Bu araşdırmada geleneksel xətti iləri–geri hərəkət eden vida yivi yayma maşınlerinden fərqli olaraq, sektor formalı fırlanan bir yayma mekanizması tasarlanmış, üretilmiş və fiziki təcrübəlerle doğrulanmıştır. Amaç; maşınyi daha kompakt hâle getirmek, xətti iləri–geri hərəkətten mənbəlanan ətalət etkilərini azaltmak, hərəkət nəzarətinü geliştirmek və tek bir fırlanma dövrü üçünde birden fazala vidanın eyni vaxtlı biçimlendirilmesini storlamaktır.

Tədqiqatçılar önce geleneksel CPR6 vida yivi yayma maşınsini referans almış, ardından xətti hadde kalıbını sektor formalı fırlanan bir sisteme uyarlamıştır. Mekanik və kirütubətatik denklemlerle sistem boyutlandırılmış; daha sonra DEFORM-3D sonlu element simulyasiyaları kullanılarak xüsusilikle qəlib aralığı və sürtünmə parametrinin vida blankının yuvarlanma/sürüşmə davranışı, yiv dərinliyi və uc kəsilməsi üzərində təsiri incelenmiştir.

Simülasyonlarda sürtünmə dəyəri 0,4'ten 0,8'e yükseldikçe vida blankının qəliblər arasında sürüşmək yerine daha büyük nisbətda yuvarlanarak ilərlediği və yiv profilinin belirginleştiği görülmüştür. 0,8 ilə 1,0 arasındaki nəticələrin birbirine çok yaxınn olması niyəiyle mənbə tədqiqat 0,8 dəyərini kritik bir referans olaraq kullanmıştır. Kalıp aralığı isə daha hassas bir parametre olaraq ortaya çıkmıştır: fazala geniş aralık eksik biçimlenmeye, fazala dar aralık isə vidanın yayma başlamadan və ya tamamlanmadan kesilmesine yol açmıştır.

Fiziksel təcrübəlerde simulyasiya nəticələrina göre qəlib aralığı mərhələlı biçimde ayarlanmıştır. Test 9 koşulunda vida dişleri daha belirgin, addım dtorılımı daha düzenli və vida ucu tamamlanmış olaraq elde edilmiştir. Makine daha sonra aynı ayarla üç tam dönüş boyunca çalıştırılmış və her dönüşte dört vida olmak üzere toplam 12 vida üretilmiştir. Tədqiqatda üretilən vidaların addımsi 3 mm və yiv buctorı 60° olaraq rapor edilmiş; addım diametri və helis buctorındaki nisbi xətalar bütün 12 numunede %5'in altında kalmıştır.

Türkiyə baxımından tədqiqat; vida, btorlantı elementı və soğuk şəkillendirme sektörlerinde daha kompakt, çok parçalı və avtomatlaşdırmaa açıq yayma maşınlerinin geliştirilmesi texniki xidmətından birbaşa mühendislik dəyəri taşmaaktadır. Ancaq tədqiqatdaki maşın henüz nihai sənaye istehsal sistemi değildir. Kullanılan kavisli qəliblərın diş səthi sektör geometrisi üçün baştan tasarlanmamış, mevcut xətti qəliblər birbaşa bükülerek istifadə edilmişdir. Bu niyəle üsulun fərqli vida çapları, polad kaliteleri, istehsal sürətları və real seriyalı istehsal koşullarına aktarılabilmesi üçün ayrıca doğrulanması gerekir.

Vida dişi yayma niyə talaşlı imalattan fərqlidır?

Vida dişi yayma, materialyi keserek uzaklaştırmak yerine vida blankının səthini yüksək kontakt basıncı altında plastik olaraq şəkillendirir. Taslak iki qəlib arasında hərəkət ederken səth materialsi qəlib dişlerinin geometrisine doğru akar və kademeli olaraq vida yivi profilini oluşturur.

Bu niyəle talaş oluşmaz. Mənbə tədqiqatın giriş bölümünde yaymanin talaşlı üsullare kıyasla material istifadəını iyiləştirebildiği, seriyalı istehsale uygun olduğu və səth bütünlüğü ilə yorğunluq performansı açistilikndan avantajlar storlayabildiği belirtilmektedir.

Endüstriyel vida istehsal zinciri tədqiqatda şu sırayla ele alınmaktadır:

1. Hammadde və kütük hazırlama,
2. Yüzey işləməi,
3. Tel dartılma,
4. Soğuk başlık şəkillendirme,
5. Vida dişi yayma,
6. Isıl işləmə.

Tədqiqatın odtorında bu zincirin beşinci mərhələsı, yani nihai diş geometrisini oluşturan yayma işləməi bulunmaktadır.

Geleneksel CPR6 maşınsindeki sorun neydi?

Tədqiqatda sənaye referans olaraq kullanılan CPR6 xətti vida yivi yayma maşınsinin maksimum istehsal tutumu 400 adet/dakika, spindle motor gücü 7,5 HP, təxminən 5,5 kW və net kütləsi təxminən 1500 kg olaraq vərilmiştir.

CPR6 üretken bir maşın olmakla birlikdə xətti iləri–geri hərəkət; uzun strok, büyük hərəkətli kütlə və yüksək ətalət gerektirir. Tədqiqatçılar yüksək sürət və yük altında bu strukturnın dinamik cevap, vibrasiya, enerji istehlaxın və kompaktlık açistilikndan sınırlamalar oluşturabiləceğini dəyərlendirmiştir.

Yeni dizaynın əsas fikri xətti hərəkəti davamlı fırlanan hərəkəte dönüştürmektir.

Sektör biçimli yeni maşın necə çalışıyor?

Yeni maşınde dairesel bir disk sekiz sektöre bölünmüştür. Bunların dört tanesi vida yayma üçün kullanılırken kalan dört sektör gelecekte ölçmə, aşkarlama, soyutma, təmizlik və ya qəlib idarəetməü gibi yardımcı işləməler üçün ayrılmıştır. Böylece tek bir dönen daşıyıcı üzerinde hem formalaşdırma hem de gelecekte eklenebiləcek avtomatlaşdırma işləməleri üçün yer oluşturulmuştur.

Vida dişi plastik olaraq necə oluşuyor?

Vida tasltorı iki qəlib arasında yüksək radial təzyiq altında ilərlediğinde kontakt bölgesindeki gərginlik materialnin akma möhkəmlikını aşar. Böylece tasltorın dış səthindeki material qəlib dişi istiqamətinde radial və toxunan xəttsel olaraq akar. Malzeme uzaklaştırılmadığından işləmə bir soğuk plastik şəkillendirme sürecidir.

Mənbə tədqiqat toplam deformasyonu başlangıç yüksəkliği \(h_0\) ilə son yüksəklik \(h_f\) arasındaki fark üzerinden ifade etmektedir. Vida \(n\) dönüş boyunca biçimlendiriliyorsa dönüş başına orta deformasyon:

\[ \frac{h_0-h_f}{n} \]

olaraq alınmıştır. Yuvarlanma kontakt uzunluğu isə mənbəta:

\[ l_c=\sqrt{r\frac{(h_0-h_f)}{n}} \]

şeklinde vərilmiştir. Ortalama radius:

\[ r=\frac{h_0+h_f}{4} \]

olaraq diaqnozmlanmaktadır.

Mənbə daha sonra təxminən yayma qüvvəini:

\[ F_{roller} = 1.15\,l_c L Y \frac{1+\mu l_c}{2h_{avə}} \]

və

\[ h_{avə}=\frac{h_0+h_f}{2} \]

ilə ifade etmektedir. Burada \(L\) vida silindrik uzunluğu, \(Y\) material sertliği və \(\mu\) sürtünmə parametridir.

Mənbədə radial qüvvə:

\[ F_r=0.5F_{roller} \]

və vida bucaq sürətiı:

\[ \omega_t=\frac{n2\pi}{t} \]

olaraq müəyyən edilmişdir.

Matematiksel ifade notu: Tədqiqatnın Denklem (7)'sinde proses gücü \(P_l=F_r\omega_t\) biçiminde yazılmıştır. Burada \(F_r\) önceki denklemde qüvvə olaraq diaqnozmlandığı üçün ifade klasik mexaniki güç denklemi olan fırlanma momenti × bucaq sürəti biçimiyle boyutsal olaraq açıq biçimde örtüşməmektedir. Mənbə metin bu noktayı ayrıca açıqlamadığından formül burada değiştirilmemiştir.

Doğrusal hərəkət fırlanan hərəkəte necə çevriliyor?

Mənbə tədqiqat CPR6'ın təxminən 400 adet/dakikalık tutumuni dizayn referansı olaraq kullanmıştır. Bu dəyər təxminən yedi işləmə dövri/saniye kabul edilmiş və bir dövr bir spindle dönüşü olaraq ele alınarak:

\[ 400\ \text{adet/dakika}\approx7\ \text{adet/saniye} \]

və təxminən:

\[ \omega=420\ \text{rpm}\approx43.98\ \text{rad/s} \]

sonucuna ulaşılmıştır.

Doğrusal mekanizma üçün təhlükəsizlik payı eklenmiş hərəkət sürətı:

\[ v_s=1.4\frac{n\pi D}{0.14} =10n\pi D \]

olaraq müəyyən edilmişdir.

Sekiz sektörlü fırlanan mekanizmada disk çapı \(D_m\), vida çapı \(D\), gerekli yayma dönüş sayistilik \(n\) və motor sürətı \(\omega_m\) arasındaki dizayn ilişkisi mənbəta:

\[ \omega_m>\frac{8\cdot10\cdot n\cdot D\cdot60}{D_m} \]

və:

\[ D_m>8nD \]

biçiminde vərilmiştir.

Tədqiqatnın dizayn örneğinde \(n=5\), vida çapı \(D=6\) mm və \(\omega=420\) rpm kabul edildiğinde minimum disk çapı 342,86 mm hesaplanmış; təhlükəsizlik və imalat kolaylığı amacıyla real dizaynda 396 mm disk çapı seçilmiştir.

Üretim tutumu yorum sınırı: 420 rpm hesabı geleneksel maşınnin 400 adet/dakikalık referans tutumuni yakalama amacıyla strukturlmıştır. Buna karşılık nihai təcrübəlerde yeni mekanizmanın bir dönüşte dört vida biçimlendirdiği gösterilmiştir. Mənbə bu iki sonucu kullanarak yeni maşınnin doğrulanmış davamlı adet/dakika tutumuni hesablamamakta və real seriyalı istehsal sürət testi təqdim etmir. Bu niyəle dört kat davamlı istehsal tutumu kanıtlanmış kabul edilmemelidir.

Kavisli hadde kalıbı necə tasarlandı?

Tədqiqatın mühüm məhdudiyyətlərindan biri aynı zamanda prototipleme stratejisidir. Tədqiqatçılar ilk mərhələda tamamen yeni bir kavisli diş səthi tasarlamak yerine CPR6'ın mevcut xətti qəlib geometrisini qoruyaraq kalıbın dış gövdəsini kavisli hâle getirmiştir. Amaç, yeni mekanizmanın çalışıp tədqiqatdığını daha aştorı xərc və daha kısa istehsal süresiyle test etmektir.

Seçilən hərəkətli qəlib üçün kavis açistilik:

\[ 0.471\ \text{rad}\approx27^\circ \]

olaraq vərilmiştir. Sabit qəlib isə xətti profilə sahiptir.

Kalıplar SKH9 yüksək sürətli alət poladınden üretilmiş və istilik emalı sonrası HRC 62–64, orta təxminən HRC 63 sertliğe ulaştırılmıştır. Ardından diş geometrisinin və səth kalitesinin korunması üçün hassas taşlama və son işləmə uygulanmıştır.

Servo motor və elektronik idarəetmə sistemi necə strukturlandırıldı?

Prototip maşınnin ana tahrikinde Schneider BCH1805M12F1C servo mühərrik və Lexium 23 Plus servo sürücü istifadə edilmişdir. Mənbədə motor gücü 7,5 kW, maksimum sürətı isə 3000 rpm olaraq vərilmektedir.

Elektronik idarəetmə arxitekturası bilgisayar, dijital I/O arabirimi, FPGA tabanlı servo idarəetmə kartı, servo sürücü və maşın gövdəsinden oluşmaktadır. Servo motorun artımlı enkoderi 160.000 impuls/dövr çözünürlüğe sahiptir.

Spindle hərəkəti dəyişən yük altında PID idarəedicisi ilə düzenlenmiştir:

\[ u(t)=K_pe(t)+K_i\int_0^t e(\tau)d\tau+K_d\frac{de(t)}{dt} \]

Tədqiqatçılar PID parametrelerini mekanizmanın ətalət və sürtünmə xüsusiliklerini dikkate alacak şəkilde ayarlayarak hərəkətin düzgünlüğünü və mövqe idarəetməünün tekrar ediləbilirliğini artırmayı amaçlamıştır.

DEFORM-3D simulyasiyaunun koşulları nelerdi?

Yeni kavisli qəlib sisteminin real prototip üretilmeden önce çalışabilirliğini qiymətləndirmək üçün DEFORM-3D v11 istifadə edilmişdir.

Mənbə tədqiqat, yeni kavisli qəlib geometrisi üçün birbaşa müqayisə edilə bilən literatür vərisi bulunmadığını belirterek sürtünmə parametrini erken dizayn mərhələsında simulyasiya tabanlı kalibrasiyala belirlemiştir. Bu niyəle 0,8 dəyəri mərhələnsel bir vida yayma sürtünmə əmsalı olaraq yorumlanmamalıdır.

Sürtünme dəyəri vida hərəkətini necə değiştirdi?

Test 1–4'te qəlib aralığı sabit tutulmuş və yalnız sürtünmə dəyəri değiştirilmiştir:

• 0,4: Vida hərəkətinin təxminən yaristilik yuvarlanma, kalan kısmı sürüşmə biçiminde realleşmiştir.
• 0,6: Yuvarlanma toplam hərəkətin üçte ikisinden fazalasına çıkmıştır.
• 0,8: Yaklaşık dörtte üçlük bölüm yuvarlanma ilə realleşmiştir.
• 1,0: 0,8'e göre belirgin ek gelişme görülmemiştir.

Diş profili de sürtünmə yükseldikçe daha belirgin və daha derin hâle gelmiştir. Buna karşılık 0,8 ilə 1,0 arasındaki fark sınırlı kaldığı üçün tədqiqat sonraki simulyasiyalarda 0,8 dəyərini kullanmıştır.

Kalıp aralığının kritik olduğu necə gösterildi?

Kalıp məsafəsi azaltıldığında material üzerindeki təzyiq və şəkillendirme arttı. Ancaq bu ilişkinin sınırsız olmadığı görüldü.

Test 5'te A=5,5 mm və B=6,2 mm aralık kullanıldığında diş oluşumu belirginleşti fakat vida ucu tamamlanmadı.

Test 6'da B dəyəri 5,7 mm'ye indirildiğinde vida neredeyse tamamen yuvarlanarak ilərledi, yiv dərinliyi arttı və ucta kesilme/bükülme başladı; buna rtormen uc tamamen ayrılmadı.

Test 7'de A=5,0 mm və B=5,4 mm olduğunda vida ucunun tamamen ayrıldığı ilk durum elde edildi. Bu niyəle tədqiqatçılar Test 7'yi simulyasiya açistilikndan əhəmiyyətli bir optimum referans bölge olaraq dəyərlendirdi.

Test 8'de aralığın A=4,5 mm və B=4,8 mm'ye kadar düşürülmesi isə aşırı sıxlaşdırmaya yol açtı və vida daha yayma işləməinin başında neredeyse kesildi.

Fiziksel təcrübəlerde aralık daha da incə tənzimləməlanmış və Test 9: A=5,0 mm, B=5,2 mm koşulunda daha belirgin yiv profili, daha düzenli addım və tamamlanmış vida ucu elde edilmiştir. Test 10: A=5,0 mm, B=4,9 mm isə tekrar aşırı dar bölgeye girerek vidanın işləmə sırasında kesilmesine yol açmıştır.

Simülasyon real maşınyle uyuştu mu?

Evət, tədqiqatın en güclü taraflarından biri simulyasiyaların birbaşa fiziki prototipte sınanmış olmasıdır. 18–20. sayfalardaki təcrübə görüntülərinde Test 5, 6, 7, 9 və 10 koşullarında elde edilən real vidalar gösterilmektedir.

Test 5'te real vida simulyasiyadaki gibi eksik ucla nəticəlanmıştır. Test 6'da yiv dərinliyi artmış və ucta bükülme görülmüştür. Test 7'de uc tamamen ayrılmış, Test 9'da isə yiv profili daha düzenli hâle gelmiştir. Test 10'da simulyasiyada öngörülen aşırı sıxlaşdırma davranışıyla uyumlu biçimde vida işləmə sırasında kesilmiştir.

Bu nitel uyum, DEFORM-3D simulyasiyalarının qəlib aralığı seçimi üçün yararlı bir ön dizayn aracı olduğunu göstərir. Bununla belə tədqiqat bütün gərginlik, qüvvə və ya həndəsi alanlar üçün ayrıntılı eksperimental sayısal xəta analizi vərmemektedir; dolayistilikyla validasiya büyük ölçüde həndəsi nəticələrin və oluşum davranışının müqayisəsina dayanmaktadır.

Bir dönüşte realten dört vida üretildi mi?

Evət. Test 9 ayarı kullanılarak yeni maşın üç ardıcıl tam dönüş boyunca çalıştırılmıştır. Mekanizma her tam dönüşte dört vida biçimlendirdiği üçün toplam 12 təcrübə numunesi elde edilmiştir.

Üretilən vidaların hansı boyutları karşılaştırıldı?

Mənbədə geleneksel xətti qəlibla üretilən standart vida üçün vərilən referans geometri şöyledir:

Yeni maşınde üretilən 12 vidanın addımsinin 3 mm və yiv buctorının 60° olduğu qeyd edilmişdir. Hatvə çapı və helis buctorı üçün isə ölçülen dəyərlərin hedef dəyərden yawsı nisbi xəta olaraq hesablanmışdır.

21. sayfadaki Şekil 21'de bütün 12 vida üçün iki xəta serisinin de %5 çizgisinin altında kaldığı görülmektedir. Mənbə kesin 12 × 2 sayısal dəyərləri cədvəl hâlinde vərmediğinden qraften gözle təxminən dəyər çıkarıp sayısal vəri olaraq yeniden üretmek yerine yalnız tədqiqatın açıqça desteklediği “%5'in altında” sonucu istifadə edilmişdir.

Neden hâlâ küçük həndəsi xətalar oluştu?

Tədqiqatçılar ana niyəi kavisli maşınye xüsusi yeni bir diş səthinin henüz tasarlanmamış olmasıyla açıqlamaktadır. Mevcut xətti kalıbın diş səthi korunmuş, yalnız dış gövdəsi kavisli hâle gəlirliklmiştir.

Bu değişiklik etkili diş uzunluğunu və vida–qəlib kontakt yolunu değiştirmiştir. Bunun sonucu olaraq qəlib yük dtorılımı və şəkillendirme trayektoriyası ideal xətti sistemden küçük ölçüde fərqlilaşmıştır. Hatvə çapı və helis buctorında ölçülen birkaç yüzdəlik yawnın əhəmiyyətli niyəi olaraq bu həndəsi uyumsuzluk gösterilmektedir.

Bu tədqiqat istehsal məhsuldarlıqliliği açistilikndan neyi realten kanıtlıyor?

Tədqiqat şu sonucu birbaşa eksperimental olaraq göstərir: yeni sektör mekanizması tek bir fırlanma dövründe dört vida blankını eyni vaxtlı olaraq biçimlendirebilmektedir.

Bunun istehsal tutumuni yükseltme potansiyeli açıqtır. Bununla belə tədqiqatda yeni maşınnin uzunmüddətli real istehsal koşullarındaki kararlı adet/dakika dəyəri, duruş süreleri, qidalandırma sistemi tutumu, qəlib ömrü və ya enerji/vida dəyəri ölçülməmişdir.

Buna görə “dört vida/dönüş” ilə “sənaye olaraq dört kat üretkenlik” aynı şey değildir. İkincisinin kanıtlanabilmesi üçün seri istehsal xəttinda dövr süresi, qidalandırma, tahliye, soyutma, texniki xidmət, vibrasiya və qəlib ömrü birlikdə ölçülmelidir.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

• Sektör biçimli fırlanan vida yivi yayma mekanizması fiziki olaraq çalıştırılmış və vida istehsali həyata keçirilmişdir.
• Yeni sistem bir dönüşte dört vida biçimlendirebilmiştir.
• DEFORM-3D simulyasiyaları qəlib aralığı və sürtünmə parametrinin şəkillendirme davranışını güclü biçimde etkilədiğini göstərmişdir.
• Mənbədə 0,8 sürtünmə dəyəri, daha yüksək dəyərin belirgin ek fayda göstermediği kritik referans olaraq müəyyən edilmişdir.
• Kalıp aralığının aşırı büyük olması eksik diş oluşumuna, aşırı küçük olması isə erken kesilmeye yol açmıştır.
• Test 9 fiziki təcrübəlerde daha belirgin diş, düzenli addım və tamamlanmış uc storlamıştır.
• Üç dönüşte 12 numune üretilmiştir.
• Üretilən vidalarda 3 mm addım və 60° yiv buctorı elde edilmiştir.
• Hatvə çapı və helis buctorı nisbi xətaları bütün 12 təcrübə vidasında %5'in altında kalmıştır.
• Simülasyonda gözlenen formalaşdırma eğilimleri fiziki təcrübəlerde nitel olaraq tekrarlanmıştır.

Tədqiqatın sübut etmədiyi nəticələr

• Yeni maşınnin real sənaye davamlı istehsal tutumunin 1600 və ya daha fazala adet/dakika olduğu gösterilmemiştir.
• Yeni sistemin CPR6'dan kesin olaraq daha az elektrik enerjisi tükettiği ölçülməmişdir.
• Uzun dörütubət qəlib ömrü və texniki xidmət xərci karşılaştırılmamıştır.
• Dört vidanın aynı anda şəkillendirilmesinin binlerce və ya milyonlarca dövr boyunca aynı həssaslıqi koruyactorı gösterilmemiştir.
• 0,8 sürtünmə parametri bütün poladler, ytorlayıcılar və vida geometriləri üçün mərhələnsel optimum değildir.
• Test 9 geometrisi bütün vida boyutlarında optimum qəlib aralığı değildir.
• Tədqiqat real vaxtlı maşın görməsi və ya qapalı dövrə kalite idarəetməünü henüz uygulamamıştır.
• Farklı polad sinifları və çok fərqli vida çapları eksperimental olaraq karşılaştırılmamıştır.

Tədqiqatın metodu və nəticələri

Tədqiqat dizaynı

Tədqiqat dört birbirine btorlı mərhələdan oluşmaktadır:

1. Geleneksel xətti CPR6 sisteminin mexaniki olaraq analiz edilmesi,
2. Sektör biçimli fırlanan mekanizma və kirütubətatik modelin geliştirilmesi,
3. DEFORM-3D ilə simulyasiya və parametre taraması strukturlması,
4. Fiziksel prototip oluşturularak vida istehsal təcrübəlerinin realleştirilmesi.

Bu struktur tədqiqatyı yalnızca teorik maşın dizaynından ayırmaktadır; önerilən mekanizma real maşınye dönüştürülmüş və real vida taslaklarıyla test edilmiştir.

Kirütubətatik model

Dönel yaymade vida merkezi ilə disk merkezi arasındaki başlangıç geometrisi:

\[ |O_t-O|=R+r \]

olaraq müəyyən edilmişdir. Hareketli kalıbın xətti eşdəyər yerdəyişməsi:

\[ S_p=R\theta(t) \]

və vida merkezinin yerdəyişməsi:

\[ S_O=0.5R\theta(t) \]

olaraq vərilmiştir.

Vida merkezinin disk merkezi çmərhələsindeki bucaq mövqeu:

\[ \theta_{to}(t) = \frac{0.5R\theta(t)}{R+r} \]

və vidanın kendi dönme açistilik:

\[ \theta_t(t) = \frac{R\theta(t)}{r} \]

biçiminde modellenmiştir.

Bu denklemler, sektör kalıbının dönmesi ilə vida blankının hem orbitsel hərəkəti hem de kendi oxi çmərhələsindeki yuvarlanması arasındaki ilişkiyi diaqnozmlamak üçün istifadə edilmişdir.

Makine dizayn parametreleri

DEFORM-3D test matrisi

Bu cədvəl açistilikndan əhəmiyyətli nokta, Test 7'nin simulyasiya mərhələsındaki əhəmiyyətli optimum referans olması; Test 9'un isə fiziki təcrübəlerde aralığın daha incə tənzimləməlanmasıyla kullanılan başarılı konfigürasyon olmasıdır. Buna görə mənbəta “Test 7 optimum” və “Test 9 başarılı nihai təcrübə” ifadeleri birbirinin yerine geçen aynı iddia değildir.

Deney prosedürü

19. sayfadaki Şekil 18 real maşınnin bir tam vida istehsal dövrini sekiz fotoğrafla göstərir. Proses sırasıyla:

1. Başlangıç mövqeu,
2. Vida tasltorının beslenmesinin tamamlanması,
3. Haddelemenin başlaması,
4. Ön formalaşdırma,
5. Nihai diş oluşumu,
6. Vida ucunun oluşturulması,
7. Haddeleme işləməinin tamamlanması,
8. Vidanın sistemden çıkarılması

mərhələlərindan oluşmaktadır.

Bu real maşın görüntüləri yalnız bir konsept çizimin değil, fiziki prototipin çalıştırıldığını göstermesi texniki xidmətından əhəmiyyətlidir.

Tekrarlanabilirlik təcrübəi

Test 9 aralığında üç ardıcıl dönüş realleştirilmiş və toplam 12 vida üretilmiştir. Her dönüşte dört məhsul oluşmuştur. 21. sayfadaki xəta qrafiğinde 12 vidanın tamamı ayrı numune olaraq gösterilmektedir.

Hatvə çapı və helis buctorındaki xətaların %5'in altında və dar bir aralıkta kalması, mənbə tədqiqatda sistemin çok parçalı şəkillendirme açistilikndan tekrarlanabilir və kararlı olduğuna kanıt olaraq qiymətləndirilmişdir.

Tədqiqatnın əsas mühendislik sonucu

Tədqiqatnın en əhəmiyyətli mühendislik sonucu, xətti iləri–geri hərəkətin vida yivi yayma üçün zorunlu olmadığını göstermesidir. Kavisli bir kontakt yolu və idarəetməlü fırlanan hərəkət kullanılarak vida blankı davamlı biçimde şəkillendiriləbilir və aynı rotor üzerinde birden fazala iş parçası işlenebilir.

Bununla belə tədqiqatnın asıl başaristilik henüz nihai istehsal tutumunden çok mekanizmanın uygulanabilirliğinin kanıtlanmasıdır. Tədqiqatçılar da sonraki mərhələda kavis geometrisine xüsusi tamamen yeni qəliblər, yüksək sürətdaki fırlanma momenti dalğalanmaları və vibrasiya, maşın görməsi, real vaxtlı aşkarlama, qapalı dövrə idarəetmə, vəri güdümlü adaptif parametre optimallaşdırmau, enerji istehlaxın, qəlib aşınması və real fabrika üretkenliğinin araştırılması gerektiğini bildirir.

Bilimsel və sənaye məhdudiyyətlər

Birinci məhdudiyyət, kullanılan kavisli kalıbın diş səthinin fırlanan geometri üçün baştan tasarlanmamış olmasıdır. Doğrusal kalıbın birbaşa bükülmesi, real kontakt yolu və qüvvə dtorılımının ideal dizayndan yawsına niyə olmuştur.

İkinci məhdudiyyət, uzunmüddətli istehsal təcrübəi bulunmamasıdır. Üç dönüşlük 12 vida təcrübəi mekanizmanın kısa dörütubət tekrar ediləbilirliğini göstərir ancaq seriyalı istehsal ömrünü göstermez.

Üçüncü məhdudiyyət enerji performansıdır. Tədqiqat fırlanan mekanizmanın ətalət və enerji açistilikndan avantaj storlayabiləceğini tartışmaktadır fakat yeni və geleneksel maşınnin kWh/adet və ya toplam enerji istehlaxınni ölçmemiştir.

Dördüncü məhdudiyyət, parametre ümumilənebilirliğidir. Sonuclar belirli AISI 1020 taslak, belirli qəlib geometrisi və prototip sistem üçün elde edilmiştir.

Beşinci məhdudiyyət, Test 9 və Test 10'un Tablo 1'deki bazı simulyasiya parametrelerinin boş olmasıdır. Mənbədə açıqça vərilmemiş sürtünmə və ya tor dəyərləri fərziyyəla tamamlanmamalıdır.

Altıncı məhdudiyyət, 400 adet/dakika referansından türetilən 420 rpm ilə dört məhsul/dönüş kabiliyetinin tədqiqat üçünde tek bir doğrulanmış davamlı istehsal tutumu hesabına btorlanmamış olmasıdır.

Mənbə və metod qeydi

Tam orijinal tədqiqat adı: Design and Experimental Validation of a Novəl Sector-Shaped Thread Rolling Machine with Multi-Piece Forming Capability

Müəlliflər: Chao-Chung Liu; Ming-Nan Chen; Chao-Shu Liu.

Müəllif sırası: Mənbədə vərilən sıra aynen korunmuştur.

Məsul müəlliflər: Chao-Chung Liu və Ming-Nan Chen.

Eş birinci/eş katkı: Mənbədə eş birinci müəlliflık və ya eş katkı beyanı belirtilmemiştir.

Qurumlar:

1. School of Computer Science and Software, Zhaoqing Univərsity, Zhaoqing 526061, China.
2. School of Economics and Management, Zhaoqing Univərsity, Zhaoqing 526061, China.
3. Department of Mechanical Engineering, National Kaohsiung Univərsity of Science and Technology, Kaohsiung 80778, Taiwan.

Jurnal: Machines.

Nəşriyyat: MDPI, Basel, Switzerland.

Cilt/sayı/makale numarası: 14(5), 481.

DOI: 10.3390/machines14050481.

Mənbə növü və rəyçilik durumu: Hakemli özgün tədqiqat makalesi (Article).

Göndərilmə: 5 Mart 2026.

Reviziya: 16 Nisan 2026.

Qəbul: 22 Nisan 2026.

Nəşr: 24 Nisan 2026.

Akademik editör: Dimitrios Manolakos.

Lisənziya: Creativə Commons Attribution (CC BY).

Maliyyələşmə: Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation və Guangdong Soft Science Foundation, China; Grant 2024A0505050043.

Məlumat əlçatanlığı: Müəlliflər tədqiqatın özgün katkılarının makale üçünde yer aldığını və ek soruların sorumlu müəllifləra yöneltiləbiləceğini belirtmiştir.

Maraqlar toqquşması: Müəlliflər maraqlar toqquşması olmadığını beyan etmiştir.

Müəllif töhfələri: Kavramsallaştırma C.-C.L. və C.-S.L.; üsul C.-C.L., M.-N.C. və C.-S.L.; yazılım C.-C.L. və M.-N.C.; validasiya C.-C.L., M.-N.C. və C.-S.L.; biçimsel analiz C.-C.L. və C.-S.L.; tədqiqat C.-C.L., M.-N.C. və C.-S.L.; mənbəlar C.-C.L., M.-N.C. və C.-S.L.; vəri kürasyonu C.-C.L., M.-N.C. və C.-S.L.; ilk taslak C.-C.L.; gözden geçirme və düzenleme C.-C.L., M.-N.C. və C.-S.L.; görselleştirme C.-C.L.; maliyyələşdirmə temini M.-N.C.

Rəsmi nəşr qeydi: MDPI Machines, Volume 14, Issue 5, Article 481; DOI 10.3390/machines14050481.

Bu Verianla içeriği yalnızca incelenen tədqiqatın mexaniki modeli, denklemleri, DEFORM-3D simulyasiyaları, maşın dizaynı və fiziki təcrübə nəticələrina dayanmaktadır. Bibliyoqraf kimlik yayınevinin rəsmi kaydı üzerinden ayrıca idarəetmə edilmiş; mənbəta bulunmayan eksperimental və ya sayısal nəticə eklenmemiştir.

Mənbə içi yorum və tutarlılık notları: (1) Tədqiqatda geleneksel 400 adet/dakika tutumunden 420 rpm dizayn sürətı türetilirken bir işləmə dövri bir spindle dönüşüne eşitlenmektedir; daha sonraki təcrübə isə aynı dönüşte dört vida üretildiğini göstərir. Yeni sistemin real davamlı adet/dakika tutumu ayrıca ölçülmediği üçün bu iki bilgi üzerinden ilavə istehsal tutumu iddiası oluşturulmamıştır. (2) Denklem (7)'de proses gücü, radial qüvvə ilə bucaq sürətiın çarpımı şeklinde vərilmiştir; mənbə boyutsal gerekçeyi ayrıca açıqlamamaktadır. (3) Tablo 1'de Test 9 və Test 10 üçün sürtünmə əmsalı ilə tor elementı sayistilik vərilməmişdir. (4) Test 7 simulyasiya mərhələsındaki əhəmiyyətli optimum bölgeyi gösterirken fiziki təcrübəlerde Test 9 daha ince aralık ayarıyla nihai çok parçalı validasiya üçün istifadə edilmişdir. (5) Enerji məhsuldarlıqliliği potansiyel avantaj olaraq tartışılmış ancaq ölçülmüş bir enerji istehlaxın müqayisəsı təqdim edilməmişdir.

Tədqiqatnın mevcut kanıt səviyyəi, sektor formalı fırlanan mekanizmanın uygulanabilirliğini, dört parçalı formalaşdırma yeteneğini və kısa təcrübə serisindeki həndəsi tekrarlanabilirliği dəstəkləyir. Tam sənaye üstünlük üçün isə uzunmüddətli istehsal, enerji, aşınma, vibrasiya, texniki xidmət və real dövr süresi vərilərine ihtiyaç vardır.