مقدمه

با توجه به پیشرفت سریع صنایع و رقابتی شدن بازارهای خرید و فروش ادوات صنعتی بخصوص ماشین های ابزار، تلاش کارخانجات ماشین سازی بیش از پیش معطوف تولید ماشین هایی است که بتوانند قطعات را با کیفیت بالا و دقت ابعادی زیاد قطعه تولید کنند و چون استفاده از این ماشین ها (تراش – فرز- دریل) در صنعت و بازار صنعتی کشور ایران نقش بسزایی را ایفا می کنند، بر آن شدیم تا با بررسی عیوب موجود در قطعه تولیدی، ابزار کار و ساختمان ماشین، علل و عوامل بوجود آورنده آن کشف و راه حل های مناسبی جهت رفع و یا کاهش آنها ارائه شود تا از بهدر رفتن زمان و هزینه هنگفتی که صرف تعمیر و یا تولید قطعات معیوب شده می گردد، جلوگیری شود
در این تحقیق نتایج تحقیقاتی که بصورت تئوری و عملی بر روی ماشین های ابزار جهت بررسی عوامل ایجاد ارتعاش انجام شده ارائه می گردد و با بررسی و کشف عوامل بوجود آورنده ارتعاش، مقدار و میزان تأثیر آنها بر روی قسمت های مختلف، از جمله خود ماشین، قطعه کار و ابزار، اندازه گیری و راه های مختلفی برای کاهش و دمپ آنها شرح داده شده است.

عنوان مطالب

چکیده…………………………………………………………………………………………….1
مقدمه…………………………………………………………………………………………….2

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل اول: کلیات

.فصل اول : کلیات
اﻣﺮوزه ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻓﺮزﻛﺎری ﺑﻪ ﻳﻜﻲ از ﭘﺮﻛﺎرﺑﺮدﺗﺮﻳﻦ و‬ ‫ﻣﺘﺪاولﺗﺮﻳﻦ ﺷﻴﻮهﻫﺎی ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺷﺪهاﺳﺖ. از‬ ‫ﺑﺮﺗﺮیﻫﺎی ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻓﺮزﻛﺎری ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ دﻗﺖ ﺑﺎﻻ، ﻫﺰﻳﻨﻪ ﻛﻢ،‬ ‫ﻛﺎرﺑﺮد آﺳﺎن و ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﻣﻨﺎﺳﺐ در ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻗﻄﻌﺎﺗﻲ ﺑﺎ اﺷﻜﺎل‬ ‫ﻣﺘﻨﻮع و ﭘﻴﭽﻴﺪه اﺷﺎره ﻛﺮد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﺴﻴﺎری از ﻗﻄﻌﺎت‬ ‫ﺣﺴﺎس و دﻗﻴﻖ ﺻﻨﻌﺘﻲ ﺗﻮﺳﻂ اﻳﻦ روش ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ‬ ‫از اﻳﻦ ﻣﻴﺎن ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﻣﻮاردی ﭼﻮن ﭘﺮهﻫﺎی ﺗﻮرﺑﻮﺷﺎرژﻫﺎ و‬ ‫ﻛﻤﭙﺮﺳﻮرﻫﺎی ﮔﺮﻳﺰ از ﻣﺮﻛﺰ، ﭘﺮهﻫﺎی ﻣﻮﺗﻮر ﺟﺖ، ﺗﻮرﺑﻴﻦﻫﺎی ﻣﻮﻟﺪ ﺑﺮق، ﻗﺎﻟﺐﻫﺎی ﻓﻠﺰی و ﻗﻄﻌﺎت ﭘﻴﭽﻴﺪه ﻫﻮا ﻓﻀﺎ اﺷﺎره‬ ‫ﻛﺮد.‬ ‫ﺑﺎ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻓﺮزﻫﺎی ‪ CNC‬ﭼﻨﺪ ﻣﺤﻮره و ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ اﻧﻌﻄﺎف‬ ‫ﭘﺬﻳﺮی ﻣﺎﺷﻴﻦﻫﺎی ‪ CNC‬ﭼﻬﺎر و ﭘﻨﺞ ﻣﺤﻮره، اﻣﺮوزه‬ ‫ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﻣﺎﺷﻴﻨﻜﺎری اﻧﻮاع ﺳﻄﻮح ﭘﻴﭽﻴﺪه ﻣﺎﻧﻨﺪ ﭘﺮهﻫﺎی‬ ‫ﺗﻮرﺑﻴﻦ و ﻛﻤﭙﺮﺳﻮر اﻳﺠﺎد ﺷﺪه اﺳﺖ. اﺳﺘﻔﺎده از اﻳﻦ‬ ‫ﻣﺎﺷﻴﻦﻫﺎ ﻧﻴﺎزﻣﻨﺪ ﺑﻪ ﻛﺎرﮔﻴﺮی اﻧﻮاع اﺳﺘﺮاﺗﮋیﻫﺎی ﻓﺮزﻛﺎری و‬ ‫ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اﻧﻮاع ﻣﺴﻴﺮﻫﺎی اﺑﺰار اﺳﺖ ﺗﺎ ﺑﺘﻮان ﻋﻼوه ﺑﺮ ﺗﻮﻟﻴﺪ‬ ‫ﻗﻄﻌﺎت ﻣﺎﺷﻴﻨﻜﺎری ﺷﺪه ﺑﻪ ﺷﻜﻞ دﻟﺨﻮاه، ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﻬﻤﻲ‬ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺗﻠﺮاﻧﺲ اﺑﻌﺎدی ﺧﻮاﺳﺘﻪ ﺷﺪه و ﻛﻴﻔﻴﺖ ﺳﻄﺢ ﻣﻄﻠﻮب‬ ‫را ﺗﺎﻣﻴﻦ ﻧﻤﻮد. ﻳﻚ ﻧﻮع ﭘﺮه ﻛﻮﺗﺎه وﺟﻮد دارد ﻛﻪ ﻧﻪ ﻓﺎﻗﺪ ﻛﻠﻪ‬ ‫و رﻳﺸﻪ ﺑﻮده و در آن از روش ﻓﺮزﻛﺎری ﻣﺎرﭘﻴﭽﻲ اﺳﺘﻔﺎده‬ ‫ﻣﻲﺷﻮد.‬ ‫روش ﺳﻨﺘﻲ ﻓﺮزﻛﺎری اﻳﻦ ﻗﻄﻌﺎت ﺑﺪﻳﻦ ﺻﻮرت ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ‬ ‫ﻛﻪ اﺑﺘﺪا ﻧﺮخ ﭘﻴﺸﺮوی ﺧﻴﻠﻲ ﻛﻢ، ﺳﺮﻋﺖ ﭘﺎﺋﻴﻦ و ﺗﻌﺪاد‬ ‫زﻳﺎدی ﻣﺮاﺣﻞ ﻧﻴﻤﻪ ﭘﺮداﺧﺖ و ﭘﺮداﺧﺖ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ.‬ ‫اﻳﻦ روش ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﻛﺎﻫﺶ ﺧﻄﺎﻫﺎی ﻧﺎﺷﻲ از ﺗﻐﻴﻴﺮ‬ ‫ﻣﻜﺎنﻫﺎی اﺳﺘﺎﺗﻴﻜﻲ و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺟﻠﻮﮔﻴﺮی از ارﺗﻌﺎﺷﺎت‬ ‫ﺧﻮدﺑﺮاﻧﮕﻴﺨﺘﻪ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. واﺿﺢ اﺳﺖ ﻛﻪ ﻫﺰﻳﻨﻪ اﻳﻦ‬ ‫روش ﺑﺎﻻ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺟﻬﺖ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزی ﺷﺮاﻳﻂ ﺑﺮاده ﺑﺮداری از‬ ‫روش ﺳﻌﻲ و ﺧﻄﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮد ﻛﻪ ﺑﺎ از ﺑﻴﻦ ﺑﺮدن ﭼﻨﺪ‬ ‫ﻗﻄﻌﻪ ﻳﺎ اﺑﺰار ﺷﺮاﻳﻂ ﺑﻬﻴﻨﻪ ﺑﺮاده ﺑﺮداری ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲآﻳﺪ.‬ ‫اﺳﻤﻴﺖ و ﺗﻮﻟﺴﺘﻮی ﻣﺴﺌﻠﻪ ارﺗﻌﺎﺷﺎت ﻫﻨﮕﺎم ﻓﺮزﻛﺎری‬ ‫ﭘﺮهﻫﺎ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺮزاﻧﮕﺸﺘﻲﻫﺎی ﺑﺎرﻳﻚ را ﺑﺮرﺳﻲ ﻛﺮده اﻧﺪ. آﻧﻬﺎ‬ ‫ﻧﺸﺎن دادهاﻧﺪ ﻛﻪ ﻧﺮخ ﺑﺮادهﺑﺮداری ﺑﺴﺘﮕﻲ زﻳﺎدی ﺑﻪ ﻃﻮل‬ ‫اﺑﺰار و ﺳﺮﻋﺖ ﻣﺎﺷﻴﻨﻜﺎری دارد و ﺑﺎ اﻧﺘﺨﺎب ﻣﻨﺎﺳﺐ اﻳﻦ دو‬ ‫ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﻧﺮخﻫﺎی ﺑﺮادهﺑﺮداری ﺑﺎﻻﺗﺮی دﺳﺖ ﻳﺎﻓﺖ.‬ ‫ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻧﺸﺎن دادهاﻧﺪ ﻛﻪ ﻓﺮزﻛﺎری ﭘﺮهﻫﺎی ﺧﻴﻠﻲ ﻧﺎزک‬ ‫ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺮزاﻧﮕﺸﺘﻲﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﻃﻮل ﻟﺒﻪ ﺑﺮﻧﺪه آﻧﻬﺎ ﻣﺤﺪود اﺳﺖ‬ ‫اﻣﻜﺎنﭘﺬﻳﺮ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﻻزم ﺑﻪ ذﻛﺮ اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﺪلﺳﺎزی‬ ‫ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺑﺮﺷﻲ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده آﻧﻬﺎ ﻛﺎﻣﻞ ﻧﺒﻮده و ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺟﻨﺒﻪ‬ ‫آزﻣﺎﻳﺸﻲ داﺷﺘﻪ اﺳﺖ.‬ ‫ﻳﻚ ﻣﺪل ﺟﺎﻣﻊ ﻛﻪ ﺑﺘﻮاﻧﺪ ﺑﺎ دﻗﺖ و ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ اﻃﻤﻴﻨﺎن ﺑﺎﻻﻳﻲ‬ ‫ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻣﺎﺷﻴﻨﻜﺎری را ﭘﻴﺶﺑﻴﻨﻲ ﻛﻨﺪ واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻣﺪلﺳﺎزی‬ ‫دﻗﻴﻖ ﻧﻴﺮوﻫﺎی ﻣﺎﺷﻴﻨﻜﺎری ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺮای ﭘﻴﺶﺑﻴﻨﻲ‬ ‫ﻣﺸﻜﻼﺗﻲ ﻧﻈﻴﺮ ﭼﺘﺮ ( نوعی ارﺗﻌﺎش ﺧﻮدﺑﺮاﻧﮕﻴﺨﺘﻪ ) و ﺻﺪﻣﻪ‬ ‫اﺑﺰار، در اﺑﺘﺪا ﺑﺎﻳﺪ ﻣﻴﺰان ﻧﻴﺮوﻫﺎ ﺑﻄﻮر دﻗﻴﻖ ﭘﻴﺶﺑﻴﻨﻲ ﺷﻮد‬. ﺟﻬﺖ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻧﻴﺮو ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﻳﻚ ﺳﺮی ﺗﺨﻤﻴﻦ در‬ ‫ﺧﺼﻮص اﺑﻌﺎد ﺑﺮاده در ﺣﺎل ﻣﺎﺷﻴﻨﻜﺎری ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ‬ ‫اﺑﺰارﻫﺎ ﺟﻬﺖ ﺑﻪدﺳﺖ آوردن اﻳﻦ اﺑﻌﺎد، ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎی ﺷﺒﻴﻪ‬ ‫ﺳﺎز ﺳﻪ ﺑﻌﺪی ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ در اﻳﻦ ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎ اﺑﺰار و ﻗﻄﻌﻪ ﻛﺎر‬ ‫ﺑﺎ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ در ﻟﺒﻪ ﺑﺮش اﺑﺰار درﮔﻴﺮ ﺷﺪه و ﻣﺨﺘﺼﺎت درﮔﻴﺮی‬ ‫ﻟﺒﻪ ﺑﺮش اﺑﺰار در ﻗﻄﻌﻪ ﻛﺎر ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه و ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﻳﻦ‬ ‫ﻣﺨﺘﺼﺎت، اﻃﻼﻋﺎت ﻻزم ﺟﻬﺖ ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزی ﻧﻴﺮوﻫﺎ ﺑﺪﺳﺖ‬ ‫ﻣﻲآﻳﺪ. ﻳﻜﻲ از ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎی ﻣﻮﺟﻮد ‪4 ACIS‬‬ ‫ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ در آن ﺑﺮای ﻣﺪلﺳﺎزی از ﺗﻜﻨﻴﻚ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﻻﻳﻪ‬ ‫ﻣﺮزیاﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﺎﻳﺶﻫﺎ و‬ ‫ﺷﺒﻴﻪﺳﺎزیﻫﺎی اﻧﺠﺎم ﺷﺪه در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ را ﻣﻲﺗﻮان در‬ ﻋﻤﻠﻴﺎت ﺧﺸﻦﺗﺮاﺷﻲ ﭘﺮهﻫﺎی ﻛﻤﭙﺮﺳﻮر ﻣﻮﺗﻮر ﻫﻮاﭘﻴﻤﺎ ﻣﻮرد‬ ‫اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮارداد ‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
حرکتهای نوسانی (periodic oscillatory motion)
ارتعاش یا حرکتهای نوسانی زمانی اتفاق می افتد که وضعیت تعادل یک جسم توسط نیروهای خارجی به هم می خورد. برای اینکه ارتعاش ایجاد شود باید یک نیروی مقابله کننده نیز وجود داشته باشد که سعی کند وضعیت تعادل را برگرداند. زمانی که تعادل یک فنر بارگذاری شده توسط یک نیروی خارجی به هم می خورد، ، نیروی فنر سعی می کند تا سیستم را به وضعیت تعادل اولیه برگرداند و در همان زمان در برابر تاثیر نیروی جرم وزنه قرار خواهد گرفت. حرکت نوسانی ازیک الگوی منظم تبعیت می کند که بین دو حد بالا و پایین ، نسبت به زمان tتغییر می کند. یک حرکت نوسانی که به این طریق بعد از یک دوره زمان معین، تکرار میشود را حرکت دوره ای (periodic) می نامیم. دامنه (Amplitude) نوسان A برابر حداکثر انحراف از وضعیت تعادل می باشد. فرکانس، مشخص می کند که نوسان چگونه در طول زمان تغییر می کند، به عبارت دیگر در هر ثانیه چند نوسان کامل (T) یا پریود اتفاق خواهد افتاد.

فصل دوم : مروری بر تابع پاسخ فرکانسی و تابع تبدیل

در حالت کلی مطالعات ارتعاشاتی را میتوان در دو حوزه زمان و فرکانس انجام داد. از آنجایی که روابط در این دو حوزه در واقع تبدیل فوریه یکدیگر هستند و با داشتن روابط در یک حوزه میتوان شکل روابط در حوزه دیگر را بدست آورد، در هر دو حالت اطلاعات مشابهی به دست می¬آید و تبدیل فوریه، اطلاعات را کم یا زیاد نمیکند. اما مزیت مطالعه در میدان فرکانسی اینست که برخی اطلاعات را شفافتر نشان میدهد. علاوه بر این میدان فرکانسی تحلیل را ساده¬تر میکند؛ بعبارت دیگر پاسخ سیستم (y(t)) به محتوای فرکانسی ورودی (x(t)) حساستر است تا به محتوای زمانی ورودی.
به طور کلی ارتعاشات اجباری را میتوان به چهار دسته تقسیم کرد:
پریودیک
ارتعاشات اجباری: گذرا
اتفاقی
غیراتفاقی بدون الگو
2-2- پاسخ فرکانسی
برای انجام تست و تحلیلهای ارتعاشاتی ابزار گوناگونی وجود دارد که در این بین تابع پاسخ فرکانسی ابزار ویژه¬ای به حساب می¬آید.تابع پاسخ فرکانسی در واقع تابعی در حوزه فرکانس است که پاسخ یک سازه به نیروی اعمال شده را به صورت تابعی از فرکانس بیان میکند. این تابع را هم میتوان از داده¬های اندازه¬گیری شده تشکیل داد و هم با استفاده از توابع تحلیلی بدست آورد.

2-1- تحلیل در حوزه فرکانس …………………………………………………………….. 5
2-2- تابع پاسخ فرکانسی…………………………………………………………….. 5
2-2-1- نمایش گرافیکی داده های تابع پاسخ فرکانسی………………………………..9
2-2-2-تحلیل ارتعاشات آزاد و اجباری……………………………………………………..9
2-2-3- تابع پاسخ فرکانسی سیستمهای یک درجه آزادی……………………………. 10
2-2-4-حل ارتعاش آزادوبررسی ویژگیهای مودال چند درجه آزادی……………………..11

فصل سوم : تحلیل دینامیکی و مدلسازی عملیات ماشین کاری

ﻣﺪلﺳﺎزی ﻟﺒﻪﻫﺎی ﺑﺮﻧﺪه و ﺳﻄﺢ ﺗﻤﺎس اﺑﺰار و ﻗﻄﻌﻪ‬ ‫ﻛﺎر‬ ‫اﺳﺘﻮاﻧﻪ ﺑﺎ ﻗﻄﺮی ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ ﻗﻄﺮ ﻓﺮزاﻧﮕﺸﺘﻲ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده و‬ ‫ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ارﺗﻔﺎﻋﻲ ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ ﻃﻮل ﺑﺮﺷﻲ آن اﻳﺠﺎد ﻣﻲﺷﻮد‬ ‫ﺳﭙﺲ ﻳﻜﻲ از ﻟﺒﻪ ﻫﺎی اﺑﺰار ﺗﻮﺳﻂ ﻳﻚ ﻣﻨﺤﻨﻲ4 ‪NURBS‬‬ ‫ﻣﺪل ﻣﻲﺷﻮد. ﭘﺲ از اﻳﺠﺎد ﺣﺠﻢ ﺟﺎروب ﺷﺪه اﺑﺰار، ﺑﻪوﺳﻴﻠﻪ‬ ‫ﻋﻤﻞ ﺗﻔﺎﺿﻞ ﺣﺠﻢ ﺟﺎروب ﺷﺪه از ﻗﻄﻌﻪ ﻛﺎر ﻛﻢ و ﺳﻄﺢ‬ ‫ﺗﻤﺎس اﺑﺰار ﺑﺎ ﻗﻄﻌﻪ ﻛﺎر ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲﺷﻮد. ﺳﭙﺲ ﻫﻤﺎﻧﻄﻮری‬ ‫ﻛﻪ در ﺷﻜﻞ 3-1- ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه ﻟﺒﻪ ﻣﺎرﭘﻴﭽﻲ ﺑﻪ ﮔﻮﺷﻪ ﻣﻮرد‬ ‫ﻧﻈﺮ ﺳﻄﺢ ﺗﻤﺎس ﻣﻨﺘﻘﻞ ﻣﻲﺷﻮد. ﺑﺎ دوران اﻳﻦ ﻟﺒﻪ ﺑﻪ اﻧﺪازه‬ ‫ﻧﻤﻮﻫﺎی زاوﻳﻪای دﻟﺨﻮاه ﻣﻲﺗﻮان ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻘﺎط ﺑﺮﺧﻮرد‬ ‫اﺑﺘﺪاﻳﻲ و اﻧﺘﻬﺎﻳﻲ ﻟﺒﻪ ﻣﺎرﭘﻴﭽﻲ ﺑﺎ ﻣﺮزﻫﺎی ﺳﻄﺢ ﺗﻤﺎس را در‬ ‫ﻣﻮﻗﻌﻴﺖﻫﺎی زاوﻳﻪای ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻧﻤﻮد‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
ﻧﻘﺎط ﺷﺮوع ﺑﻪﺗﺮﺗﻴﺐ از ‪ C‬ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ‪ B‬و ﺑﻌﺪ ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ‪ A‬و‬ ‫ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻘﺎط ﺧﺮوﺟﻲ ﺑﻪﺗﺮﺗﻴﺐ از ‪ C‬ﺑﻪ ‪ D‬و ﺑﻌﺪ ﺑﻪ‬ ‫ﺳﻤﺖ ‪ A‬ﻣﺮﺗﺐ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. اﻳﻦ ﻣﺨﺘﺼﺎت در ﻳﻚ ﻓﺎﻳﻞ ﻣﺘﻨﻲ‬ ‫ذﺧﻴﺮه و در ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻧﻴﺮوﻫﺎی اﺳﺘﺎﺗﻴﻜﻲ و دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ و‬ ‫ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎنﻫﺎی اﺑﺰار و ﻗﻄﻌﻪ ﻛﺎر ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده‬ ‫ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮﻧﺪ‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬
3-1-2- ﺳﻴﺴﺘﻢ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﻣﺎﺷﻴﻦاﺑﺰار‬
‫ﺳﻴﺴﺘﻢ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﻣﺎﺷﻴﻦاﺑﺰار ﻣﺘﺸﻜﻞ از ﺳﻪ ﻗﺴﻤﺖ‬ ‫اﺳﭙﻴﻨﺪل، ﻳﺎﺗﺎﻗﺎنﻫﺎی ﺣﻤﺎﻳﺖ ﻛﻨﻨﺪه و اﺑﺰار ﻓﺮزﻛﺎری‬ ‫اﻧﮕﺸﺘﻲ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد. ﻏﺎﻟﺒﺎً اﺑﺰار ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در‬ ‫ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻓﺮزﻛﺎری اﻧﮕﺸﺘﻲ، اﺑﺰار ﺑﺎ ﺷﻴﺎرﻫﺎی ﻣﺎرﭘﻴﭽﻲ‬ ‫ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ، ﺑﻪ ﻋﻠﺖ وﺿﻌﻴﺖ ﻫﻨﺪﺳﻲ وﻳﮋه، اﺳﺘﻔﺎده از اﻟﻤﺎن ﺗﻴﺮ‬ ‫ﺳﺎده ﺑﺮای ﻣﺪلﺳﺎزی اﻳﻦ ﻧﻮع اﺑﺰارﻫﺎ روش ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ‬ ‫ﻧﻤﻲﺑﺎﺷﺪ. از ﻫﺮ دو روش ﺗﺤﻠﻴﻠﻲ و آﻧﺎﻟﻴﺰ اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود‬ ‫ﺟﻬﺖ ﺗﺤﻠﻴﻞ اﺳﺘﺎﺗﻴﻜﻲ و دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ ﻓﺮزﻫﺎی اﻧﮕﺸﺘﻲ‬ ‫اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮد.‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‫ﻫﺪف اﺻﻠﻲ از ﺗﺤﻠﻴﻞ اﺳﺘﺎﺗﻴﻜﻲ، ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن‬ ‫ﻓﺮز اﻧﮕﺸﺘﻲ ﺗﺤﺖ اﺛﺮ ﻧﻴﺮوﻫﺎی ﻓﺮزﻛﺎری اﺳﺖ. ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر‬ ‫ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن اﺑﺰار ﻣﻲﺗﻮان ﭼﻨﺪﻳﻦ روش ﻣﺪلﺳﺎزی‬ ‫را ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار داد. ﻣﺘﺪاوﻟﺘﺮﻳﻦ روش ﺑﺮای ﺗﻌﻴﻴﻦ‬ ‫اﻧﺤﺮاف اﺑﺰار ﺑﺪﻳﻦ ﺻﻮرت اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﻜﻞ 3-1-اﺑﺰار‬ ‫ﺑﻪﺻﻮرت ﺗﻴﺮ ﻳﻜﺴﺮ درﮔﻴﺮ ﻛﺎﻣﻼ ﻣﻘﻴﺪ ﺷﺪه (ﺑﺮ روی ﺳﺎﻗﻪ‬ ‫اﺑﺰار و اﺑﺰارﮔﻴﺮ) در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه و اﻧﺤﺮاف آن از راﺑﻄﻪزیر ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ و تعیین میگردد ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲﮔﺮدد‬‬‬‬‬‬‬

3-1- عملیات فرزکاری…………………………………………………………………….. 15
3-1-1- مدلسازی لبه های برنده و سطح تماس ابزار و قطعه………………………… 15
3-1-2- ﺳﻴﺴﺘﻢ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﻣﺎﺷﻴﻦاﺑﺰار‬…………………………………………………… 15
3-1-3-ﻣﺪلﺳﺎزی فرزکاری انگشتی…………………………………………………….. 19
3-1-4- ﻣﺪل ﺳﺎزی ارﺗﻌﺎﺷﺎت ﺧﻮد ﺑﺮاﻧﮕﻴﺨﺘﻪ در‬ ‫ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻓﺮزﻛﺎری………………………. 23‬
3-1-5- اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ﺷـﺒﻴﻪ ﺳـﺎزی ارﺗﻌﺎﺷـﺎت ﺧـﻮد‬ ‫ﺑﺮاﻧﮕﻴﺨﺘﻪ در ﻋﻤﻠﻴﺎت ﻓﺮزﻛﺎری اﻧﮕﺸﺘﻲ…. 24‬
3-1-6-روش تجربی برای محاسبه نیروی برش……………………………………………….. 26
3-1-7- مدل خیز دینامیکی – نیروی Regenerative.. ….ا…………………………………….. 27
3-1-8- مدلسازی اجزا محدود (FE) ابزار و اسپ……………. ……………………………….. 29
3-1-9- معیار بروز ارتعاشات خود بر انگیخته …………………………………………………… 31
3-2- ﻣﺪلﺳﺎزی اﺑﺰار ﺑﻮرﻳﻨﮓ:‬…………………………………………………………………….. 33
3-2-1- -ﻣﺪﻟﺴﺎزی دﻣﭙﺮ ﺿﺮﺑﻪای ……………………………………………………………….. 35
3-3-مدل تراشکاری………………………………………………………………………………39

فصل چهارم : روشهای کاهش ارتعاشات در ماشینهای ابزار

نوسانهای تحت فشار بر اثر عملیات برش فلزات ایجاد می شوند و بخشی از ارتعاشات موجود در سیستم را تشکیل می دهند، در ضمن این که نیروهای ایجاد شده بر اثر تقابل بخشهای مختلف ماشین ابزار نیز منجر به ایجاد ارتعاش خواهند شد، شکل 14. کلیه بخشهای متحرک ماشین انرژی را به کار مفید تبدیل می کنند. از آنجائیکه هیچ بخشی از ماشین این وظیفه را به طور کامل انجام نمی دهد، بخشی از انرژی به گرما تبدیل می شود و در موارد خاصی این انرژی مبدل به نیروهای تقابلی خواهد شد. در ماشینهای ناپایدار با خواص میرایی ضعیف، این نیروها می توانند به لبه برنده ابزار منتقل شده و باعث افزایش نوسانات تحت فشار گردند. اگر چه نیروهایی که در حین عملیات برش ایجاد می شوند بسیار بزرگتر از هر گونه ارتعاشی هستند که در بخشهای مختلف ماشین بروز می کند، با این وجود منابع تولید انرژی را می توان به شرح زیر یادآوری نمود
1- بالانس نبودن (لنگی)، به عنوان مثال زمانی که مرکز ثقل یک جسم گردان بر محور دوران آن منطبق نباشد،
2- خمش یا موقعیت ضعیف یک محور،
3- زمانی که از یاتاقانهای بدون اصطکاک استفاده می شود، همچنین بلبرینگ و رولربیرینگها، اختلاف بین مرکز ثقل و محور دوران
4- آسیب دیدگی یا پارگی در تسمه های انتقال نیرو یا دیگر بخشهای ماشین که ممکن است ایجاد ارتعاش نماید.
5- لقی قطعات در سیستمهای متحرک همیشه باعث ایجاد ارتعاش می شود و منجر ه ضایعاتی خواهد شد. بنابراین بازدیدهای مرتب و تعویض قطعات ساییده شده از بیشترین اهمیت برخوردار است. به علاوه پیچهایی که بخوبی سفت نشده باشند باعث ایجاد ارتعاش در قطعاتی خواهند شد که با هم درگیری دارند
6- سیستمهای هیدرولیک.
7- غیر یکنواختی در جنس قطعه کار
8- ایجاد لبه انباشته (لایه های برش خورده که بر روی ابزار باقی مانده اند) در ابزارهای برشی
9- برش متناوب
10- انتقال ارتعاش از پایه ماشین که ارتعاش آن ناشی از منابع دیگری می باشد
11- تولید ارتعاش توسط خود فرآیندهای ماشین کاری که معمولاً لرزش ماشین ابزار خوانده می شود
4-3- راههای حذف ارتعاش
پس از شناخت ارتعاش و بررسی علل و عوامل بوجود آورنده آن وهمچنین مشاهده آثار سویئ که بر روی ماشین ابزار، قطعه کار و ابزارهای برشی دارد، این سوال پیش خواهد آمد که آیا راه حلی هم برای حذف یا کاهش ارتعاش وجود دارد؟ جهت پاسخ به این سوال موارد زیر جهت کاهش و دمپ ارتعاش مورد بررسی قرار گرفت:
به دلیل گستردگی و تنوع فرآیندهای ماشینکاری و همچنین به علت شباهتی که بین این نوع عملیاتها وجود دارد در اینجا به اختصار عملیات تراشکاری مورد بحث قرار می گیرداکثر عملیات تراشکاری که در حالت تراشکاری خارجی انجام می شوند را می توان در حالت تراشکاری داخلی نیز یافت . در حالت تراشکاری خارجی میزان طول آزاد ابزار (Overhang) تحت تاثیر طول قطعه کار نیست و می توان ابعاد ابزارگیر را به نحوی انتخاب کرد که بتواند در برابر تنشهای ناشی از برش مقاومت نمایند. اما در عملیات داخلی تراشی ابعاد ابزار بشدت توسط قطر و طول سوراخ قطعه کار محدود می گردد یک قانون کلی که برای همه موارد ماشینکاری کاربرد دارد این است که همیشه باید طول آزاد ابزار (L) را به حداقل برسانیم تا بهترین پایداری امکانپذیر و به وسیله آن دقت لازم، حاصل گردد. در مورد عملیات بورینگ عمق سوراخ تعیین کننده میزان طول آزاد ابزار (L) را به حداقل برسانیم تا بهترین پایداری امکانپذیر و به وسیله آن دقت لازم، حاصل گردد. در مورد عملیات بورینگ عمق سوراخ تعیین کننده میزان طول آزاد ابزار خواهد. با افزایش قطر ابزار D، پایداری افزایش می یابد. اما این امکان محدود است زیرا باید فضای مجاز برای تخلیه براده و حرکتهای شعاعی ابزار را نیز ر نظر داشت. پایداری ابزار را می توان توسط نسبت طول آزاد L به قطر ابزار D تعریف کرد : هر قدر مقدار این نسبت (L/D) کوچکتر باشد پایداری بهتری خواهیم داشت،

4-1- تأثیرات ارتعاش بر ماشین های ابزار……………………………………………………… 45
4-2- منابع بوجود آورنده ارتعاش……………………………………………………………….. 45
4-3- راههای حذف ارتعاش……………………………………………………………………46
4-3-1- اثر نیروهای برشی……………………………………………………………………..46
4-3-2- هندسه اینسرت…………………………………………………………………………47
4-3-3- زاویه ورود………………………………………………………………………………….48
4-3-4- شعاع نوک ابزار…………………………………………………………………………49
4-3-5- نحوه بستن ابزار…………………………………………………………………………. 50
4-3-6- انتخاب ابزار………………………………………………………………………………….51
4-3-7- عملکرد داخل تراشهای قابل تنظیم…………………………………………………….. 51
4-3-8- شکستن براده ها و تخلیه آنها……………………………………………………………54
4-3-9- کاهش ارتعاشات ابزار با استفاده از قطعات سخت در بدنه ابزار………………………55
4-3-10- سایر روشها برای کاهش ارتعاشات……………………………………………………..56
فصل پنجم : نتیجه گیری ………………………………………………………………………….. 57

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست شکل ها

شکل ‏0 1- تابع پاسخ فرکانسی ………………………………………………………………7
شکل ‏0 2- نمایش تابع پاسخ فرکانسی ……………………………………………………..9
شکل 3-1- درگیری لبه های ابزار با قطعه کار ……………………………………………..15
ﺷﻜﻞ 3-2- ﺳﺎزه اﺑﺰار ﻓﺮز اﻧﮕﺸﺘﻲ ﺑﺮ روی دﺳﺘﮕﺎه ﻓﺮز ‪CNC‬‬ ………ا…………………….16‬
ﺷﻜﻞ 3-3 -ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ ﻓﺮز اﻧﮕﺸﺘﻲ 2 ﺷﻴﺎره …………………………………………..17
شکل 3-4- ﻧﺎﺣﻴﻪ 1 از ﻓﺮز اﻧﮕﺸﺘﻲ دو شیاره ………………………………………………‬18
ﺷﻜﻞ 3-5- ﻫﻨﺪﺳﻪ ﺗﻴﺮ ﺑﺎ دو ﺑﺨﺶ ﻫﻨﺪﺳﻲ ﻣﺨﺘﻠﻒ …………………………………….19
ﺷﻜﻞ 3-6- ﺷﻜﻞ دو ﻣﻮد اول اﺑﺰار ﺑﺮﺷﻲ ……………………………………………………19
شکل 3-7- حالتهای موافق و مخالف در فرزکاری …………………………………………..20
شکل 3-8- حالت فرزکاری موافق برای محاسبه نیروهای فرزکاری ………………………20
ﺷﻜﻞ3-9- ﺣﺎﻟﺖ ﻓﺮزﻛﺎری ﻣﺨﺎﻟﻒ ﺑﺮای ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻧﻴﺮوﻫﺎی‬ فرزکاری ………………………20
ﺷﻜﻞ 3-10- ﻟﺒﻪ ﻫﺎی ﺑﺮﻧﺪه اﺑﺰار و ﺳﻄﻮح ﻣﻮج دار‬ ………………………………………..23
ﺷﻜﻞ 3-11- ﻟﺒﻪ ﻫﺎی ﺑﺮﻧﺪه اﺑﺰار و ﺳﻄﻮح ﻣﻮج دار‬ …………………………………………..25
ﺷﻜﻞ 3-12- ﻧﻴﺮوﻫﺎی ‪ Regenerative‬ وﺧﻴﺰ ﻣﺮﻛﺰ اﺑﺰار………………………………………..26 ‬
شکل ( 3-13- ) مدل شبیه سازی عملیات فرزکاری در دامنه زمان………………………….28
شکل ( 3-14- ) ضخامت نامی براده ، نیروی مماسی F_t و نیروی شعاعی F_r ..ا……….29
شکل ( 3-15-) المان تیر در صفحه xy ……ا……………………………………………………30
شکل (3-16-) مدل اجزاء محدود محور – اسپیندل …………………………………………..30
شکل (3-17- ) مدل اجزاء محدود پره ملخ موتور جت …………………………………………31
شکل 3-18- (a) نیروی برشی کل شبیه سازی شده، حالت پایدار ……………………..32
ﺷﻜﻞ(3-19- ): ﻃﺮح ﺷﻤﺎﺗﻴﻚ ﻳﻚ دﻣﭙﺮ ﺿﺮﺑﻪای‬ ……………………………………………..35
ﺷﻜﻞ 3-20- ﺟﺎﻳﮕﺬاری دﻣﭙﺮ ﺿﺮﺑﻪای در اﺑﺰار ﺑﻮرﻳﻨﮓ ……………………………………….38
ﺷﻜﻞ3-21- ﻧﻴﺮوﻫﺎی وارده ﺑﻪ اﺑﺰار ﺑﻮرﻳﻨﮓ ( ﺑﺎ وﺟﻮد دﻣﭙﺮ ﺿﺮﺑﻪای ) ……………………….38
شکل ( 4-1- ) : نیروی مماسی و نیروی شعاعی و خمشهای ابزار ……………………..47
شکل (4-3- ) : زاویه گوه (γ ) ، زاویه آزاد (β ) ، زاویه براده (α) …ا……………………….48
شکل (4-4 ) : زاویه ورود مناسب …………………………………………………………….48
شکل (4-5- ) : اثر شعاع ابزار در خمش …………………………………………………49
شکل (4-6- ) : بطور کلی اثرات هندسه ابزار در ارتعاش ……………………………..49
شکل ( 4-7-) : روش صحیح و غیر صحیحی بستن ابزار ……………………………….50
شکلهای (4-8- ) تا (4-14- ) انواع ابزارهای ضد ارتعاش قابل تنظیم ………………52-54
شکل (4-15- )تخلیه وشکستن براده ها …………………………………………………54
شکل (4-16- ) ابزار مجهز به سیستم خنک کاری داخلی ……………………………55
شکل (4-17- ) : نمونه اجرا شده طرح فوق در شرکت SANDVIK ……ا…………….56

فهرست جداول

جدول ‏0 1- تعریف توابع پاسخ فرکانسی ……………………………………………….8
جدول 3-1- خواص ماده و مشخصات هندسی ابزار………………………………….19
جدول 3-2- پارامترهای مودال سیستم ارتعاشی………………………………..25
جدول 2-3- علائم و نشانه های مورد نیاز در مدل فرایند تراشکاری…………..39
فهرست منابع فارسی ……………………………………………………………… 57
فهرست منابع لاتین …………………………………………………………………57

 



  مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان