27389

طراحي و ساخت تجهيزات اندازه گيري نيروهاي برشي در سوراخكاري

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك گرايش ساخت و توليد

1401

1401/06/28

دكتر بهنام داودي

دكتر نوروزمحمد نوري

مكانيك

يكي از عواملي كه در فرآيند ماشينكاري تاثير بسزايي دارد نيروهاي برشي مي باشد. اندازه گيري و محاسبه نيروهاي برش براي انتخاب ابزار ، تجهيزات ماشينكاري و... ضروري است. براي اندازه گيري نيروهاي ماشينكاري معمولا از دينامومتر ها استفاده مي شود.دينامومتر وسيله اي است كه نيرو، گشتاور و توان را اندازه گيري كرده و داراي انواع مختلفي مي باشد.با توجه به اينكه دسترسي به اين ابزار مشكل بوده و نيز قيمت بالايي دارد و از جمله قطعات تحريمي است ، بنابراين ضرورت دارد كه يكسري تجهيزات براي اندازه گيري نيرو طراحي و ساخته شود. در اين پايان نامه تجهيراتي طراحي و ساخته شد كه بتواند نيروهاي فرآيند سوراخكاري كه از يكي از مهم ترين فرآيندهاي ماشينكاري است را اندازه گيري نمايد. نيروهاي ماشينكاري در اين فرآيند شامل نيروي محوري و گشتاور پيچشي است. بدين منظور يك وسيله اندازه گيري طراحي و ساخته شد تا بتواند بصورت همزمان و پيوسته اين دو المان را پايش نمايد.اين ابزار از قطعاتي مثل نيروسنج ، صفحات اصلي و متحرك ،ياتاقان هاي لغزشي و غلتشي ، سه نظام و تجهيزات الكترونيكي از جمله ترنسميتر و... تشكيل شده است. طراحي اوليه اين ابزار توسط نرم افزار ساليد ورك انجام و پس از بررسي طرح و صحه گذاري در چند مرحله ، نقشه هاي اجرايي آن تهيه و فرآيند ساخت آغاز گرديد. براي ساخت از انواع روشهاي ماشينكاري مانند تراشكاري، فرز كاري، برش ليزر، سنگ زني ، آبكاري و... استفاده شد.در حين فرآيند ساخت به دلايل فني مدل چند بار اصلاح و قطعات مورد بازبيني قرار گرفت. در نهايت قطعات مونتاژ شده و قسمتهاي الكترونيكي و نرم افزاري تعبيه و تست گرديد و جهت صحه گذاري با روشهاي مختلف، كاليبراسيون صورت گرفت. در اين پروژه تجهيزات اندازه گيري نيروهاي برشي شامل نيروي محوري و گشتاور پيچشي در فرآيند سوراخكاري كه توسط ابزار به قطعه كار يا برعكس وارد مي شود بصورت ايده جديد طراحي و ساخته شده است. از ويژگي هاي مهم اين دستگاه اندازه گيري نسبت به نمونه هاي قبلي ، اندازه گيري نيروي محوري و گشتاور پيچشي بصورت همزمان و بصورت مستقل از هم مي باشد. همچنين اطلاعات خروجي از اين دستگاه بصورت برخط و پيوسته پايش مي گردد. نرم افزاري كه براي اين كار آماده شده اين قابليت را دارد كه نمودار زمان- نيرو را بصورت پيوسته ترسيم نمايد و با اين قابليت مي توان نتايج خوبي از فرآيند ماشينكاري بدست آورد.

1401/08/25

Design and manufacture of equipment for Measuring cutting forces in drilling operations

9/19/2023 12:00:00 AM

One of the factors that has a significant impact on the machining process is cutting forces. Measuring and calculating cutting forces is essential for selecting tools, machining equipment, etc. Dynamometers are usually used to measure machining forces. A dynamometer is a device that measures force, torque and power and has different types. Considering that access to this tool is difficult and also the price It is high and it is among the sanctioned parts, so it is necessary to design and build a series of equipment to measure force. In the first place, a device was designed and built that can measure the forces of the drilling process, which is one of the most important machining processes. Machining forces in this process include axial force and torque. For this purpose, a measuring device was designed and built to be able to monitor these two elements simultaneously and continuously. This device consists of parts such as dynamometers, main and moving plates, sliding and rolling bearings, three systems and electronic equipments such as transmitters and ... Composed. The initial design of this tool was done by Solidwork software, and after reviewing the plan and validating it in several stages, its implementation plans were prepared and the construction process began. A variety of machining methods such as turning, milling, laser cutting, grinding, plating, etc. were used for construction. During the construction process, the model was modified several times and the parts were reviewed for technical reasons. Finally, the assembled parts and the electronic and software parts were installed and tested, and calibration was done in order to confirm with different methods. In this project, cutting force measurement equipment, including axial force and torsional torque in the drilling process, which is inserted into the work piece by the tool or vice versa, is designed and built as a new idea. One of the important features of this measuring device compared to previous models is the simultaneous and independent measurement of axial force and torque. Also, the information output from this device is monitored online and continuously. The software prepared for this work has the ability to draw the time-force diagram continuously, and with this ability, good results can be obtained from the machining process.

دينامومتر , حسگر وزن , سوراخكاري , نيروهاي برشي

dynamometer , cutting forces , loadcell , drilling

nematinia reza

davoodi bahnam