پايش وضعيت سيستم موقعيت‌دهي بند سوراخكاري با استفاده از آزمون غيرمخرب فراصوتي

Monitoring the drilling jig locating system using non-destructive ultrasonic testing

تلرانس و دقت ابعادي و هندسي محصول، يكي از مهمترين چالش‌هاي فرآيند‌هاي ماشينكاري است. عامل موثر اين موضوع، موقعيت‌دهي نسبي صحيح بين ابزار و قطعه‌كار و همچنين حفظ اين موقعيت در طول فرآيند ماشينكاري است. سيستم موقعيت‌دهي در قيد و بند‌ها نقش اساسي در اين موضوع ايفا مي‌كند. هرگونه اختلال اين سيستم سبب موقعيت‌دهي نامناسب و درنتيجه افزايش تلرانس ابعادي و هندسي قطعات توليد شده مي‌شود. سيستم موقعيت‌دهي 3-2-1 يكي از معمول‌ترين روش‌هاي موقعيت‌دهي است. به منظور پيش‌بيني اختلال در اين سيستم موقعيت‌دهي، در اين مقاله يك روش پايش با استفاده از آزمون غيرمخرب فراصوتي ارائه شده است. با استفاده از روش اجزاء محدود، روش پيشنهادي امكان‌سنجي شده و تاثير انواع اختلال سيستم موقعيت‌دهي از قبيل سايش پين و قطع تماس حين ماشينكاري بر روي سيگنال بازگشتي و زمان پرواز سيگنال بررسي شده است. مطالعه اجزاء محدود نشان مي‌دهد كه روش معرفي شده پتانسيل قابل توجهي براي به كارگيري در توليد قطعات دقيق داشته و در واقع يك روش تعمير و نگهداري پيشگيرانه است. روش ارائه شده در توليد انبوه سبب كاهش قطعات معيوب و خارج از تلرانس مي‌شود.

One of the significant challenges in the machining process is the geometrical and dimensional precision of the product. The effective factor for this purpose is to precisely locate the relative position of the tool and the work-piece and maintain this position during the machining process. The locating system plays an important role in this goal. Any disruption to the system results in improper locating and consequently increased geometrical and dimensional tolerances of the components produced. The 3-2-1 locating System is one of the most common locating methods. To predict disturbance in this locating system, a monitoring method using non-destructive ultrasound testing has been presented in this paper. The proposed method was feasibility studied by the finite element method and the effect of various locating system disturbances such as locator wear and separation between work-piece and locator during machining on the back-wall echo and the signal time of flight (TOF) has been investigated. The finite element study shows that the proposed method has considerable potential for application in precision parts production and is, in fact, a preventive maintenance method. The proposed method reduces defective and out of tolerance components in mass production.