شبیه سازی ارنعاشات چتر در فرایند سوراخ کاری
چکیده
فرآیندهای ماشین کاری، در تولید انبوه با مقدار براده برداری زیاد و در ایجاد سطوح با کیفیت بالا در سرعت های زیاد با مشکلی بزرگ به نام چتر روبرو هستند. کاهش عمر دستگاه ماشین ابزار و کاهش ایمنی کار از دیگر مشکلات ناشی از این پدیده است. چتر یک نوع ارتعاش خودتحریک ناپایدار است که در اثر عوامل متعددی ممکن است رخ دهد. امروزه مهمترین عامل به وجود آورنده ارتعاشات چتر ایجاد موج احیا شونده روی سطح قطعه است که علت آن تقابل مشخصه های پاسخ فرکانسی سیستم با شرایط ماشین کاری معرفی شده است. با مطالعه ی تئوری چتر در فرآیند سوراخ کاری و تحلیل پارامترهای موثر در پایداری سیستم، همچنین مدل سازی این ارتعاشات و کنار هم قرار دادن سیستم ساده شده ی آنها، می توان مدلی جهت کنترل ارتعاشات چتر در عملیات های سوراخ کاری پیشنهاد نمود. یکی از معتبرترین روش ها و معیارهای ارزیابی چتر استفاده از نمودارهای پایداری است که مرز شرایط ماشین کاری پایدار و ناپایدار را نمایان می سازد. در پایان نامه پیش رو، قصد بر این است که با بهره گیری از نرم افزار مطلب ارتعاشات چتر در فرآیند سوراخ کاری شبیه سازی شده و با توجه به مدل سازی صورت گرفته، نمودارهای پایداری رسم شوند. جهت تعیین محدوده های پایداری و شرایطی که در آن ارتعاش ابزار پایدار است روش های متعددی وجود دارد، که یکی از این روش ها شبیه سازی ارتعاشات در بازه زمان است. برای شبیه سازی در بازه زمان، برآورد نیروهای برشی در سوراخ کاری اهمیت بسیاری دارد و هر چه مدل نیرویی دقیق تر باشد، دقت شبیه سازی بیشتر می شود. در این راستا مدل نیرویی ارائه گردید که در مقایسه با سایر مدل های نیرویی ارائه شده دارای محدوده کاربرد بیشتری است. عامل مهم دیگر در شبیه سازی ارتعاش ابزار، مدل ارتعاشی است. در فرآیند سوراخ کاری، تعیین مدل ارتعاشی به دقت بالایی نیاز دارد، چون در این فرآیند درگیری بین ابزار و قطعه کار بسیار زیاد بوده و برای جنس و شرایط مختلف مته و قطعه کار، مدل ارتعاشی تغییر می کند. در این پایان نامه از مدل ارتعاشی بایلی استفاده شده است که در این مدل تغییر شکل های محوری و پیچشی با توجه به فرم هندسی مته به صورت کوپل در نظر گرفته شده اند.