МЕХАНИКИЙН БОЛОВСРУУЛАЛТ Хэлбэр үүсгэх үйл явцын тухай ойлголт

Хэлбэр үүсгэх үйл явц гэж бэлдцээс өгөдсөн хэлбэр, хэмжээ, гадаргуун чанар

бүхий эд ангийг гарган авах ажиллагааг хэлнэ. Зоролт гэдэг нь хэлбэр үүсгэх хамгийн

өргөн хэрэглэгддэг арга юм. Цутгуур, цувилт, ширээлт, давталт, цахилгаан

идүүлэлтийн болон химийн боловсруулалт болон бусад аргууд нь зөвхөн бэлдэц

болон хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүнийг гарган авахад хэрэглэгддэг онцлогтой.

Хэлбэр үүсгэх үйл явцыг энергийн түвшингээр нь ангилан авч үздэг. Энергийн

тэнцвэрт байдал нь Зураг 1-т харуулснаар:

буюу :

болно.

Eф – хэлбэр үүсгэх энерги; Eo – бэлдцийн энерги; Eфп – хэлбэр үүсгэхэд гарах энергийн

алдагдал Eфи – эдлэлийн хэлбэр үүсэлтийн энерги

Eфс – хэлбэр үүсэх үеийн зорогдосын энерги Eи - эдлэлийн энерги; Eс – зоргодосын энерги Хэлбэр үүсгэх үйл явцын үнэлгээг дараах гурван үзүүүлэлтээр хийдэг. Үүнд:

- Материал ашиглалтын коэффициент:

- Энергийн өсөлтийн коэффициент:

- Хэлбэр үүсгэхэд ашиглагдах энергийн коэффициент:

Хэлбэр үүсгэх үндсэн нөхцөл нь “хэлбэр үүсгэх энерги нь эд ангийн электроны

холбоосын энергээс ямагт их байх явдал” юм. Хэлбэр үүсгэх үйл явцын үндсэн

үзүүлэлтүүд. Үүнд:

1). Бэлдцэнд өгч байгаа энергүүд:

- механикийн; - химиийн; - цахилгаан; - соронзон, цахилгаан соронзон

фссфпфиифO EEEEEEE фпфсфифсиO EEEEEEE ,

Зураг.1

1, имо

иим k

EEk

фии

иuэ EE

Ek

1, эфф

фиэф k

EE

k

2). Хэлбэр үүсгэх энерги (эдлэлийг төгсгөлийн хэлбэр дүрс олгоход

шаардагдсан энерги):

- цахилгаан идүүлэлтийн боловсруулалтанд /цахилгаан энерги/;

- зоролтонд /механик энерги/

3). Энергийн тархалтаар:

- Тасралтгүй; - импульс хэлбэрээр

4). Орон зай дахь энергийн тархалтаар:

- Цэгэн; - шугаман; - гадаргуун; - эзэлхүүнт.

5). Хэлбэр үүсгэх үндсэн үйл явц.

- Налархай хэв гажилт /зоролт, даралтын боловсруулалт/

- Хэврэг эвдрэлт /хэт авианы боловсруулалт/

- Хайлуулалт /цутгуур, цахилгаан идүүлэлтийн боловсруулалт/

- Химийн боловсруулалт /Цахилгаан химийн боловсруулалт/

- Талстын өсөлт

- Хатуу хэсгүүд ба холбогчийн харилцан үйлчилгээ /нунтаг металлурги,

зүлгүүрийн технологи/

- Цахилгаан ба соронзон орны төрөл бүрийн харилцан үйлчлэлцэл /гадаргууг

бүрэх аргууд/

6). Хэлбэр үүсгэх аргууд

- тавилтын хуулан авах замаар /зоролт, цахилгаан химийн боловсруулалт,

цахилгаан шүргэлцлийн арга, цахилгаан механик арга/.

- Материалыг хайлуулан тусгай хэвэнд юүлэх замаар /цутгуур/.

- Код болон генетикийн харилцан үйлчлэл.

7). Хэлбэр үүсэлт явандах орчин

- Вакуум; - Агаар; - Инертийн хий; - Эмульс; - Шингэн;

- Диэлектрик; - Суспензии; - Хатуу биет гэх мэт

8). Орчны даралт:

- Хэвийн; - Нэмэгдүүлсэн; - Өндөр.

9). Хэлбэр үүсэх кинематик үйл явц. Боловсруулалтын төрөл бүрийн

хэлбэрүүдээр нэг болон олон хэлбэр үүсгэх үйл явцыг зохион байгуулж болно.

Зураг.2-т Грановскийн загварчлалыгхаруулав.

10). Тавилтыг хуулан авахад гарах байдал:

- Зоргодсын төрөл бүрийн хэлбэр, хэмжээ

- Уусмал /цахилгаан химийн боловсруулалт/

- цахилгаан идүүлэлтийн боловсруулалтанд хэрэглэх хайлмал, шингэн уусмал

Зураг.2

- лазерийн болон электрон туяаны уур

Гадаргуу үүсгэх аргууд

Аливаа боловсруулалтын явцад эд ангийн гадаргуунууд үүсдэг. Ялангуяа

зоролтын боловсруулалтаар бэлдэц /зорох багаж/-ийн эргэх болон давших хослосон

хөдөлгөөний үр дүнд төрөл бүрийн гадаргуунууд бүрддэг. Хамгийн түгээмэл

гадаргуунууд гэвэл: цилиндр, конус, хавтгай болон бөмбөлгөн гадаргууд болно.

Зоролтоор үүсэн бодит гадаргуунуудын хэлбэр, хэмжээ нь тооцоолсон хэлбэр,

хэмжээнээс ямагт ялгаатай байдаг. Үүний учир нь боловсруулалтын бэлдэц, зорох

багаж хоёрын харьцалтан дээр үүсэх үрэлт, харимхай болон налархай хэв гажилт,

суурь машин, хэрэгсэл, багаж, эд ангийн чичиргээ, доргио зэргийн нөлөөгөөр

бэлдэцийн гадаргууд микро болон макро тэгш бус байдал үүсдэгтэй холбоотой.

Гэхдээ бэлдэцийн бодит гадаргуу нь ямар нэгэн байдлаар тооцоолсон гадаргуутай

ойролцоогоор гарсан байдаг.

Боловсруулалтын үед үүсч байгаа гадаргуу нь

“байгуулагч” шугам болон “чиглүүлэгч” шугам гэсэн 2

шугамын хөдөлгөөний мөрөөр үүсдэг гэж үзэж болно.

Жишээлбэл: хавтгай гадаргуу нь байгуулагч шулуун

шугам 1 нь чиглүүлэгч шулуун шугам 2-ын дагуу

перпендикуляр чиглэлд хөдөлсний үр дүнд

үүснэ/Зураг3.а/. Цилиндр гадаргуу нь байгуулагч

шулуун шугам 1 нь чиглүүлэгч тойрог 2-ын дагуу

шилжин хөдөлсний үр дүнд /Зураг3.б/ эсвэл байгуулагч тойрог 1 нь чиглүүлэгч

шулуун шугам 2-ын дагуу шилжин хөдөлсний үр дүнд /Зураг3.в/ бий болно. Цилиндр

арааны шүдний ажлын гадаргуу нь байгуулагч болох эвольвент 1 нь чиглүүлэгч

шугам 2-ын дагуу шилжин хөдөлснөөр/Зураг3.г/, эсвэл байгуулагч шулуун шугам нь 1

нь чиглүүлэгч эвольвент 2-ын дагуу шилжин хөдөлснөөр /Зураг3.д/ бий болдог. Дээрх

аргуудаас харахад үүссэн гаадргуун хэлбэр нь байгуулагч болон чиглүүлэгч шугамын

үүргийг солиход өөрчлөгдөхгүй байна. Ийм гадаргууг “хөрвөх” гадаргуу гэж нэрлэдэг.

Харин “үл хөрвөх” гадаргуун хувьд байгуулагч ба чиглүүлэгч шугамуудыг солих

боломжгүй юм. Тухайлбал: Конус гадаргууг байгуулагч шулуун 1-ийн нэг үзүүрийг

хөдөлгөөнгүй байлган нөгөө үзүүрийг чиглүүлэгч тойрог 2-ын дагуу эргүүлэн хөдөлгөн

үүсгэнэ. Хэрэв байгуулагч тойрог 2-ийг чиглүүлэгч шулууны дагуу шилжүүлэхдээ

Зураг.3

тойргийн радиусыг багасгах шаардлагатай болдог. Ийм гадаргууг “өөрчлөгдөх

байгуулагч бүхий гадаргуу” гэж нэрлэдэг. Боловсруулалтын үед дээрх байгуулагч

болон чиглүүлэгч шугамууд нь зорох багаж болон бэлдэцийн эргэх болон шулуун

замын харьцангуй хөдөлгөөний үр дүнд бүрэлдэн бий болдог. Эдгээр

хөдөлгөөнүүдийг хэлбэр үүсгэгч хөдөлгөөнүүд гэж нэрлэдэг. Хэлбэр үүсгэгч

хөдөлгөөнүүд нь энгийн болон нийлмэл хөдөлгөөнүүд гэж ангилагддаг.

Гадаргуу үүсгэх аргуудыг дотор нь: хуулбарлан буулгах арга, тойруулан зорох

арга, мөрийн арга, шүргэлцлийн арга гэж 4 ангилдаг.

Хуулбарлан буулгах арга: зорох багажны ирний хэлбэр нь байгуулагч шугамыг

бий болгоно. Зураг 4.а-д харуулсан токарийн зоролтын хувьд хутганы шулуун ир нь

байгуулагч шугам 1, харин бэлдэц 2-ийн эргэх хөдөлгөөн нь чиглүүлэгч 2 шугам

болно. Энэ тохиолдолд эргэх хөдөлгөөн нь цорын ганц хэлбэр үүсгэгч хөдөлгөөн

болно. Харин хутганы хөндлөн шилжилт нь зоргодос үүсгэхэд зориулагдсан болохоос

хэлбэр үүсгэхэд зориулагдаагүй болно. Цилиндр арааны шүд зороход хэлбэр үүсгэгч

2 хөдөлгөөн зайлшгүй шаардлагатай байдаг /Зураг4.б/. Үүнд: фрезерийн эргэлтийн

хөдөлгөөн, фрезийн зорогч ирний хэлбэр нь шүдний хэлбэртэй давхцаж, арааны

өөрийн тэнхлэгийн дагуух шулуун шилжилт нь

чиглүүлэгч хөдөлгөөн болно. Үүнээс гадна

дараагийн шүдийг зороход шаардагдах

хуваалтын эргэх хөдөлгөөн нэмэгдэнэ.

Тойруулан зорох арга: байгуулагч шугам

нь зорогч багажны ирний бэлдэцтэй харьцангуй

нийлмэл хөдөлгөөний үр дүнд бий болдог. Ийм

арганд арааны шүд харуулдах, фрезердэх,

очилдох, өнгөлөх зэрэг аргууд багтана. Зураг 4в-

д хэдрэг хэлбэрт багажаар шүдэт араа зорох бүдүүвчийг харуулав. Бэлдэцийн эргэх

хөдөлгөөнтэй зэрэгцэн хэдрэг багажны шулуун хөдөлгөөнүүд хийгддэг. Байгуулагч

шугам нь шүдний угийн шугамаар үүсдэг бол чиглүүлэгч нь багажны болон

бэлдэцийн тэнхлэгийн дагуух шулуун хөдөлгөөнөөр үүсдэг. Энэ боловсруулалтанд

хэлбэр үүсгэгч 3 хөдөлгөөн байна. Үүнд: бэлдэцийн эргэх хөдөлгөөн, багажны өөрийн

тэнхлэгийн дагуу шилжих хөдөлгөөн, багаж эсвэл бэлдэц нь арааны тэнхлэгийн дагуу

шилжих хөдөлгөөн зэрэг багтана.

Зураг.4

Мөрийн арга: Төрөл бүрийн зорогч багажны ямар нэгэн материаллаг цэгийн

боловсруулалтын явцад хийж байгаа хөдөлгөөний үр дүнд гадаргуу үүсдэг.

Тухайлбал: хутганы /Зураг.4 г/ болон өрмийн /Зураг.4 д/ оройн цэгийн хөдөлгөөн үүнд

хамаарна. Энэ тохиолдолд оройн цэг нь байгуулагч шугам 1-тэй шүргэлцэнэ.

Чиглүүлэгч нь бэлдэцийн эргэх хөдөлгөөн /Зураг.4 г/, эсвэл багаж, бэлдэцийн эргэх

хөдөлгөөн /Зураг.4 д/ болдог.

Шүргэлцлийн арга: Энэ нь зорох багажны материаллаг цэгийн хөдөлгөөний

дүнд үүсэх шүр-гэлцэлийн шугам 2 болон байгуулагч шугам 1-ийн харьцангуй

хөдөлгөөний дүнд үүсдэг/Зураг.4 е/.