پاورپوینت بررسی پایداری فرایند در تراشکاری ارتعاشی

بسمه تعالی
1

موضوع پژوهش:

بررسی پایداری فرایند در تراشکاری ارتعاشی

استادمربوطه: آقای دکتر ثقفی

گرداورندگان: سعید قره قاشلو – رضا رمضانزاده

95-96 سال تحصیلی

2

فهرست مطالب:
1- مقدمه
2- روش پژوهش
3- مدل سازی پدیده لرزه درتراشکاری ارتعاشی
4- نتایج مدل سازی
5- نتیجه گیری

بررسی پایداری فرایند در تراشکاری ارتعاشی
3

مقدمه
ارتعاش لرزه،ارتعاشی خود برانگیخته است که در فرایندهای ماشین کاری بروز می نماید.این ارتعاشات،یکی از فرکانسهای طبیعی سیستم را تحریک نموده وباعث افزایش تدریجی دامنه ارتعاش می گردد. افزایش دامنه ارتعاش سبب بروزعوامل نامطلوبی نظیرزبری سطح زیاد وخرابی قطعه کاروابزارخواهد شد.
4

روش پژوهش
درسال 2000،بلاچاندرا برای هرمرحله درفرزکاری نیروی متفاوت تعریف نموده و به روش
عددی حل کرده است.
درسال2007،لانگ به روش جداسازی متغیرها توانسته است مقادیرضخامت و جدایش ابزار از قطعه کاررامدل نمایید.
درسال 2011،نایفه به روش چند مقیاسی معادلات ارتعاشی را حل نموده وتاثیران را برپارامترهای ماشین کاری بررسی نموده است.
جانگ درسال2016،به بررسی علت رخ داد لرزه درتراشکاری آلتراسونیک با کمک تغییرزاویه درابزارلرزه را درتراشکاری آلتراسونیک از بین برده است.
5

مدل سازی پدیده لرزه در تراشکاری ارتعاشی:

نیروی فرایند تراش کاری است که شامل نیروی p(t) خواص دینامیکی و m،c،kدراین رابطه
است.مهمترین عامل ایجاد نیروهای متغیر و ایجاد لرزه تغییرات ونیروی متغیر ثابت
ضخامت براده می شود. در رابطه زیر،ارتباط میان تغییر ضخامت براده و ایجاد نیروی متغیر
نشان داده شده است.

تغیرات ضخامت براده در شکل یک نشان داده شده است
6

باجایگذاری رابطه 2در رابطه 1 خواهیم داشت

دراین رابطه عمق برش میباشد که ازرابطه زیر بدست می آید

که در این رابطه قسمت حقیقی ازتابع تبدیل سیستم تراشکاری است ازرابطه زیربدست می آید.

7

8

درتراشکاری ارتعاشی نیروی متغییردیگری به سیستم تراشکاری سنتی اضافه می شود. این نیرومتغییرمی تواند باعث ایجاد تغییرات دردامنه ارتعاشی ابزار گردد که از رابطه زیربدست می آید.

که درمعادله 1 جایگذاری می شود وداریم:
9

CNC-TME40 برای مثال، برای مقادیر خواص دینامیکی دستگاه تراش
(جداول 1و2)در شکل 3آمده است
10

نتایج مدل سازی
معادلات مدل سازی برای پارامترهای بدست آمده از آزمایشها برای دستگاه تراش
مطابق روابط 8و9 حل شده است،ومقادیرآن برای عمق بحرانیCNC-TME40
برش درشکل 9 نشان داده شده است.
11

درشکل10 مقادیر عمق برش بحرانی که با حل مدل سازی به دست آمده نشان داده شده است. این نموداردر محدوده پارامترهای ورودی آزمایش های تجربی رسم شده است
12

نتیجه گیری
شناخت پدیده لرزه به دلیل عیوبی که بر فرایند وارد می اورد ،همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است وبدین منظورمدل سازی وتحلیل های بروی آن انجام شده است. به دلیل پیچیدگی روابط
بدست آمده ،حل به روش عددی در این مدل سازی ها بسیارشایع است .تراش کاری ارتعاشی،
فرایندی جدید در تراش کاری می باشد که با نوسان دادن ابزار سبب قطع ووصل منظم جریان براده
می گردد و مزایایی نظیرکاهش نیروهای فرایند و افزایش صافی سطح را به همراه دارد. بامدل
سازی انجام شده در این مقاله،مدلی برای تراشکاری ارتعاشی ارائه شد.همین طور پایداری تراش
کاری ارتعاشی در مقابل لرزه بررسی شد ونشان داده شد که عمق برش بحرانی رابطه مستقیمی
با دامنه ارتعاش دارد. با افزایش دامنه ارتعاش از 7 میکرون به 13 میکرون،عمق برش بحرانی
نیز افزایش می یابد.
13

100rpmبا توجه به نتایج حاصل از مدل سازی،عمق برش بحرانی در سرعت دورانی نزدیک
به ترتیب بیش از که برای تراشکاری سنتی کمتراز2میلی متر است، برای تراشکاری ارتعاشی
7و12میلی متر برای 7و13میکرون ارتعاش ابزار است. همین طور درسرعت
400، عمق برش بحرانی که برای تراشکاری سنتی حدود 2 میلی متر، می باشد 3و5 میلی rpm
برای تراش کاری ارتعاشی و برای 7و13 میکرون ارتعاش ابزار ارتعاشی است. از نتایج ازمایش
،بهترین دامنه ارتعاشی x ها این گونه نتیجه می شود که برای داشتن فرایندی با بیشترین پایداری
سطح5(13 میکرون) بهترین سرعت پیشروی، سطح1(0/05میلی متر بر دور) و بهترین سرعت
دورانی،سطح4(300دور بر دقیقه) است.
14

مراجع:
15

پایان
16