevik CAD/CAM sistemlərinin, RP üsullarının və CNCtexnologiyasınınrasional kombinasiyası nəticəsində gələcəkdə böyükməhsuldarlıq əldə etmək olar. Prosesin məhsuldarlığının artırılmaimkanlarının yuxarı sərhəddi hazırlanan hissənin həndəsəsininmürəkkəbliyi ilə təyin olunur. Müasir mexaniki emal üsullarının tətbiqizamanı hazırlanan hissənin həndəsəsi əsasında verilən dəqiqliyin təminedilməsi haqqında əvvəlcədən texnoloji qərar qəbul etmək olar. Çoxmürəkkəb həndəsəyə malik formaların frezlənməsi zamanı vaxta qənaətetmək və dəqiqliyi artırmaq məqsədilə hissənin ümumi foması ayrı-ayrıelementlərə (kiçik hissələrə) bölünərək emal olunmalı və sonra biravadanlıqda birləşdirilməlidir. Bundan əlavə gələcəkdə tökməavadanlıqların gövdələrinin hazırlanmasında standartlaşdırılmışdüyümlərdən istifadə etməklə böyük səmətəliliyə nail olmaq olar.Tökmə avadanlığının komponentlərinin hazırlanmasının proseszəncirinə nəzər salsaq görmək olar ki, burada müxtəlif xüsusiyyətli RPüsulları tətbiq edilir və onların tətbiq sahəsindən asılı olaraq müxtəlifeffektivlik əldə edilir. Bu üsulların tətbiq olunması zamanı yarananhallar ayrılıqda araşdırılmalıdır.Tökmə avadanlığının komponentlərinin tökmə ilə alınmasındaverilən hissənin həndəsi formasının mürəkkəbliyindən asılı olaraqdəqiqliklə bağlı problemlər yaranır. Hazırlanan hissələrin filigransəthlərə malik olması soyuma zamanı qeyri bərabər sıxılma yaradaraqdəqiqliyə və prosesin etibarlığına mənfi təsir göstərir. Bu yolla alınmışhissəyə çəkilən xərc dəqiq tökmədə hazırlanan prototiplərin sayının çoxolması ilə komponensasiya edilir. Prototiplərin prototip → silikon →-mum forma →- dəqiq tökmə yolu ilə alınmasının kritik aspektlərindənbiri də odur ki, prototip ilə hissə arasında aralıq həndəsi formalar-

Tökmə avadanlıqlarının hazırlanması 143neqativ və ya pozitiv, hazırlamaq lazım gəlir ki, bu da dəqiqliyin təhrifolunmasına səbəb olur. Dəqiq tökmə zamanı yüksək dəqiqliyə malikolan hissəni almaq üçün bir neçə test sınaqları aparmaq lazım gəlir.Bundan əlavə əriyən modellərdən istifadə etdikdə səthin dəqiqliyiniidarə etmək asan olmur. Bütün bunlar ona dəlalət edir ki, bir prototipindəqiq tökmə yolu ilə hazırlanması üçün bir yox bir neçə tökmə sınağıaparmaq lazımdır ki, bu da hissəyə çəkilən xərclərin və hazırlamavaxtının artmasına qətirib çıxarır.Metal formaların birbaşa hazırlanması üsulunun tətbiqi böyükməhsuldarlıq əldə olunmasına imkan yaratmışdır. Ancaq bu üsulunimkanları tətbiq olunan materiallardan asılı olaraq məhduddur. Sünimaterial komponentdən ibarət metal forma, onların aşağı möhkəmliyəmalik olması səbəbindən (R m =160 MPa, HB = 96-100) əsasən polimermateriallardan olan hissələrin dəqiq tökülməsinə yarayır. Tökülənmaterialların abrazivliliyindən asılı olaraq bu formalarda 500-dən 5000-ə qədər hissə tökülə bilər.Çoxkomponentli metaldan hazırlanmış formalar isə daha yüksəkmöhkəmlik göstərərk 50000-dən artıg prototipin süni materialdan vəyaxud da əlvan metaldan hazırlanmasına imkan verir. Bu formalarınfiziki- mexaniki xassələri təxminən St42 ilə identikdir. Eyni qaydadaLOM üsulu ilə hazırlanmış metal formalar da böyük sayda prototipinhazırlanmasında tətbiq oluna bilir.Qeyd olunan çatışmamazlıqlara baxmayaraq RT texnologiyası tökməavadanlığının ənənəvi üsullarla hazırlanması ilə müqayisədə böyüküstünlüklərə malikdir. Nisbətən sadə həndəsi formaya malik metallikformaları, onların üçölçülü modelinin əsasında 2 həftə ərzində RTtexnologiyasının köməyi ilə hazırlamaq mümkündür. Ənənəvi üsullahazırlamada isə belə formalara aylarla vaxt sərf edilir.

144 Keyfiyyətin metroloji təmin olunması8. Prototiplərin hazırlanmasında keyfiyyətin təmin olunmasıPrototiplərin hazırlanmasında keyfiyyətə qoyulan tələblər proseszamanı və sonra keyfiyyətə güclü nəzarət edilməsini tələb edir. RPüsulları ilə hazırlanan hissələrin (prototiplərin) özlüyündə ənənəvi üsullahazırlanan hissələrə nisbətən bir neçə dəfə baha olması proses zamanıkeyfiyyətə təsir edən amillərin aşkar və nəzarət edilməsi zərurətinidoğurur. Çünki zay olmuş hissənin təkrar hazırlanması zamanı prototipəçəkilən xərc təxminən iki dəfə artır. Bunun nəticəsində hissəninhazırlanması üçün çəkilən xərc sifarişçidən tələb olunan qiymətdən artıqolur və nəticədə zərərlə ödənmiş olur. Bu baxımdan prototiplərinhazırlanmasında keyfiyyətə nəzarətin daha intensiv aparılması lazımdır.Bu isə öz növbəsində istehsala çəkilən xərclərin artmasına gətiribçıxarır. Ona görə də burada məqsəd keyfiyətə nəzarətin rasionalaparılmasından ibarət olmalıdır. Prototiplərin keyfiyyətinin təminolunmasının özəlliklərini araşdırmamışdan öncə müasir istehsalprosesində tətbiq olunan keyfiyyətə nəzarət sistemlərinin texniki vətexnoloji təchizatına nəzər salaq.8.1. Texnoloji prosesdə keyfiyyətə nəzarətÖlçmə texnologiyasının dayanmadan inkişaf etdirilməsi son illərdəkeyfiyyətin təmin olunması prinsiplərinin kökündən dəyişilməsinəgətirib çıxarmışdır. Kompyüterləşdirilmiş texnoloji proseslərdə çalışırlarki, emalla bağlı olan xətalar prosesin sonunda yox, elə emal zamanıaşkar edilib aradan qaldırılsın. Belə ki, zay məhsulun sayını minimumaendirmək mümkün olsun. Müasir ölçmə texnikasının birbaşa tətbiqinəticəsində keyfiyyətlə bağlı olan parametrlərin verilən qiymətdənsapmasına nəzarət edilib, proses zamanı düzəliş edilə bilir.Keyfiyyətə nəzarət‣ nəzarət planının işlənməsindən;‣ nəzarətin aparılmasından;

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 145‣ və ölçmələrin nəticələrinin qiymətləndirilməsindən ibarətdir.Avtomobil sənayesində keyfiyyətin təmin olunması üçün tətbiqolunan keyfiyyətin avtomatlaşdırılmış nəzarət sistemləri (ComputerAided Quality Assurance – CAQ sistemlər) hissənin hazırlanmasızamanı prosesin hər bir mərhələsində giriş və çıxış parametrləriniizləyərək vaxtında keyfiyyət haqqında aktual məlumatın toplanmasınaimkan yaradır. Bu sistemlər demək olar ki, statistik üsullardan istifadəetməklə işləyir. Statistik üsul kimi seçmə və normal paylanmaqanunundan istifadə edilir. Müasir maşınqayırma sənayesində hissələrinhazırlanmasında bu metod demək olar ki, standart olaraq tətbiq edilir.Keyfiyyət üçün vacib olan parametrin qiyməti proses zamanı ölçülərəkverilən qiymətlə müqayisə edildikdən sonra prosesin idarə edilməsihaqqında qərar qəbul edilir. Prosesin analizi, idarə edilməsi vəyaxşılaşdırılması adətən statistik proses nəzarəti – Statistical ProcessControl (SPC) - sistemlərinin köməyi ilə yerinə yetirilir. Bu sistemlərintətbiqində başlıca məqsəd prosesin vacib parametrlərini izləyərəkmeyillənmələri vaxtında aşkara çıxarmaqdır ki, məhsulu müəyyəndüzəlişlərin köməyi ilə zay olmaqdan qurtarmaq mümkün olsun.Bundan əlavə bu sistemlər istehsal avadanlığının işləmə qabiliyyətiniqiymətləndirərək, onun verilən dəqiqliyi təmin edə bilməsini göstərməküçün də tətbiq edilir. SPC üsulunun tətbiqi üçün əsas şərt nəzarət olunanparametrin stabil göstərici kimi normal paylanmasından ibarətdir.Normal paylanmanın (həm də Qaus paylanması adlanır) riyazistatistikada mənası ondan ibarətdir ki, təbii xarakterli təsadüfi faktorlarbu riyazi üsulun köməyi ilə təsvir edlə bilir. Maşınqayırmada texnolojiprosesin nəzarət edilən parametrinin qiymətlərinin 99%-i ±3 σintervalında yerləşdiyi halda deyirlər ki, qiymətlər normal paylanıb.Normal paylanmanın maşınqayırmada tətbiqi maşınqayırmatexnologiyası və metrologiya fənlərində ətraflı verilir [67].SPC sistemlərində klassik xəta analizindən fərqli olaraq proseszamanı yaranan və nominal qiyməti keçən bütün faktorların az və ya

146 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıçox itkiyə səbəb olduğu güman edilir. Şəkil 8.1-də bu bir valın emalızamanı onun diametrinin meyillənməsinin misalında göstərilmişdir.Meyillənmə musaidəsi a⋅σ 0Yuxarı sərhədTələb olunanölçü(nominal ölçü)Meyillənmə musaidəsi a⋅σ 0Aşağı sərhəd0 5 10 15 20 25Şəkil 8.1. Xətaların paylanması xəritəsiÖlçmələrin sayıBurada göstərildiyi kimi, valın diametri onun orta qiymətindənmeyillənmsəi normal paylanmışdır. Qiymətlərin verilmiş müsaidədaxilində paylanması özlüyündə prosesin başqa, stabillik və etibarlıqkimi vacib xassələrini xarakterizə edir. Əgər nəzarət edilən parametrinqiymətləri verilmiş müsaidədən kənara çıxmırsa onda proses stabilsayılır. Müəyyən vaxt intervalında götürülən nümunələrin nəzarətolunan parametrləri müsaidə daxilində təsadüfi olaraq paylanırsa, ondaproses idarə edilməyən və ya da etibarsız adlanır. Şəkil 8.2-də stabillikvə etibarlıq arasındakı fərq göstərilmişdir.Prosesin stabilliyi C p və etibarlığı C pk aşağıdakı düsturların köməyiilə hesablanır:

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 147a) b)Şəkil 8.2: Prosesin stabilliyi (a) və etibarlığı (b)Bu qiymətlər adətən 1-dən kiçik və ya da böyük olurlar. Əgər buparametrlər 1-dən kiçik olarsa onda proses etibarsız və qeyri stabilsayılır. 1-dən böyük qiymətlərdə isə əksinə, proses stabil və etibarlı olur.C p , C pk = 1 olduqda isə proses müsaidənin sərhəd qiymətlərindən tamistifadə etmiş olur. Bu halda prosesin parametrinin kiçik dəyişməsihazırlanan məhsulun zay olmasına gətirib çıxarır. Prosesin bugöstəricilərini əvvəlcədən bilmək olduqca vacibdir. Əsasən, bazariqtisadiyyatı şəraitində, müəssisələrin başqaları ilə rəqabət aparmaqyolunda stabillik və etibarlıq sifarişçiləri qane edən amil sayılr. Onagərə də müəssisələr öz texnoloji proseslərinin stabilliyini və etibarlığınıtəsdiq edən sertifikatların alınmasına cəhd göstərirlər. Sertifikatlaşdırmaəsasən xüsusi firmalar tərəfindən İSO 9000-9004-ə əsasən aparılaraqöncə bir il müddətinə verilir. Növbəti hər ildə bu sertifikatların şərtləriauditorlar tərəfindən yoxlanarag onların vaxtı uzadılır. Bu serifikatlaristehsalçı firmalar arasında rəqabətə təsir edən və yeni müştəriqazanmaq yolunda əsas faktorlardan biridir. Çünki, yüksək keyfiyyət vədəqiqlik tələb olunan hissələri sifariş edilməzdən əvvəl müştərilər

148 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıistehsalçıların vəd etdikləri keyfiyyəti onların sertifikatları əsasındaqiymətləndirirlər. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, keyfiyyətin təminolunmasında prosesin stabilliyi və etibarlığını təsdiq edən sənədlərləbərabər tətbiq olunan ölçmə texnikası sifarişçiləri maraqlandıran əsasamillərdəndir. Ona görə də müasir maşınqayırma müəssisələrindəmütərəqqi texnologiya ilə bərabər ölçmə texnikası və avtomatlaşdırılmışnəzarət sistemləri SPC və eləcə də CAQ sistemlərinin tərkib hissəsidir.SPC sistemlərinin tətbiqi aşağıdakı üstünlüklərə malikdirlər:‣ Prosesə müdaxilə xətanın yaranmasından əvvəl aparılır;‣ Xətanı təkcə aşkar etmək yox, həm də onu vaxtında aradanqaldırmaq mümkündür;‣ Ölçmələrin sayını azaltmaq mümkündür;‣ Prosesin stabilliyi təmin edilir.SPC üsulu göstərildiyi kimi, proses zamanı çoxlu sayda ölçmələrinnəticələrinə arxalanır. Prosesin stabilliyi haqqında riyazi statistikabaxımından bir yox bir neçə hissəni ölçmək lazımdır. Bu şərt isə yalnızseriyalı istehsalda yerinə yetirilə bilər. Prototiplərin hazırlanmasındahissələrin sayı çox kiçik olduğundan (1-3) statistik verilənlərintoplanması demək olar ki, mümkün deyil və ya da şərti mümkündür[68].8.2. Prototiplərin hazırlanmasında ölçməQeyd olunduğu kimi prototiplərin hazırlanması prosesi özünəməxsusxüsusiyyətlərə malik olduğundan burada keyfiyətin təmin olunması daprosesin tələblərinə üyğunlaşdırılmalıdır. CAQ sistemlərinin tərkibhissəsi olan statistik metodlardan birbaşa istifadə etmək mümkünolmadığından prosesin hər bir mərhələsi ayrıca araşdırılır və sonrakımərhələ üçün giriş rolunu oynayır. ACTech firmasında tətbiq olunantexnoloji proseslərə nəzarət zamanı əldə edilmişdir ki, hər bir prototip

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 149üçün ayrıca keyfiyyətə nəzarər strategiyası işlənməlidir. Məsələn,texnoloji proses layihələndirilən zaman texnoloqlar tərəfindən RPüsullarının texnoloji parametrləri ilə bərabər, hansı addımlardasinterlənmiş hissələrin ölçülməsi, qum qəlibləri montaj edildikdən sonraümumi konturun ölçülməsi, mexaniki emaldan öncə funksional səthlərinvə eləcə də emal paylarının nəzarəti və s. planlaşdırılır. Buradangöründüyü kimi, ənənəvi texnolji proseslərdən fərqli olaraq keyfiyyətintəmin olunması bir texnoloji proses üçün yox hər bir prototip üçünyerinə yetirilir. Bu həm də prototiplərin mürəkkəb və müxtəliffunksional təyinata malik olması ilə bağlıdır. Bir sozlə prototiplərinhazırlanmasında keyfiyyətə nəzarət onun hazırlanması ərəfəsində hər biraralıq mərhələdə keyfiyyəti və dəqiqliyi təyin edən parametrlərinölçülməsinə gətirilir.Maşınqayırmada hazırlanan hissələrin məlum olan ənənəvi ölçməməsələləri – daxili və xarici diametrlər, qalınlıqlar, hündürlüklər,mərkəzlər arasındakı məsafələr, bucaglar, yivlər, dişlər kimi həndəsiparametrlərlə müəyyən olunurlar. Prototiplərin hazırlanmasında isə sonvaxtlar tətbiq olunan sərbəst formalı səthlərin ölçülməsi vəqiymətləndirilməsi ölçmə dəqiqliyinə yüksək tələlblər qoyur. Belə ki,əlavə texnoloji imkanlara malik ölçmə texnikasını işləyib istehsalatdatətbiq etmək lazım gəlir. Aşağıda, prototiplərin hazırlanmasında qoyulantələblərə cavab verən, müasir ölçmə texnologiyaları haqqında məlumatverilmişdir.8.3. Müasir ölçmə texnologiyalarıPrototiplər mürəkkəb həndəsi formaya malik olduğundan onlarınhəndəsi parametrlərinin ölçülməsi ənənəvi ölçmə cihazlarınınştangenpərgar, xəttkeş, kalibrlər, mikroskop, profilometr və s. köməyiilə mümkün deyil. Prototiplərin sərbəst səthlərə malik olması üçölçülüölçmənin aparılmasını tələb edir, hansı ki, ənənəvi ölçmə cihazlarınıntexniki imkanlarından kənara çıxır. Kompyüterləşdirilmiş texnoloji

150 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıprosesdə işçi yerlər arasında informasiya axını rəqəmli şəkildə başverdiyindən ölçmə və onun nəticələrinin qiymətləndirilməsi dəavtomatlaşdırılmış aparılmalıdır. Ölçmə başlığının səth boyuncaavtomatlaşdırılmış hərəkət etdirilməsi üçün, prinsipcə frezləməəməliyyatına oxşar olaraq, 3 koordinatlı ölçmə cihazlarından istifadəedilir. Cihazın işləmə prinsipindən və tətbiq olunan ölçmə başlığındanasılı olaraq, ölcmə kontaktlı və kontaksız, yəni optik olaraq aparılır.8.3.1. Kontakt ölçmə üsuluKoordinat ölcmə maşınları ( Coordinate Measuring Maschines)Bu üsulda ölçmə başlığı bir başa ölçülən səth ilə təmasda olur.Ölcmə, koordinat ölcmə maşınlarında (KÖM) aparılır. KÖM çevik bircihaz olub səthlərin nöqtə-nöqtə toxunma üsulu ilə rəqəmli formadakompyüterdə təsvirini yaratmaq üçün tətbiq edilir. Alınmış faktikikontur verilmiş hissənin nəzəri konturu ilə müqayisə edilərək hazırlamaprosesində yaranan xətaların qiyməti ümumi standartlara uyğun olaraqqiymətləndirilir (şəkil 8.3). Faktiki konturu almaq üçün ölçmənöqtələrinin sayının düzgün seçilməsi çox vacibdir. Ölçülən həndəsielement ideal formadan fərqləndiyindən onun təyin edilməsi üçün xeyliartıq sayda ölçmə nöqtələri seçilir. Məsələn müstəvi üçün 3 yox onunölçüsündən asılı olaraq qat-qat çox ölçü nöqtəsi lazım gəlir. Sonra bunöqtələrdən istifadə etməklə kiçik kvadratlar metodu ilə ən yaxşı üyğungələn həndəsi element yaradılır. Ölçülmüş nöqtələr ilə hesablanmışhəndəsi element (müstəvi, silindr, konus və s.) arasında maksimalxətalar hesablanır. Bu üsul standart həndəsi elementlərin ölçülməsi üçünəlverişlidir. Sərbəst formalı səthlərin ölçülməsi zamanı isə heç bir nəzərielementin hesablanmasına ehtiyac qalmır. Burada ölçülən səth verilmişCAD model ilə bir-başa müqayisə edilərək xətalar hesablanır. Onu daqeyd etmək lazımdır ki, KÖM-da yalnız yüxarı dərəcəli xətalar (forma,müstəvilərin qarşılıqlı yerləşmə dəqiqliyi) ölçmək mükündür. Kiçik

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 151parametrli meyylənmələr, yəni kələ-kötürlüyə aid olanlar üçün xüsusiölçmə cihazları tətbiq edilir. Prototiplərin hazırlanmasında kələkötürlüyünüçölçülü ölçülməsi əhəmiyyətli olmadığından bu fəsildəbaxılmamışdır.Nəzəri konturKÖM ilə alınmış faktiki kontur•••Nəzəri və faktiki konurlarınmüqayisəsiÖlçmə protokolunun hazırlanmasıŞəkil 8.3. KÖM-da ölçmə prosesinin ardıcıllığıKÖM-ların ümumi quruluşu şəkil 8.4-də verilmişdir. Maşınınkomponentləri - yönəldicilər, ölçmə sistemi, tərtibat və CNC idarəedicisistem onun gövdəsində bərkidilir. Ölçmə başlığının bərkidildiyi Z oxuportal olaraq X oxu ilə birlikdə gövdə üzərində Y yönəldicilərinin

152 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıŞəkil 8.4. Koordinat ölçmə maşınının sxematik guruluşuköməyi ilə hərkətli birləşdirilir. Yönəldicilər ilə hərəkətli hissələrarasında yüksək dəqiqlik təmin etmək üçün aerostatik yastıqlardanistifadə edilir. Qurğunun idarə edilməsi və ölçmənin nəticələrininqiymətləndirilməsi müasir kompyüter texnikasının köməyi ilə həyatakeçirilir. Bu maşınların ölçmə dəqiqliyi 1 mkm həddində yerləşir.KÖM-lar addım ölçmə sistemləri ilə təchiz olunurlar. Optik ölçməxəttkeşlərindən istifadə etməklə ölçmə ən geniş yayılmışdır. Bununüçün üzərində müəyyən məsafədə ştrixlər çəkilmiş iki xəttkeş götürülür.Xəttkeşlər hərəkətli hissələrə bərkidilir. Verilmiş anda yerdəyişməninqiymətini ölçmək üçün optik olaraq xəttkeşlərin ştrixlərinin bir-birinənəzərən yerdəyişməsini ölçmək kifayət edir. Bir tərəfdən verilən işıqxəttkeşdən keçərək qarşı tərəfdə yerləçən senzor tərəfindən qəbul edilir.Qəbuledici, keçən işıq siqnallarının sayından və ştrixlərin enindən asılıolaraq yerdəyişmənin qiymətinə uyğun siqnalı idarəedici sistemə ötürürvə orada yerdəyişmənin dəqiq koordinatları hesablanır.Ölçmə zamanı tətbiq edilən başlığın işləmə prinsipi və onundəqiqliyi ölçmənin nəticəsinə təsir edir. Üçölçülü ölçmə zamanı tətbiqedilən başlığın quruluşu şəkil 8.5 a-da göstərilmişdir. Bu başlıq toxunma

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 153elementindən (kürə), oxdan və vericidən ibarətdir. Ölçmə prosesindətoxunma elementi ölçülən səthlə kontakta girir. Kontakt zamanı ölçməbaşlığındakı ox dönərək sensorda yerləşən kontaktı aralayır.Şəkil 8.5. Toxunma başlığının işləmə prinsipiBu, verilən anda ölçmə başlığının uc hissəsinin KÖM-nın koordinatsistemindəki X,Y,Z qiymətlərinin qeyd olunması üçün siqnal göndərir(şəkil 8-5 b). Sonra ölçmə kürəsinin mərkəzi nöqtəsinin koordinatlarıtəyin edilir və xüsusu programın köməyi ilə ölçülən hissənin toxunannöqtəsindəki faktiki koordinatı hesablanır. Toxunma zamanı başlığınzədələnməsinin qarşısını almaq üçün toxunma quvvəsinin qiymətinəsərhəd qoyulur (≤0,5 N). Ölçmə başlığı siqnal ötürdükdən sonrayerdəyişmə dayandırılır və toxunma elementi geri çəkilərək sərbəstvəziyyətə gətirilir. Sonra o, bir addım yerini dəyişərək başqa nöqtədəölçməni davam etdirir. Bir nöqtədə ölçmə adətən 0,5 – 1 saniyə davam

154 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıedir. Ölçmə prosesi əvvəlcədən hazırlanmış idarəetmə programınaəsasən yerinə yetirilir. Adətən ölçmə zamanı toxunma elementi kimikürə götürülür. Ancaq mürəkkəb səthlərin ölçülməsində başqaelementlərdən də istifadə edilə bilər (əlavə 8).Bundan əlavə müasir ölçmə maşınlarında çevik, dönən başlıqdanistifadə edilir. Bu başlıqlar çətin əldə oluna bilən səthlərin ölçülməsindəəvvəlcədən programa əsasən müəyyən bucaq altında döndərilərəkbərkidilir və bu vəziyyətdə ölçmə aparılır. Şəkil 8.6-da Hexagonfirmasının hazırladığı KÖM –da Renishaw ölçmə başlığının tətbiqi iləbir ölçmə nümunəsi verilmişdir.Şəkil 8.6. Dönən başlıqla işləyən koordinat ölçmə maşını(Hexagon firması)

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 155KÖM-lar ətraf mühitin dəyişməsinə həssas olduqları üçün onlarınxarici təsirlərdən təcrid olunması vacibdir. Yüksək dəqiqlikli ölçmənitəmin etmək üçün KÖM-lar xüsusi otaqlarda yerləşdirilirlər. Bu otaqlaradətən istehsal şəraitindən təcrid olunaraq xüsusi iqlimə malik olur.Ölçmə aparılan otaqlarda temperaturun, rütubətliyin müəyyən sərhəddəolması və eləcədə bu otaqların səs-küydən, titrəmələrdən və maqnitsahəsindən təcrid olunması tələb olunur. KÖM-ların yerləşdirildiyiotaqlarda ətraf mühitin göstəriciləri aşağıdakı cədvəldə verilmişdir.Cədvəl 8.1. Ölcmə otağının iqlimiTemperatur Temperaturqradienti Nisbi rütubətlik20°C±2°C ±2°C/h 40% ± 10%Üçölçülü ölçmə strategiyasını bir sərbəst səthin ölçülməsindəaraşdıraq. Şəkil 8.7 a-da göstərilmiş səth yüksək sürətli frezləmədəzgahında emal olunmuşdur. Səthin forma dəqiqliyini təyin etməküçün öncə səthin CAD modeli VDA formatında hazırlanaraq KÖM-nınidarəetmə sisteminə ötürülür. Sonra ölçmə üçün strategiya işlənir:ölçmənin birbirinə paralel xəttlər üzrə aparılması və ölçmə nöqtələrininsayı programlaşdırılır. Növbəti addımda ölçmə üçün vacib olan ölçməkoordinat sistemi (ÖKS) seçilir. Bu koordinat sistemi maşının CNCidarəetmə sistemində hissənin CAD-modelinə uyğun mövqeləşdirilir.Bu zaman emal edilmiş köməkçi səthlərdən istifadə edilir. Köməkçisəthlər elə seçilir ki, onların vasitəsi ilə hissənin səthində 6 nöqtəyerləşdirmək mümkün olsun. Köməkçi səthlər həmçinin CAD modelinəinteqrasiya olunur. KÖM kalibrləşdirildikdən sonra ölçməyə başlanır.Kalibrləmə üçün maşının işçi zonasında etalon rolunu oynayan kürəbərkidilir. Toxunma elementi xüsusi proqram əsasında bu kürəninsəthində bərabər məsafədə yerləşmiş nöqtələrə toxunur. Sonra 6 ölçmə

156 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıa) səthin modelib) ölçmənin nəticəsiŞəkil 8.7. Turbin lövhəsnin ölçülməsi

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 157nöqtəsi köməkçi səthlərin üzərində tapılır. Bu nöqtələrinkoordinatlarının əsasında kompyüterdə koordinat sistemi qurulur.Ölçülən səth bu koordinat sistemində yerləşdirilir. Ölçmə avtomatikolaraq tərtib edilmiş programa əsasən yerinə yetirilir. Toxunma elementiölçmə NC programına uyğun olaraq nöqtəbənöqtə səthə toxunur. Ölçməbaşa çatdiqdan sonra alınmış nöqtələr toplusu verilmiş CAD modeli iləmüqayisə edilir. Nəzəri və faktiki koordinatlar arasında fərq hesablanırvə kompyüterdə vizual təsvir olunur. Səthin alınmış topoloqrafikasışəkil 8.7 b-də hava xəritəsi şəklində göstərilmişdir. Son addımda, alınanxətaların hansı növə (forma xətası və ya da kələ-kötürlüyə) aid olduğuaraşdırılır. İSO 1101-ə əsasən səthin alınmış umumi meyilənməsifiltirasiya edilir. Burada səthin həndəsi formasından (çevrə, duz xətt)istifadə edilir. Bu üsul yalnız standart həndəsi formaların ölçülməsindəistifadə edilə bildiyindən sərbəst formalı səthlərin forma dəqiqliyiniqiymətləndirmək üçün yeni metod işlənib hazırlanmışdır [46]. Bu metodFurye sıralarına əsaslanaraq ümumi xətaları periodik paylanan sıralarabölür. Sonra verilmiş baza uzunluğuna əsasən xətanın hansı növə aidolduğu giymətləndirilir.Koordinat ölçmə qolu (Koordinat Measuring Arm)Prototiplərin hazırlanması prosesinin hər mərhələsində hissəninkeyfiyyətinə nəzarət olunması hazırlanma ərəfəsində ölçmələrin sayınıkəskin artırır. Ölçmələrin böyük əksəriyyəti elə istehsal şəraitindəaparıldığından stasionar ölçmə maşınlarından istifadə etmək mümkünolmur. Yuxarıda qeyd olunduğu kimi, üçölçülü səthlərin adi ölçməalətləri ilə ölçülməsi mümkün olmadığından buradakompyüterləşdirilmiş texnoloji prosesə inteqrasiya oluna biləcək çevikcihazların tətbiqi tələb olunur. İstehsal şəraitində nəzarət olunansəthlərin ölçülməsinə qoyulan tələblərin aşağı olması sadə, mobil vəçevik ölçmə çihazlarının işlənib tətbiq olunmasına şərait yaratmışdır.

158 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıBirbaşa istehsal şəraitində ölçmənin aparılmasını təmin etmək üçünmüasir ölçmə texnologiyası ilə təchiz olunmuş koordinat ölçmə qollarıgeniş yayılmışdır.Koordinat ölçmə qolu (KÖQ) adından göründüyü kimi oynaqlabərkidilmiş qoldan, ölçmə başlığından və dayaq lövhəsindən ibarətdir(şəkil 8.8). Dayaq lövhəsi istənilən iş şəraitində üyğun gələn yerdəŞəkil 8.8. Koordinat ölçmə qolu (Faro firması)bərkidilə bilər. Bəzən bu lövhəni bərkitmək üçün xüsusi dayaqlardan daistifadə edilir. Bu dayaqların köməyi ilə ölçmə qolunu sexdə birbaşahissənin yaxınlığında yerləşdirmək olur (şəkil 8.9). Ölçmə qolununbəndləri bir-biri ilə oynaqla bərkidilir. Onların bir-birinə nisbətəndönməsi bucaq hərəkətlərini ölçən vericilərin vasitəsilə həyata keçirilir.KÖQ-lar ötürmə sisteminə malik deyildir, ona görə də ölçmə əl iləaparılır. Cihazın əvvəlcədən məlum və sabit uzunluqlu bəndlərə malikolması əsasında yerdəyişməni hesablamaq üçün dönmə zamanı Eylerbucaqlarının qiymətlərini ölçmək kifayət edir. Hal-hazırda bazarda təklifolunan ölçmə qollarının demək olar ki, hamısında müasir optik ölçmə

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 159sistemləri tətbiq edilir. Bu sistemlərin oynaqlarda yerləşdirilməsi iləbucaqların dəqiq ölçülməsi mümkündür.Qol dayag ətrafında 360° dönərək ölçmə radiusu daxilində yerləşənhissələrin ölçülməsinə imkan yaradır. Bu növdən olan cihazlar golunŞəkil 8.9. Birbaşa istehsal şəraitində hissənin ölçülməsi(ACTech GmbH)oynaqlı birləşdirilməsi əsasında ölçmə başlığının 5 və ya 7 sərbəstlikdərəcəsini təmin edir. Ölçmə qolları diametri maksimal 2,4 m-ə bərabərolan kürə formalı işçi sahəsinə malik olub, 0,05 –ilə 0,1 mm arasındayerləşən dəqiqliklə işləyir. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, stasionarölçmə cihazlarından fərqli olaraq ölçmə qollarının tətbiqi üçün xüsusiiqlim yaratmaq lazım gəlmir. İstehsal şəraitində dəyişən havatemperaturunun təsirini kompensasiya etmək üçün cihazlar xüsusisenzorlarla təchiz edilirlər. Temperaturun təsirindən yarananyerdəyişmələr hesablanaraq kompensasiya edilir.

160 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıPrototiplərin hazırlanmasında bu sistemlər prosesə nəzarət üçüngeniş tətbiq edilir. Şəkil 8.9-da ACTech firmasında metallikprototiplərin hazırlama prosesinin tərkib hissəsi olan qum qəliblərinfrezlənməsindən sonra onların dəqiqliyinə nəzarət edilməsində KÖQlarıntətbiqi göstərilmişdir. Ölçməni aparmaq üçün öncə qəlibin CADmodeli STL formatında qolun idarə kompyüterinə göndərilir. BuradaKÖQ-un program təminatının köməyi ilə hissənin CAD modelindəölçmə üçün 6 baza nöqtəsi yerləşdirilir. Sonra ölçmə başlığı əl ilə bunöqtələrin hissənin üzərində verilmiş ardıcıllıqla toxunması ilə davametdirilir. Baza nöqtələrinin hissənin səthində ölçüldükdən sonra onlarCAD modelinə inteqrasiya olunur. Bu nöqtələrin köməyi ilə sonrahissənin modeli xüsusi programın köməyi ilə ölçmə koordinatsistemində elə yerləşdirilir ki, bu nöqtələrdə faktiki koordinatların nəzərikoordinatlardan meyillənməsi minimal olsun. Beləliklə hissəninüzərində ilkin ölçmə koordinat sistemi qurulmuş olur. Sonra qəlibinfunksional səthləri istənilən sıxlıqda ardıcıl olaraq ölçmə başlığını əl ilətoxundurmaqla ölçülür. Hər bir nöqtənin koordinatları kompyüterdəyaddaşa verilir. Ölçmə qurtardıqdan sonra kompyüterdə hissənin səthiüzərində nöqtələrin paylanması və onların CAD modeldən meyillənməsigöstərilir. Sonra ölçmənin dəqiqliyini artırmaq üçün bu nöqtələrə ənkiçik kvadratlar üsulu ilə daha uyğun olan yeni koordinat sistemihesablanır. Bu sistemdə ölçmə nöqtələrində xətaların qiymətləri yenidənhesablanır. Əlavə 9-da bir töküyün ölçülməsi və onun ölçmə protokuluverilmişdir.8.3.2. Optik ölçmə üsullarıAvtomobil və eləcə də başqa sənaye sahələrində hazırlanan hissələrinhəndəsəsinin getdikcə daha da mürəkkəbləşməsi keyfiyyətin təminolumasına qoyulan tələblərin artmasına gətirib çıxartmışdır. Bu da öznövbəsində tətbiq olunan ölçmə texnikasının təkmilləşdirilməsini tələbedir. Prototiplərin ölçü və forma dəqiqliyinin qısa bir zamanda ölçülmə-

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 161si və eləçə də başqa parametrlərin qiymətləndirilməsi üçün onlarınsəthinin 3D topologiyasının hazırlanmasında hal-hazırda kontaktsızölçmə üsullarından geniş istifadə edilir. Optik ölçmə başlığı ilə təchizolunmuş gurğular bu sahədə öz geniş tətbiqini tapmışdır.Koordinat ölçmə sistemləri çox vaxt həndəsəsi mürəkkəb olansəthlərin 3+2 strategiyası ilə ölçülməsinə imkan vermir. Bundan əlavəbu sistemlərin nisbətən ləng işləməsi və ölçülən kövrək səthlərinzədələnməsi təhlükəsi, ölçmə sıxlığının nisbətən böyük olması kimiamillər yeni və sürətli optik ölçmə texnikasının hazırlanmasına gətiribçıxarmışdır. Müasir şəkil çəkmə və şəkil emaletmə texnologiyasınaəsaslanan optik ölçmə sistemləri (OÖS) verilən səthin işıq şüaları ilətoxunaraq ölçülməsinə əsaslanır. Burada passiv ölçmə üsullarındanfotogrametriya və lazerlə köçürmədən istifadə edilir. Bu üsullararasındakı fərq ölçmə zamanı verilən işığın səthə salınması və refleksiyaolunmuş işığın qəbul olunmasındadır. Aşağıda bu üsullar ayrılıqdasəciyyələndirilmişdir.Fotoqrametriya üsulu ilə 3D ölçməFotoqrametriya bir çox illərdən bəri yer kürəsinin üst hissəninüçölçülü grafiki təsvirini yaratmaq üçün (xəritələrin işlənməsi)geodeziyada, memarlıqda binaların layihələndirilməsində vəgəmiqayırmada geniş istifadə edilir. Son zamanlar kompyütertexnikasının və rəqəmli şəkilçəkmə texnikasının sürətli inkişafı busahədə tətbiq olunan sistemlərin başqa sahələrdə, o cümlədənmaşınqayırmada tətbiq edilməsinə imkan yaratmışdır [69, 70].Fotoqrametriya üsulu iki ölçülü şəkillərin əsasında üçölçülü grafikitəsvirin yaradılmasına əsaslanır. Bu üsulun özəllikləri geodeziyaelmində geniş izah olunmuşdur [71-75]. Ona görə də burada yalnızfotoqrametriyanın maşınqayırmada, əsasən isə prototiplərinölçülməsində tətbiqinə baxılmışdır.Prototiplərin hazırlanmasından başqa OÖS-lər həmçinin yeniməhsulun yaradılması prosesində əl ilə işlənmiş mürəkkəb səthlərin

162 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıyenidən rəqəmli formada təsvir olunmasında, yəni belə adlanan “əksinəmodelləşdirmə” texnologiyasında da öz geniş tətbiqini tapmışdır. Tətbiqsahələrindən asılı olmayaraq müasir fotoqrametrik ölçmə cihazlarınınişləmə prinsipləri eynidir. Bunu bir optik ölçmə sisteminin işləməsindəyaxından araşdıraq.QOM firması (AFR) 3D ölçmə sahəsində tətbiq olunan cihazlarınhazırlanmasında və tətbiq olunmasında aparıcı firmalardandır. Bufirmanın işlədiyi və prototiplərin ölçülməsində tətbiq olunan ATOSsistemi ən müasir ölçmə texnikası olub səthlərin qısa bir zamandarəqəmli təsvirini yaratmağa imkan verir (şəkil 8.10).Şəkil 8.10. Optik ölçmə cihazı (GOM GmbH)Ölçmə sisteminin əsas hissəsi olan başlıq bir-birinə nəzərən müəyyənməsafədə yerləşmiş iki CCD (Charge Coupled Device) aparatından vəonların arasında quraşdırılmış işıq lampasından ibarətdir. Ölçməbaşlığını vertikal hərəkət etdirmək üçün ştativdən istifadə edilir. Hissə

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 163çihazın stolunda xüsusi tərtibatın köməyi ilə bərkidilir. Sisteminstasionar şəkildə ölçmə sahəsi təxminən 1m həddində yerləşir. Optikölçmədə verilən səthin rəqəmli təsvirini yaratmaq üçün köçürmə(scanen) texnikasından istifadə edilir. Köçürmə texnikası optik ölçməbaşlığı ilə təchiz olunaraq səthlərin zolaqbazolaq toxunmasına əsaslanır.Burada ölçülən səthin üzərində yuxarıdan verilən işığın idarə edilməsinəticəsində müəyyən məsafədə bir-birinə paralel yerləşən qara zolaqlarsalınır (şəkil 8.11). Sonra bu zolaqlar arasındakı işıqlı hissənin şəkliştativdə bərkidilmiş iki CCD aparatlarının köməyi ilə çəkilərək rəqəmliformada kompyüterin yaddaşına verilir. Bu rəqəmli aparatlar yüksəkdəqiqliyə malik olub şəkilləri 4 milyon piksellə (piksel-şəklin ən kiçikhəndəsi primitividir) çəkməyə imkan verir.Şəkil 8.11. Zolaq proyeksiyasının köçürmədə tətbiqi(GOM GmbH )Zolaq sonra müəyyən addımla sürüşdürülür və qara xəttin altındaolan səth ölçülür. Beləliklə ölçülən elementin bütün səthi kameratərəfindən optik toxunulur. Zolaqbazolaq proyeksiyalama texnologiyasıson nəticədə alınan nöqtələr çoxluğunun emal olunmasını asanlaşdırır.Bu proyeksiyalama üsulunun tətbiqi onunla bağlıdır ki, trianqulyasiyazamanı böyük bucaq altında yerləşən elementlərin kompyüterdə bir-

164 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıbirilə qovuşdurulmasında yaranan böyük qradiyentlər problem yaradır.Bunu aradan qaldırmaq üçün səthlər zolaqlara bölünərək hissə-hissəkompyüterə köçürülür. Sonra kompyüterdə bu zolaqlar əvvəlçədənhazırlanmış nişan nöqtələrinin köməyi ilə bir-birilə qovuşdurulurlar vənəticədə tam səth alınır.Köçürməni nisbətən böyük sürətlə yerinə yetirmək mümkündür.Təxminən 8 saniyəyə 4 milyon nöqtəni qeyd etmək olur. Belə ki, böyükhissələrin səthinin rəqəmli təsvirinin alınması bir neçə saat ərzində başaçatır.Ölçmə nəticəsində verilən səth, arasındakı məsafə 0,01 mm olannöqtələr buludu şəklində təsvir olunur. Bu nöqtələrin fəzada hər üçkoordinatı hesablandıqdan sonra, onlar xüsusi programın köməyi ilə birbiriilə üçbucaqlarla birləşdirilərək trianqulyasiya edilir. Trianqulyasiyafəzada verilmiş nöqtələrin əsasında hamarlama ilə həndəsi səthintəsvirini yaratmaq üçün istifadə olunan riyazi metoddur.Trianquluyasiyadan sonra ölçülən səthin kompyüterdə üçölçülü grafikitəsviri qurulur.Böyük ölçülü hissələrin səthinin bir dəfəyə ölçülməsi mümkünolmadığından (məs. avtomobilin ümumi görünüşü) hissə elementlərəbölünür və ayrılca ölçülür. Nəticədə bir-biri ilə əlaqəsi olmayan nöqtələrbuludu alınır. Nöqtələr arasında əlaqə yaratmaq üçün onların vahidkoordinat sistemində yerləşdirilməsi lazımdır. Bu koordinat sisteminiyaratmaqdan ötəri ölçmədən əvvəl ağ rəngli plastik dairə yapışqanınköməyi ilə səthin üzərində müəyyən məsafələrdə yapışdırılaraqnişanlama aparılır (şəkil 8.12).Sonra səth bir neçə mövqedən xüsusi rəqəmli fotoaparatın köməyi iləçəkilərək yaddaşa verilir. Bu aparatların adilərdən fərqi ondadır ki,burada fotogrametik ölçmə aparmaq üçün aparatın fokus məsafəsi vəyaddaşına verilən şəkillərin piksellərinin koordinatlarını təyin etməküçün koordinat sistemi var. Bu iki parametrin köməyi ilə çəkilən şəkillərəsasında nişan nöqtələrinin koordinatları hesablanır. Şəkil 8.13-də nişannöqtələrinin (P i ) koordinatlarının fotogrametrik təyin edilməsi sxematik

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 165Şəkil 8.12. Nişanlamanın hazırlanması (GOM GmbH)göstərilmişdir. Şəkildə göstərilən nöqtələr üç mövqedən çəkilərəkonların əksi aparatın fokus nöqtəsindən (O i ) keçərək arxa müstəviyə(B i ) inikas edilir. Nişan nöqtələrin P i aparatın daxilindəki koordinatlarıvə fokus məsafəsi əsasında kompyüterdə hər bir nöqtədən keçən şüakonstruksiya edilir. Sonra ayrı-ayrı aparatlardan çəkilmiş şəkillərəsasında yaradılmış şüalar bir-birinə nəzərən elə mövqeləşdirilirlər ki,onların ortaq kəsişmə nöqtələri P 1 , P 2 , ........P 6 olsun. Bunun üçün ən azıüç ölçmə nöqtəsinin olması lazımdır. Beləliklə nişan nöqtələrinin birbirinənəzərən fəzada mövqeyi müəyyənləşdirilir. Hissənin ayrı-ayrıelementləri ölçülən zaman onların üzərindəki nişan nöqtələri də ölçülür.Bu həmin elementin ölçmədən sonra fəzada nişan nötələrinə nəzərənyerləşdirilməsinə və eləcə də onun başqa elementlərləqovuşdurulmasına kömək edir.Kompyüterdə qurulan səthin həqiqi ölçüsünü təyin etmək üçünölçmə zamanı onun üzərinə şablon qoyulur (şəkil 8.12). Kompyüterdəsəthin ölçüsü bu şablona əsasən korreksiya edilir.

166 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıŞəkil 8.13. Nişan nöqtələrinin fotogrametrik təyiniBu üsulla aparılan ölçmənin dəqiqliyi hissənin ölçüsündən asılıolaraq 0,1±0,4 mm arasında yerləşir.Verilən hissənin bu yolla alınmış rəqəmli təsviri sonra keyfiyyətintəmin edilməsi baxımından dəqiqliyin ölçülməsində istifadə edilir.Bunun üçün ölçülmüş verilənlər STL formatında hazırlanır. Ölçmədənsonra alınmış real hissəni CAD modeli ilə müqayisə etmək üçün onlarıneyni koordinat sistemində yerləşdirilməsi lazımdır. Bu hər iki verilənləribir-biri ilə bağlayan ölçmə sisteminin olmadığından çoxəməktutumludur.Ona qörə də ölçülən hissə ilə CAD model kompyüterdəavtomatlaşdırılmış şəkildə bir-birinə nəzərən elə yerləşdirilir ki, onlarınsəthləri arasındakı meyillənmə minimum olsun. Mövgeləşməqurtardıqdan sonra real hissənin ideal hisssədən meyillənməsininqiymətləri hesablanır. Şəkilı 8.14-də ATOS sistemi ilə avtomobilgövdəsinin yiğmadan sonra dəqiqliyinin onun prototipinə nəzərənölçülməsinin nəticələri göstərilmişdir.

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 167Şəkil 8.14. Avtomobil gövdəsinin ölçülməsinin nəticəsiLazerlə köçürmə (Lazerscanen)Lazerlə ölçmə texnikası prosesə nəzarət zamanı keyfiyyətin təminolunmasında vacib rol oynayır. Fotogrametrik ölçmə üsulu hazırlamaprosesindən kənarda aparıldığı halda, lazerlə ölçmə birbaşa proseszamanı tətbiq edilə bilir. Bu üstünlük lazerlə ölçməyə başqa üsullaraqarşı rəqabət yaratmaq imkanı verir. Lazerlə ölçmə üsulu verilən texnikisəthə salınmış lazer şüasının əks olunmasına əsaslanır. Ona görə də buüsulun uğurla tətbiq olunması ölçülən səthin işığı əksetdirməqabiliyyətindən asılıdır. Çox parıldayan səthlər işığın kəskinsəpələnməsinə və beləliklə ölçmə kamerasına çatmamasına səbəb olurki, bu da ölçməni qeyri mümkün edir. Lazer işığının verilməsi və qəbuledilməsi üsullarından asılı olaraq müxtəlif ölçmə texnikaları vətexnologiyaları işlənmişdir. Ən geniş yayılmış lazerlə triangulyasiya vəişıq yoluna sərf olunan vaxtın ölçülməsi üsullardır.

168 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıŞəkil 8.15. Trianqulyasiya üsulunun işləmə sxemiLazerlə trianqulyasiya üsulunun prinsipial sxemi şəkil 8.15-dəgöstərilmişdir. Müəyyən hündürlükdən verilmiş lazer işığı ölçülənsəthin üzərinə salınır. Səth tərəfindən refleksiya olunan işıq şüaları işıqoxu ilə müəyyən bucaq (α) altında yerləşən CCD kamerası tərəfindəngeyd olunur. Ölçmə başlığı səth boyunca hərəkrət etdirilən zaman Zistiqamətində səthin geyri dəqiqliyi əsasında baş verən yerdəyişmələrverilən lazer işığının refleksiya olunma bucağını dəyişdirir. Bununnəticəsində müxtəlif vəziyyətlərdə kameranın linzasından keçən şüalarınx istiqamətində fokus nöqtələrinin koordinatları müxtəlif olur. Buyerdəyişmə ∆x m əsasında verilən andakı hündürlüyün ∆d m qiymətinihesablamaq olur [76]:b∆xm = sin α ⋅ ∆d mgBurada b şəkilin eni, g isə hissənin uzunluğudur.

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 169Trianqulyasiya bucağının α qiyməti ölçmənin nəticəsini təyin edənvacib amillərdəndir. Böyük bucaq yalnız kiçik profil hündürlüklərini∆d m qeyd etməyə imkan verir. Ancaq bu zaman böyük səth ölçülə bilər.Kiçik trianqulyasiya bucağı isə əksinə olaraq hündür profillərin və kiçiksahələrin ölçülməsinə imkan yaradır.Texniki səthin müəyyən hündürlükdə yerləşən nöqtələrindən əksolunan şüalar kameranın fokusunda birbirinə nəzərən sürüşmüşqiymətlərə malik olurlar. Bu fərq əsasında işıq toxunan nöqtələrin ölçməbaşlığına qədər olan məsafəsi təyin olunur. Beləliklə, bütün səth boyuaparılan ölçmə nəticəsində toxunan nöqtələrin bir-birinə nisbətənvəziyyəti ölçülür. Bu üsul həm də səthin lazerlə köçürülməsi(Lazerscanning) adlanır. Köçürmə üsulu ilə səthin üçölçülütopoqrafiyası qurulur. Qurulmuş, yəni ölçülmüş səth CAD modeli iləmüqayisə olunaraq xətaların qiymətləri hesablanır. Şəkil 8.16-da SUKfirması tərəfindən işlənmiş və istehsalatda tətbiq olunmuş bir sistemintəsviri verilmişdir. Səthə müəyyən bucaq altında verilən işıq dönəngüzgünün köməyi ilə səth boyunca xətt şəklində səpələnir. Sonra bu xəttşəkil 8.15-də təsvir olunmuş prinsipə əsasən CCD kamerası tərəfindənqeyd olunur. Xəttin səthin formasına uyğun olaraq sınması əsasındaverilən en kəsikdəki hündürlüklərin qiymətləri hesablanır. Bu üsulldaəsasən diod lazerlərdən istifadə edilir. Diod lazerləri öz qiymət-güc–nisbətinə görə ilk zamanlarda yaradılmış HeNe lazerlərini hal-hazırdabazardan sıxışdırmışdır. Lazer trianqulyasiya üsulu müasir texnikanıntətbiqi nəticəsində saniyədə 100000 nöqtəni 0,0001 mm dəqiqliyindəölçməyə imkan verir. CCD kameraların pikseli 10/14 mkm həddindədir.Işıqın geriyə gayıtma vaxtı ilə ölçmə lazerin imkanlarından istifadəedən başqa bir ölçmə üsulu olub məsafənin təyin olunması üçün tətbiqedilir. Triangulyasiya üsulu ilə kiçik məsafədən ölçmələr aparıldığıhalda bu üsulla böyük məsafələrdən ölçmək mümkündür. Verilənhəndəsi parametri ölçmək üçün lazer işığının hissənin səthinə düşməsivə əks olub geriyə qayıtmasına sərf olunan vaxt ölçülür. Əldə olunanvaxtın əsasında işıq sürətini bilməklə işığın qət etdiyi yol hesablanır.

170 Keyfiyyətin metroloji təmin olunmasıŞəkil 8.16. Trianqulyasiya üsulu ilə lazerlə ölçmə(Firma SUK, AFR)Belə ölçmələrdə işıqın yola sərf etdiyi vaxt adətən çox kiçik olduğundanonun birbaşa qeyd edilməsi asan deyil. Ona görə də bəzən vaxtınölçülməsində fazaların sürüşməsindən istifadə edilir. Şəkil 8.17-də buüsulla işləyən ölçmə sistemi sxematik təsvir edimişdir. Lazer diodundanverilən işıq iki güzgünün köməyi ilə verilən hissənin səthinə yönəldilir.İşıq səthə dəydikdən sonra geriyə əks olunur. Əks olunan işıq şüalarıyönəldici güzgülərin köməyi ilə linzaya ötürülür. İşıq şüası linzadacəmlənərək bir şüa şəklində fotodiod tərəfindən qəbul edilir. Bunaparalel olaraq lazerdən verilən işığın parametrləri birbaşa ölçülərəkyaddaşa verilir. Sonda foto-diod tərəfindən qəbul edilən işıq şüasılazerdən götürülən signalla müqaisə edilir. Beləliklə işığın fazayerdəyişməsi təyin olunur. Burada göstərilən lazerlə ölçmə sistemlə-

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 171Şəkil 8.17. Işıqın geriyə qayıtma vaxtınin təyinirinin hər birinin öz ölçmə xüsusiyyətləri vardır. Işıqın geriyəgayıtma vaxtı ilə ölçmə səthə nisbətən böyük məsafələrdətoxunduqdan daha kiçik (< 1mkm) intervalda yerləşənmeyillənmələri ölçməyə imkan vermir. Trianqulyasiya üsulu ilə buintervalda ölçmələr nəzəri cəhətdən mümkün olmasına baxmayaraqdüzbucaq tillərin həndəsəsini dəqiq təsvir etmək olmur. Buradangöründüyü kimi lazerlə ölçmə üsullarının da imkanları məhduddurvə bu keyfiyyətin təmin olunmasında nəzərə alınmalıdır.

172 Keyfiyyətin metroloji təmin olunması8.4. Keyfiyyətin təmin olunması haqqında ümumiləşdirilmişnəticəPrototiplərin sürətli hazırlanmasının səmərəli aparılması üçün bütünproses boyu keyfiyyətin nəzarət olunması lazımdır. Ənənəvi texnolojiproseslərdən fərqli olaraq burada keyfiyyətə nəzarəti sonda yox, bütünproses boyu permanent aparmaq lazımdır. Prototiplər üçün texnolojiproseslər fərdi işləndiyi kimi ölçmə strategiyası da hər bir hissə üçünfərdi işlənməlidir. Hazırlanan prototiplərin həndəsəsinin mürəkkəbliyiburada üçölçülü ölçmənin aparılmasını tələb edir. Bunun üçün müasirölçmə texnikası tətbiq edilir. Prototiplərin hazırlama prosesininmərhələsindən asılı olaraq kontaktlı və kontaktsız (optik) ölçmə üsullarıtətbiq edilir.Kontaktlı ölçmədə ölçmə elementi hissə ilə birbaşa kontaktagirdiyindən, səthi zədələməmək üçün bu üsulu adətən bərk səthlərinölçülməsində tətbiq etmək əlverişlidir. Müasir koordinat ölçmə texnikasıistər stasionar, istərsə də hərəkətli formada istehsal şəraitindəyerləşdirilərək prototiplərin dəqiqliyini qiymətləndirməyə imkan verir.Bu üsulun çatışmayan cəhəti ondan ibarətdir ki, mürəkkəb həndəsəlisəthlərin ölçülməsi çox vaxt tələb edir.Prototiplərin sürətli ölçülməsi üçün başqa üsul optik ölçmədir. Buüsulda ölçmə dəqiqliyi kontaktlı ölçməyə nisbətən aşağı olmasınabaxmayaraq böyük səthlərin qısa bir zamanda ölçülməsi mümkündür.Optik ölçmə üsullarını həyata keçirmək üçün işığın müxtəlif formalardatətbiq olumasından istifadə edilir. Optik ölçmə üsullarının dəqiqliyitexniki səthin işığı əks etdirmək qabiliyyətindən asılıdır. Texniki səthdəoptik ölçmə aparmaq üçün onun kələ-kötürlüyünün ölçmək üçün tətbiqedilən işığın dalğa uzunluğundan (λ 0 =380÷780 nm) böyük olmasılazımdır. Əks halda söhbət güzgü kimi təmiz səthlərdən gedir ki, buradaoptik ölçmənin tətbiqi mümkün deyildir.Texniki səthin əks etdirdiyi işığın qəbul edilməsi üçün əsasən ikiüsuldan istifadə edilir. Birincisi, səthdən qayıdan işıq şualarının baxılan

Keyfiyyətin metroloji təmin olunması 173fokus nöqtəsindən keçərək bir müstəviyə inikas nöqtələrininkoordinatlarının qeyd olunmasına əsaslanır. Burada hər bir səth elementibir şüa ilə xarakterizə olunur. Ölçmədə fotoqrametriya üsulu ilə işləyənfotokameralardan istifadə edilir.İkinci üsul səthə verilən işıq şüasının gedib-qayıtma vaxtınınölçülməsinə əsaslanır. Bu üsul birincidən fərqli olaraq böyük məsafədənölçmələrdə istifadə edilir. Belə ki, işığın böyük sürətə malik olmasınəticəsində qısa məsafəyə sərf olunan vaxt çox kiçik olur və onun qeydolunması texniki cəhətdən çox çətindir. Ona görə də optik ölçməüsullarının tətbiqi zamanı bu amilləri nəzərə almaq lazımdır. Yalnızmütərəqqi ölçmə texnikasının tətbiqi ilə bahalı prototipləşdirməavadanlıqlarından məhsuldar istifadə etməklə keyfiyyətli prototiplərinhazırlanmsını təmin etmək olar.

174ƏdəbiyyatIstifadə olunmuş ədəbiyyatların siyahısı1. Gebhard, A. Rapid Prototyping: Werkzeuge fuer die schnelleProduktentstehung. Muenchen; Wien; Hanser, 2000, 405 S.2. Pham, D.T., Dimov, S.S. Rapid Manufacturing: the technologies andapplications of rapid prototyping and rapid tooling. London-BerlinHeidelberg, 2000. pp. 206.3. Meyer, R.(Hrg.) Euro-u Rapid 2002 (Tagungsband) InternationaleKonferenz zu RP & RT & RM, Frankfurt/Main 2./3. 12.2002.Fraunhofer-Allianz Rapid Prototyping ISBN 3-8167-6227-14. Messe Erfurt AG (Hrg.) Rapid.Tech (Tagungsband)Anwendertagung und Fachausstellung für Rapid-Technologien25./26.05.04. DESOTRON Verlagsgesellschaft Dr. GünterHartmann&Partner GbR Erfurt5. Ambos, E., Hornig, T. et al.: Erfahrungen zum Einsatz vonStereolithographiemodellen in der Giessereitechnik// Giesserei-Praxis Nr. 13/14 1995.6. Jacobs, P.F. Recent Advances in Rapid tooling fromStereolithography. 3D-Systems, Darmstadt 1997.7. Jacobs, P.F. Rapid Prototyping&Manufacturing. Society ofManufacturing Engineers, Dearborn 1992.8. König, W., Celi, J., Celiker, T. et al.: Rapid Metal Prototyping –Verfahren zur Direktherstellung metalischer Bauteile undPrototypwerkzeuge // VDI-Z 136, H 7/8, S.57-60.9. Nöcken, S.: Technologie des Selektiven Lasersinterns vonThermoplasten. // Berichte aus der Produktionstechnik, Band 8/9,Shaker Verlag, Aachen 1997.10. Gebhardt, A. Produktionstechnische Aspekte bei der Herstellungstereolithographischer Modelle für die Medizin // Proceedings of the1st International Conference on Stereolithography in Medicine,Zuerich, 1993

Ədəbiyyat 17511. Greul, M., Pintat, T., Staskewitsch, E. Kostenreduzierung in derProduktenentwicklungsphase durch die Integration von FusedDeposition Modeling. Beitrag zur VDI-Fachtagung, Duesseldorf1994.12. King, D., Tansey T. Rapid tooling: selective laser sintering injectiontooling // Journal of Materials Processing Technology 132(20003),42-4813. Salomon, C. Verfahren zur Bearbeitung von Metallen oder bei einerBearbeitung durch schneidende Werkzeuge sich aehnlichverhaltenden Werkstoffen. Deutsches Patent Nr. 523594, April 1931.14. Schulz, H. Hochgeschwindigkeitsfraesen metallischer und nichtmetallischer Werkstoffe. C. Hanser Verlag, Muenchen, Wien, 1990.15. Schulz, H. Hochgeschwindigkeitsbearbeitung. Muenchen: CarlHanser, 1996.16. Icks, G. Maschinenseitige Grenzen desHochgeschwindigkeitsdrehens, Diss. Universitaet Stuttgart, 1981.17. Tuffentsammer, K., Augustin, D. Hochgeschwindigkeitsdrehen bis3000 m/min Schnittgeschwindigkeit, tz fuer Metallbearbeitung, 79.Jg. 1985, H. 7/85, S. 18-25.18. Lehman, W.R. Arbeitssicherheit an Drehmaschinen.Produktionstechnik-Berlin, Forschungsberichte fuer Praxis, CarlHanser Verlag Muenchen 1989.19. Ronde, U. Untersuchung von Systemen zum Spannen vonZylinderschaftwerkzeugen unter besonderer Beruecksichtigung ihrerEignung fuer die Hochgeschwindigkeitsfraesen, Muenchen; Wien:Hanser, 1994.20. Schmitt, Th. Modell der Waermeuebertragungsvorgaenge in dermechanischer Struktur von CNC-gesteurten Vorschubsystemen. Dr.-Ing. Diss., Shaker Verlag Aachen 1996.21. Pritschow, G., Fahrbach, Ch. und Scholich-Tesmann, W. ElektrischeDirekantriebe im Werkzeugmaschinenbau // VDI-Z 1995. Band 137.

176Ədəbiyyat22. Prasetio, J. Vorkorrektur der Sollbahn zur Erhoehung derGenauigkeit von CNC Maschinen. Dr.-Ing. Diss., TU Berlin 1994.23. Wuerz, T., Huerkamp, W. Verteilte Sicherheitsverantwortung beiWerkzeugmaschinen // Werkstatt und Betrieb. 129 (1996). H. 6.24. Schiffer, F. Spanungskraefte bei sehr hohenSchnittgeschwindigkeiten, Wissenschaftliche Zeitschrift der TUDresden, 14 (1965), H1, S. 109-122.25. Schneider, Th. Hochgeschwindigkeitsdrehen. // Schulz, H.Hochgeschwindigkeitsfraesen. C. Hanser Verlag, Muenchen, Wien,1996, S. 92-102.26. Guehring, J. und Gselle, T. Bohren-trocken oder beiHochgeschwindigkeit? // Werkstatt und Betrieb. 128(1995), H. 6, S.538-542.27. Emrich, A.-E. Hochgeschwindigkeitsbohren und -reiben.// Schulz,H. Hochgeschwindigkeitsfraesen. C. Hanser Verlag, Muenchen,Wien, 1996.28. Scherer, J. Hochgeschwindigkeitsfraesen von Aluminumlegierungen.Dissertation TH Darmstadt, Carl Hanser Verlag Muenchen; Wien1984.29. Kaufeld, M. Hochgeschwindigkeitsfraesen undFertigungsgenauigkeit duennwandiger Werkstuecke ausLeichtmetalguss. Dissertation TH Darmstadt, Carl Hanser Verlag1987.30. Liu, F. CAD-CAM-System fuer das Hochgeschwindigkeitsfraesen,Diss. TH Darmstadt, 1989.31. Damarituerk, H.-S. Temperaturen und Wirkmechanismen beimHochgeschwindiglkeitsfraesen von Stahl. Muenchen; Wien: Hanser,1991.32. Hock, S. Hochgeschwindiglkeitsfraesen im Werkzeug- undFormenbau. Eingriffsverhaeltnisse und Technologie. Diss. THDarmstadt, Carl Hanser Verlag Muenchen; Wien 1996.

Ədəbiyyat 17733. Kuemmel, D. Mechanismen beim Hochgeschwindigkeitsfraesen vonGusseisen. Dissertation TH Darmstadt, Carl Hanser VerlagMuenchen; Wien 1990.34. Werkmann, M. Fuenf-Achsen- Hochgeschwindiglkeitsfraesen //VDI-Z 131.1989. H. 2. S. 36-39.35. Weinert, K., Enselman, A. A Model for Computer-Based Countour-Fault Prediction and Compensation when Milling SculpturedSurfaces // Flexible Automation and Intelligent Manufacturing.Proceedings of Sixth International FAIM Conference, 13-15 Mai,Atlanta/USA, Hrsg.: L.F.Mc Ginnis u.a. Begell House Inc., NewYork, 1996, S. 915-928.36. Лей Б., Aлиев, Р.: Оценка режушей способности фрезерныхинструменов при высокоскоростном фрезеровании // Вестникмашиностроения. M., 1997. №6 C.36-3837. Алиев, P., K.В. Давыдов, С.В. Костюнин. Cостояниевысокоскоростной обработки резанием //Прогрессивныетехнологии в машиностроении: Тематич. Сб. науч.тр.Челябинск: ЮрГУ.1998. С. 124-137.38. Alijew, R., Chen, X., Dietz, W., Gantner, D., Hentschel, B.:Sicherung der Genauigkeitsanforderungen von Oberflaechen beimHSC-Fraesen. IWKM’98 in Mittweida, Tagungsband„Oberflaechenbeschichtungs- und Bearbeitungsverfahren“, 1998,S.73-81.39. Hentschel, B., Alijew, R., Gantner, D.: Der Weg zu guten Flaechen //Form+Werkzeug. Carl Hanser Verlag. 1999. H2. S.29-33.40. Алиев, Р., Б.Хентшель, В. Диетц. Определение точноститехнологического оборудования при высокоскоростномфрезеровании // Вестник машиностроения. 2000. №2. С. 27-31.41. Hentschel, B., Alijew, R.: Hochgeschwindigkeitsfraesen vonGraphitelektroden – Optimales Vorbearbeiten: Voraussetzung fuerhohe Formgenauigkeit der Finishflaeche // wt Werkstattstechnik.Springer Verlag. 2000. №4. S.133-137.

178Ədəbiyyat42. Лей Б., Aлиев, Р.: Диагостика износа фрез привысокоскоростном фрезеровании //Автоматизация исoвременные технологии. M., 2000. №8. С. 11-1343. Алиев, Р., Хентшель, Б. Повышение точности ипроизводительности обработки пространственно-сложныхповерхностей //Прогрессивные технологии в машиностроении:Тематич. cб. науч.тр. Челябинск: ЮрГУ, 2000. С. 71-78.44. Alijew, R., Hentschel, B. Strategie zur Optimierung vonMehrstufenprozessen am Beispiel des Einhaltens vonFormabweichungen an Freiformflaechen beim HSC-Fraesen vonGraphit –Elektroden. IWKM’2000 in Mittweida, Tagungsband„Oberflaechenbeschichtungs- und Bearbeitungsverfahren“, 2000,S.81-89.45. Алиев Р., Хентшель Б. Оптимизация процессавысокоскоростного фрезерования // Материалы докладовнаучно-технической конференции «Проблемы машиностроенияна пороге XXI века“. Баку. 2000. С. 20-2346. Alijew, R. Prozessoptimierung des dreifunktionalachsigen HSC-Fraesens zur Sicherung der Formgenauigkeit am Beispiel derBearbeitung von Graphit. Shaker Verlag: Aachen, 2001. 151 S.47. Алиев, Р., Давыдов, К. Использование систем симуляции дляповышения точности и производительности механическойобработки // Сапр и графика. M., 2001. №10. С. 42-4448. Hentschel, B., Alijew, R., Wagner, R. Entwicklung und Einsatz desDirekten Formstofffraesens und zugehoerige Werkzeuge //Tagungsband „Effektive fertigungtechnologe - ein entscheidenderWettbewerbsvorteil“ in Schmalkalden (Germany) 29.11.2001, S.20-2249. Алиев, Р. Оптимизация процесса высокоскоростногофрезерования пространстрвенно-сложных поверхностей //Технология машиностроения. M., 2002. №2. C.15-19.

Ədəbiyyat 17950. Алиев, Р. Современные станки для высокоскоростногофрезерования // Международный журнал «Проблемымашиностроения и автоматизации». M., 2002. №2. C.36-4151. Алиев, Р. Составления оптимального ЧПУ программы длявысокоскоростного фрезерования // Сапр и графика. M., 2002.№11.C.124-128. Москва52. Alijew R. A Strategy for the Optimal Machining Sequence in HighSpeed Milling Process. Special Issue on Flexible ManufacturingStrategy of International Journal of Manufacturing Technology andManagement, UK, 200553. Alijew R. Rapid Prototyping Methods for Manufacturing of MetalParts // Intenational Journal of Problem Mechanical Engineering.2004. №2. C. 76-81.54. Alijew, R., Gantner, D. Direktes Formstoff-Fraesen- RapidPrototyping für Gussteile // Form+Werkzeug. Carl Hanser Verlag,2004. H.5.55. Алиев Р. Гантнер, Д. Высокоскоростное фрезерование литейныxформ // Сапр и графика. M., 2004. №7.56. Hentschel, B., Alijew, R . End mill with removable cut edges.Deutsche Patent- und Markenamt, Gebrauchmuster DE 20115961U1,17.01.200157. Hentschel B., Alijew, R. Verfahren zum Fraesen von Giessformen.Deutsche Patent- und Markenamt, Oeffenlegungsschrift DE10147843 A1, 30.04.200358. Alijew, R., Gantner D. Fraeswerkzeug zum Fraesen vonGiessformen. Deutsche Patent- und Markenamt,Oeffenlegungsschrift DE 10242191 A1, 11.03.2004.59. Alijew, R., Gantner, D., Wagner R. Mehrschneidiges Fraeswerkzeugmit Schneidplatten für das direkte Formstoff-Fraesen. DeutschePatent- und Markenamt, Oeffenlegungsschrift 102 47 715 A1,22.04.2004

180Ədəbiyyat60. Hentschel B., Alijew, R., Gantner, D. Method for Milling CastingMould. Weltorganisation für geistiges Eigentum, InternationalesPatent WO 03/028931 A1, 10.04.2003.61. Musayev, Y. Verbesserung der tribologischen Eigenschaften vonStahl/Stahl-Gleitpaarungen fuer Praezisionsbauteile durchDiffusionschromierung im Vakuum. Dr.-Ing. Diss., UniversitaetErlangen-Nuernberg, 2001.62. Hock, S. Leistungsfaehige Bearbeitungsprozesse im Werkzeug- undFormenbau. Werkzeugbau – eine Branche mit Zukunft! Kolloquiumauf der messe EMO, Hannover 1997, Tagungsband S. 139-15663. König, W. Fertigungsverfahren. Band 3 Abtragen. VDI-Verlag,1990.64. Toenshoff H.K. Technologieentwicklung im Werkzeugbau.Werkzeugbau – eine Branche mit Zukunft! Kolloquium auf dermesse EMO, Hannover 1997, Tagungsband, S. 105-10965. Лазаренко, Б.Р., Лазаренко, Н.И. Электро-эррозия металлов.Госэнергоиздат. М., 1944.66. Zolotych, B.N. Physikalische Grundlagen derElektrofunkenbearbeitung von Metallen. SVT 175 VEB-VerlagTechnik, Berlin 1955.67. Mövla-zadə, V. və b. Maşınqayırma texnologiyası. Dərslik. Bakı,„Çaşıoğlu“ nəşriyyatı, 1995, 386 s.68. Massberg, W., Koczy, A. Statistische Prozessregelung in derKleinserienfertigung. ZWF 91(1996) 1-2, S.49-5369. Luhman, T., Nachbereichsphotogrammetrie. Grundlagen, Methodeund Anwendungen. Heidelberg, Wichman. 2000, 571 s.70. Röder, M., Winter, D. 3D Digitalisieren im Werkzeug- undFormenbau. VDI-Z-145(2003), Nr. 1071. Агапов С.В. Фотограмметрия сканерных снимках. Геоиздат.,М., 1996.72. Курков, В. Чекурин, А. Цифровые технологии в ближнейфотограмметрии// Сапр и графика. M., 2000. №8, Москва

Ədəbiyyat 18173. Обиралов, А.И., Лимонов, А.Н., Гаврилов, Л.А.Фотограмметрия. М., Колос, 2002.-240 с.74. Тюфлин Ю.С. Способы стереофотограмметрической обработкиснимков, полученных с подвижного базиса. М., 1971.75. Ильинский Н.Д., Обиралов А.И., Фостиков А.А.Фотограмметрия и дешифрование снимков. М., Недра, 1986-375c.76. Koch, A.W., Ruprecht, M.W., Toedter, O., Häusler, G. OptischeMesstechnik an technischen Oberflächen. Expert-Verlag, 1998,210 s.77.Zacher, M. Integration eines optischen Sensors in einkoordinatenmessgeraet fuer die Digitalisierung komplexerOberflaechen. Dr.-İng. Diss., RWTH Aachen, 200378. Schumacher, B., Weckerle, D. Funkenerosion – Richtig verstehenund anwenden. Velbert: Technischer Fachverlag 1988

182ƏdəbiyyatRP texnologiyasına aid bəzi internet ünvanlarıwww.2objet.comwww.3dsystems.comwww.aaroflex.comwww.actech.dewww.advproto.comwww.apppex.comwww.advtek.comwww.afit.co.jpwww.alphaform.dewww.bmtec.comwww.boxford.co.ukwww.cad.ruwww.camlem.comwww.cmet.co.jpwww.cp-gmbh.dewww.cubictechnologies.comwww.cubital.comwww.delcam.ruwww.denken-eng.co.jpwww.dsmsomos.comwww.ennex.comwww.envisiontec.dewww.ems-usa.comwww.eos-gmbh.dewww.fockeleundschwarze.dewww.formus.comwww.generis.dewww.gilmore-engineers.comwww.hanser.de/zeitschriften/index.asp?fz=fwwww.HRTechnology.comwww.kinergy.com.sg

Ədəbiyyat 183www.kiracorp.co.jpwww.laser.ru/rapid/index.htmwww.lboro.ac.uk/departments/mm/research/rapid-manufacturingwww.manglermusler.dewww.materialise.bewww.memgen.comwww.microTEC-D.comwww.namirp.ru.www.onprinting.comwww.optomec.comwww.osp.ruwww.padtinc.comwww.pom.netwww.prometal-rt.comwww.rapid-tooling-speedpart.dewww.raprotec.dewww.rpt.dewww.sandersdesign.comwww.sapr.ruwww.schroff.comwww.solidimension.comwww.soligen.comwww.solid-scape.comwww.sonypt.comwww.stereolithographie.dewww.stratasys.comwww.solver.ruwww.urapid.dewww.zeiss.comwww.faro.comwww.gom.comwww.leica.comlaz.htwm.de/

184Ədəbiyyatwww.renishaw.comwww.uni-ulm.de/ilmwww.uni-stuttgart.de/ito/Forschung/3d1/DSFPwww.wenzel-cmm.comwww.zettmess.de

Anlayışlar 185Mühüm anlayışların siyahısıAzərbaycan Alman İngilisAdaptiv idarəetmə Adaptive Regelung adaptive controlAlət Werkzeug, n toolAlət maqazini Werkzeugmagazin, f tool magazineAlətin avtomatik Automatische automated tooldəyişdirilməsi Werkzeugwechsel changingAlətin dişləri Werkzeugzaehne, f tool toothArxa səth Hinterschnitt, m under cutAvtomatlaşdırılmış rechnergestützte computer aidedhazırlama Fertigung manufacturing (CAM)sistemləriAvtomatlaşdırılmış rechnergestützte computer aided designkonstruksiyaetmə Konstruktion (CAD)sistemləriAvtomobilqayırma Automobilbau, m vehicle assemblyBeşkoordinatlı frezləmə Fuenf-Achs-FraesenFife-Axis-MillingBərk halda emal Hartbearbeitung, f hard machiningBərk halda frezləmə Hartfraesen, m hard millingBərk halda yonma Hartdrehen, m hard turningBərkitmək Aushaerten, n hardingBirbaşa rəqəmli direkte numerische direct numericalidarəetmə Steuerung control (DNC)Çapetmə Drucken, n printingÇap qurğusu Drucker, m printer, plotterÇökük formalı səth Hohlkehlen, f concave mouldingsDaimi modellər Dauerform, f permanent mouldDavamlılıq Wiederstand, m resistanceDeformasiya Abbiegung, f deflection(alətin)Dəqiqlik Genauigkeit, f accuracy

186AnlayışlarAzərbaycan Alman İngilisDəqiq tökmə Feinguss, m high quality castingDəzgah Werkzeugmaschine, f machine toolDinamika Dynamik, f dynamicsDiametr Durchmesser, m diameterDüyün Baugruppe, f structural componentsEHM iş yeri Arbeitsplatz, m workstationEmal addımı Arbeitsschritt, m processing stepsEmal ardıcıllığı Arbeitsablaeufe, job sequence,Bearbeitungsablaeufe, f process planArbeitsplan, mEmaletmə Bearbeitung,_ f machiningEmal mərkəziBearbeitungszentrum, m machining centerEmal pilləsi Fertigungsstufen, f production levelsEmal planı Arbeitsplan, m work scheduleEmal vaxtı Bearbeitungszeit, f machining timeEkologiya Umwelt, f environmentEtibarlıq Zuverlaessigkeit, f reliabilityƏməliyyat Arbeitsgang, f jobƏməliyyat ardıcıllığı Operationsfolge, f operation sequenceƏmək tutumu Aufwendungen, f costsƏrinti Schmelze, f smeltFotogrametriya Fotogrammetrie, f photogrammetryForma xətası Formabweichung, f shape devitationFrezləmə Fraesen,_n millingFunksional prototiplər funktionelle Prototypen functional prototypsGöstəricilər Merkmale, f charasteristicGövdə Körper, m solid, body

Anlayışlar 187Azərbaycan Alman İngilisHazırlama Fertigung, f manufacturingHazırlama Fertigungstechnik, f manufacturingtexnologiyasıengineeringHesablama Berechnung, f calculationHissə Bauteil, n componentHəcmi modellər Volumenmodelle, f solid modelsXəta Fehler, f errortəsadufi zufaellige randomsistematik systematische systematicİqtisadi səmərəlilik Wirtschaftlichkeit, f profitabilityIşığın idarəolunan Verstaerkung des Lichtes Light Amplification byemissiya əsasında durch simulierte Simultaded Emission ofgüçləndirilməsi Emission Radiation –Laserİstehsal Produktion, f productionIstehsalçı Unternehmen, m enterpriseİstehsalın idarə olunması Produktionssteuerung, fproduction controlKeyfiyyətə nəzarət Qualitaetskontrolle, f quality controlKeyfiyyətin təmin Qualitaetssicherung, f quality assuranceolunmasıKəsmə dərinliyi Schnitttiefe, f depth cutKeçid Durchgaenge, f stagesKələ-kötürlük Rauheit, f roughnessKobud emal Schruppen, n roughingKoordinat ölçmə Koordinaten- coordinate measuringmaşını (KÖM) messmaschine machineKöməkçi vaxt Rüstzeit, f setup timeQəlib Giessformen, f mouldQalıq material Restmaterial, m residual materialQum Sand, m sandQətran Harz, n rezin

188AnlayışlarAzərbaycan Alman İngilisLayihələndirmə Konstruktion, f designLazer şüası Laserstrahl, f lazer beamMaşınqayırma Maschinenbau, m mechanicaıl engineeringMatrisa (forma) Matrize, f mouldMexaniki xassələr Mechanische mechanical propertyEigenschaftenMetallik qəliblər Urmodell, n pattern model(formalar)Məhsuldarlıq Produktivitaet, f productivityMəhsulun layihələndirmə Produktentwicklungs- product developmenttsikli zyklus, m cycleModellərin hazırlanması Modellbau, mmodel workshopMontaj Montage, f assemblyMövqeləşdirmə Positionierung, f poseMum Formwachse, f mould waxMüsaidə Toleranz, f toleranceNəzarət Prüfung, Kontrole, f inspection(keyfiyyətə)Nəzəri ölçü Sollmass desired measurementÖlçmə Messung, f measuringÖlçü müsaidəsi Masstoleranzen, f measurement tolerancesÖlçmə maşını Messmaschine, f measuring machineÖtürmənin idarəsistemi Antriebssteuerungen, f drive control(dəzgahlarda)Əməliyyat Operation, f operationÖrtükçəkmə Beschichtung, n coatingPolimerləşdirmə Polimerisation, f polimerisationPostprosessor Postprozessor, m post processorPresslərin hazırlanması Werkzeugbau, m toolmakers shop

Anlayışlar 189Azərbaycan Alman İngilisPəstah Werkstueck, n work pieceProses Prozess, m processProsesin rechnergestützte computer aided processavtomatlaşdırılmış Arbeitsplanung planning (CAPP)layihələndirilməsiProsesin idarə edilməsi Prozesssteuerung, f process controlProses zənciri Prozesskette, f process chainProsesə nəzarət Prozessüberwachtung, f process monitoringRəqəmli programla rechnergestützte computer numericalidarəetmə numerische Steuerung control (CNC)Rəqəmli şəkilçəkmə digitale Bildaufnahme digital image recordingSex Werkstatt, f workshopSəth Oberflaeche, f surfaceSəth modeli Flaechenmodel, n surface modelSəthin tərsinə Flaechenrückführung, f Reverse EngineeringmodelləşdirilməsiSərbəst formalı səth Freiformflaeche, f free-forming surfaceSərhəd şərtləri Randbedingungen, f random conditionsSərtlik Steifigkeit, f rigiditySınaq nümunəsi Prüfkörper, m probeSüni material Kunststoff, m plasticSürət Geschwindigkeit, f speedŞtamp Stempel, m die, stampTexnoloji sistem Fertigungssystem, n manufacturingsystemTəcil Beschleunigung, f accelerationTəbəqə Schicht, f layerTəhlükəsizlik sistemi Sicherheitssystem, n safety systemTexniki element technisches Element feature

190AnlayışlarAzərbaycan Alman İngilisTələb Anforderung, f requirementTəmiz emal Schlichten, m finishingTənzimləmə Einstellung, f adjustment, setting(parametrləri)Tərtibat Vorrichtung, f jiqTəzyiq altında tökmə Spritzgiesstechnik, f injection mouldingtechnologyToqquşma (alətin) Kollision, f collisionTökmə Abguss, m castingTorna dəzgahı Drehmaschine, f latheTökmə texnologiyası Giessereitechnik, f casting technologyTsikl Zyklus, n cycleYarım təmiz emal Vorschlichten, n pre-finishingYeyilmə Verschleiß, m wearYırğalanma, Titrəmə Schwingungen, f vibrationYonqar Span, m cut, chipYonqar çıxarmaqla abtragende Bearbeitung machiningemalYonqar qatının Spandicke, f thickness of chipqalınlığıÜçkoordinatlı frezləmə Drei-Achs-Fraesen Tree-Axis-MillingÜçölçülü dreidimensional three-dimensionalÜsul Verfahren, n methodVerilənlər bankı Datenbank, f data bankVerilənlər bazası Datenbasis, m data baseVerilənlər daşıyıcıları Datentraeger, f data mediaVeriş Vorschub, m feed rateVirtual reallıq virtuelle Realitaet virtual reality

Əlavələr 191Əlavə 1. Sterelitoqrafiya qurğularının parametrləri (3D Systems, ABŞ)Lazerin tipi,dalğauzunluğu,gücüQatın qalınlığı,mmİşıq şüasınındiametri,mmİşçitemperaturu,°CQat çəkməsürətiQurğununemal dəqiqliyi,mmZistiqamətindədəqiqlik , mmHissənin max.çəkisi, kqSLA 250/50HRHeCd, 325mm, 6 mWSLA 350 SLA 5000 SLA 7000Nd:YVO4,354,7 nm,160 mWNd:YVO4,354,7 nm,216 mWNd:YVO4,354,7 nm,800 mW0,0625-0,1 0,05-0,1 0,05-0,1 0,0254-0,1270,06-0,08 0,20-0,30 0,20-0,30 0,23-0,28ilə 0,685-0,838arasında20-26 20-26 20-26 20-26635 mm/s 2,54 m/s 5 m/s 2,54-9,52m/s0,05 0,05 0,05 0,050,0025 0,00177 0,00177 0,0019,1 56,8 68,04 68,04Çənin həcmi, l 32,2 99,3 253,6 253,6İşçi sahəsi,mm250/250/250350/350/400508/508/584508/508/600Əməliyyat MS-DOS WindowsNT WindowsNT WindowsNTsistemiQabaritölçüləri, m1,24/0,69/1,640,95/1,02/2 1,88/1,19/2,021,88/1,22/2,03Çəkisi, kq 461 1100 1363 1455

192 ƏlavələrƏlavə 2. Sinterləmə qurğularının parametrləri (EOS GmbH, AFR)EOSİNT M250EOSİNT P 350EOSİNT S700Lazerin tipi CO 2 CO 2 CO 2Qatın 0,05-0,1 0,1-0,2 0,2qalınlığı, mmİşıq şüasının 0,5-0,8 0,5-0,8 0,8izinin eni,mmİşçi15-30 19-29 19-29temperaturu,°CQat çəkmə 10-100 mm/s 80 mm/s 120 mm/ssürətiQurğunun 0,1 0,1 0,3emaldəqiqliyi, mmZ±0,05 ±0,05 ±0,05istiqamətindədəqiqlik , mmModelin max.ölçüsü,mm250/250/185340/340/600380/720/400Tələb olunan max. 6 4 6güc, kWİşçi sahəsi,mm250/250/185350/350/600380/720/400Əməliyyat WindowsNT WindowsNT WindowsNTsistemiQabaritölçüləri, m1,95/1,10/1,851,25/1,30/2,15 2,05/1,40/2,15Çəkisi, kq 900 800 1300

Əlavələr 193Əlavə 3. LOM qurğularının parametrləri (Helisys Inc., ABŞ)LOM-1015 LOM -2030Lazerin tipi CO 2 CO 2Qatın0,1 0,05-0,2qalınlığı, mmİş üsulu Plotter PlotterIşıq şüasının 0,20-0,26 0,203-0,254diametri,mmİşçi Otaq temperaturu Otaq temperaturutemperaturu,°CQat çəkmə130-200 130-200sürəti, mm/sQurğunun±0,05 ±0,05emal dəqiqliyi,mmZ±0,1 0,05-0,2istiqamətindədəqiqlik , mmModelin max.ölçüsü, mm250/376/355555/808/508Tələb olunan1,5-2,5 3-5güc, kWİşçi sahəsi,mm254/380/355559/812/508Əməliyyat WindowsNTWindowsNTsistemiQabarit1,10/1,002,08/1,47/1,42ölçüləri, m/1,47Çəkisi, kq 750 1250

194 ƏlavələrƏlavə 4. FDM qurğularının parametrləri (Stratasys İnc., ABŞ)X-Ykonturunuçəkən başlıqFDM 2000 FDM 8000 FDM QuantumPlotter Plotter MagnaDriveQatın 0,1-0,7 0,1-0,7 0,1-0,7qalınlığı, mmIşçi izin eni, 0,25-2,5 0,3-2,5 0,3-2,5mmİşçi18-25 18-25 18-29temperaturu,°CQurğunun ±0,13 ±0,13/±0,1 ±0,13emal dəqiqliyi,mmZ0,1 0,1 0,1istiqamətindədəqiqlik , mmModelin max.ölçüsü, mm254/254/254457/457/609600/500/600Tələb olunan 1,5 1,8 3,2güc, kWİşçi sahəsi,mm254/254/254457/457/609600/500/600ƏməliyyatsistemiWindowsNT,UnixWindowsNT,UnixWindowsNT,UnixQabaritölçüləri, m0,60/0,92/1,15 1,49/1,13/1,9 2,24/1,12/1,99Çəkisi, kq 180 392 1134

Əlavələr 195Əlavə 5. 3D Printing qurğusunun parametrləri (Z Corporation, ABŞ)Qurğunun tipi3D PrintingZ402 3D-PrinterQatınqalınlığı, mmİş üsulu0,1-0,25Plotterİşçi18-25temperaturu,°CQat cəkmə25-51sürəti, mm/hQurğunun±0,005emal dəqiqliyi,mmZ0,01istiqamətindədəqiqlik , mmModelin max.250/200ölçüsü,mm/200Tələb olunan1,5güc, kWİçşi sahəsi,250/200mm/200ƏməliyyatWindowsNTsistemiQabarit920/750/1070ölçüləri, mÇəkisi, kq 150

196 ƏlavələrƏlavə 6: Yüksək sürətli frez dəzgahları (AFR)MIKROMAT GMBHTexniki parametrləriModeliHexapod Mikromat 6xİşçi sahəsi, mm 630x100x630Qolların sürəti, m/dəq 30Təcil, m/san 2 10Spindelin max. dövrlər 30 000sayı, 1/minGücü, kW 16Dönmə momenti 17Çəkisi, t 18Qabarit ölçüləri, mm 6200x5400x4000

Əlavələr 197Əlavə 6-nın davamıMETROM GMBHTexniki parametrləriModeliPentapod P800İşçi sahəsi, mm 800x800x450Qolların sürəti, m/dəq 60Təcil, m/san 2 12Spindelin max. dövrlər 30 000sayı, 1/minGücü, kWDönmə momentiÇəkisi, t 4,5Qabarit ölçüləri, mm 2300x2000x2500

198 ƏlavələrƏlavə 6-nın davamıMIKRON GMBHTexniki parametrləriModeli HSM 600İşçi sahəsi, mm 600x600x500Veriş sürəti, m/dəq 40Təcil, m/san 2 17Spindelin max. dövrlər 60 000sayı, 1/minGücü, kW 8,5Dönmə momentiÇəkisi, t 10Qabarit ölçüləri, mm 4000x4000x2785

Əlavələr 199Əlavə 6-nın davamıGEİSS AGTexniki parametrləriModeliFZ 2000x1000İşçi sahəsi, mm 2400x1400x890Veriş sürəti, m/dəq 60Təcil, m/san 2 12Spindelin max. dövrlər 40 000sayı, 1/minGücü, kW 6,5Dönmə momentiÇəkisi, t 10Qabarit ölçüləri, mm 4000x4000x2785

200 ƏlavələrƏlavə 7: Elektroerrozion avadanlıqlarıKNUTH GMBHTexniki parametrləriModeli EDM 400 EDM450 EDM55 CNCİşçi sahəsi, mm 650x320 700x400 800x450Elektrodun max.çəkisi, kq 75 75 150Pəstahın max. çəkisi, kq 900 1000 1350Cərəyan mənbəsi, kVA 8 8 8Erroziya sürəti, m 3 /dəq. 750 720 720Kələ-kötürlük, mkm 0,2 0,2 0,2Elektrodun yeyilməsi 0,3% 0,3% 0,3%Qabarit ölçüləri, mm 1200x1300x21501300x1350x216011600x1400x2200

Əlavələr 201Əlavə 7-nin davamıCHARMILLES TECHNOLOGIES SATexniki parametrləriModeliROBOFORM 35Pİşçi sahəsi, mm350x250x300Elektrodun max.çəkisi, kq 50Pəstahın max. çəkisi, kq 500Cərəyan mənbəsi, kVA 64Erroziya sürəti, m 3 /dəq.Kələ-kötürlük, mkm 0,2Maqazində elektrodların sayı 54Qabarit ölçüləri, mm 1690x1900x2400

202 ƏlavələrƏlavə 8: Koordinat ölçmə cihazalarında işlədilən toxunmaelementlərinin formaları

Əlavələr 203Əlavə 9: Koordinat ölçmə qolu ilə metal töküyün konturuna nəzarətolunması

Mündəricat1. Giriş ........................................................................................... 12. Sürətli hazırlama texnologiyasının müasirmaşınqayırma sənayesində rolu ............................................... 53. Prototiplərin yeni məhsulun layihələndirilməsindəvə hazırlanmasında rolu ............................................................. 73.1. Yeni məhsulun göstəriciləri ................................................... 73.2. Yeni məhsulun tərtibi........................................................... 113.3. Tökmə avadanlıqlarının sürətli hazırlanmasının əhəmiyyəti .. 124. Generativ hazırlama üsulları..................................................... 154.1. Üsulların əsasları .................................................................. 154.2. Üsulların informasiya təminatı ............................................. 204.3. Hissələrin kompyüterdə modelləşdirilməsi ........................... 225. Prototiplərın sürətli hazırlanması (Rapid Prototyping) ............. 265.1. Prosesin ümumi texnoloji zənciri .......................................... 265.2. Prototipləşdirmə üsulları....................................................... 285.2.1. Stereolitoqrafiya (Stereolithographie) ....................... 285.2.2. Lazerlə sinterləmə (Laser sintering) ......................... 365.2.3. Kağız təbəgəni birləşdirməklə modellərin hazırlanması(Paper Laminate Manufacturing) .................................. 485.2.4. Əritməklə qatçəkmə (Fused Layer Modeling) ........ 575.2.5. Üçölçülü çapetmə (Three Dimensional Printing) ....... 64

6. Prototiplərın hazırlanmasının ənənəvi üsulları- Jüksək sürətlı frezləmə ............................................................ 716.1. Prosesin texnoloji əsasları .................................................... 716.2. Tətbiq sahələrı ..................................................................... 896.2.1. Modellerin hazırlanması............................................... 906.2.2. Qum qəliblərin birbaşa frezlənməsi(Direct Mold Milling) ................................................ 956.3. Qum qəliblərinin frezlənməsində tətbiq olunan alətlər .... 996.3 Rapid Prototyping texnologiyasının tətbiqi haqqındaümumiləşdirilmiş nəticə .................................................... 1037. Tökmə avadanlıqlarının sürətli hazırlama üsulları(Rapid Tooling) ......................................................................... 1097.1. Metallik formaların dolayı yolla hazırlanması .................... 1147.1.1. Sterelitoqrafiyanın tətbiqi ........................................ 1147.2. Metallik formaların birbaşa hazırlanması ........................... 1187.2.1. Birbaşa sinterləmə ................................................... 1187.2.2. LOM üsulu ilə hazırlama ......................................... 1207.2.3. Ənənəvi emalın köməyi ilə birbaşa hazırlama .......... 1227.2.3.1. Yüksək sürətli frezləmə .................................... 1227.2.3.2. Elektroerrozion emal( Elektrik-Discarge Machining) ............................ 1307.3 Rapid Tooling texnologiyasının tətbiqi haqqındaümumiləşdirilmiş nəticə ...................................................... 142

8. Prototiplərin hazırlanmasında keyyfiyətin təmin olunması ... 1448.1. Texnoloji prosesdə keyfiyyətə nəzarət ................................ 1448.2. Prototiplərin hazırlanmasında ölçmə .................................... 1488.3. Müasir ölçmə texnologiyaları ............................................. 1498.3.1. Kontakt ölçmə üsulu ................................................ 1508.3.2. Optik ölçmə üsulları .................................................. 1608.4. Keyfiyyətin təmin olunması haqqında ümumiləşdirilmişnəticə ................................................................................... 172Ədəbiyyat ....................................................................................... 174RP texnologiyasına aid bəzi internet ünvanları ............................ 182Mühüm anlayışların siyahısı ......................................................... 185Əlavələr .......................................................................................... 191

Dr.-Ing. Rezo Əliyev 1992-ci ildə AzərbaycanTexniki Universitetinin “Maşınqayırmatexnologiyası, metalkəsən dəzgahlar və alətlər”ixtisasını bitirmişdir. 1992-1995-ci illərdə həminuniversitetdə tədqiqatçı vəsifəsində çalışmışdır.1995-ci ildə Fraybergdə TU-də elmi staj kecməküçün Alman Akademik Mübadilə Xidmətinin(DAAD) birillik təqaüdünə layig görülmüşdür.1995-1997-ci illərdə Frayberq TU-də alət itiləmətexnologiyasının yüksək sürətli frezləməyə inteqrasiyası ilə məşğulolmuşdur. 1997-ci ildə Frayberg TU-nin doktoranturasında təhsil almaqüçün Saksoniya dövlətinin üçillik təqaüdünə layiq görülmüşdür.05.01.2001-ci ildə doktoranturada təhsilini başa vurduqdan sonrayüksək sürətli frezləmə sahəsində yazdığı dissertasiyanı müdafiə edərəkdoktor-mühəndis elmi dərəcəsini almışdır. Hal-hazırda ACTech GmbHfirmasında (Frayberq, AFR) qəliblərin yüksək sürətli frezləmə şöbəsininrəis müavini vəzifəsində çalışır və eyni zamanda elmi müəssisələr iləbirgə aparılan elmi-tədgigat işlərinə rəhbərlik edir. Məşğul olduğusahələr: kəsmə prosesinin dinamikası və optimallaşdırılması, HSC emalıüçün alətlər və CAD/CAM texnologiyası, Rapid Manufacturing vəölçmə üsullarıdır. Əlaqə ünvanı: r_alijew@hotmail.comProf. Dr.-Ing. habil. Bertram Hentşel 1973-cü ildəDresden Texniki Universitetinin “Metalkəsəndəzgahların layihələndirilməsi” ixtisasınıbitirmişdir. 1976-ci ildə həmin universitetdə Prof.Yakobsun rəhbərliyi altında frezləmədə dinamikaməsələləri üzrə dissertasiyanı müdafiə edərəkdoktor-mühəndis elmi dərəcəsini almışdır. Dörd ilsənayedə çalışdıqdan sonra 1980-ci ildə yenidənTU Dresdenə qayıdaraq orada baş mühəndis sonraisə dosent vəzifələrində çalışmışdır. 1992-ci ildən Frayberq TexnikiUniversitetində “Konstruksiyaetmə və hazırlama texnologiyası”kafedrasının müdiridir. Məşğul olduğu sahələr texnoloji proseslərinoptimallaşdırılması, dəzğahların dinamikası, alətlərin yeyilməsi, CAxtexnologiyası, ölçmə üsulları, bərk halda emaldır.Əlaqə ünvanı: Bertram.Hentschel@imkf.tu-freiberg.de