13776

13776

مدلسازي غير خطي اتصالات و ياتاقانها در مجموعه اسپيندل-هولدر و ابزار در فرزكاري

دكتري

مكانيك

پاييز 1392

پاييز 1392

دكتر رضا معدوليت

چكيده لرزش يكي از مواردي است كه مانع به كارگيري حداكثر توان ماشينكاري مي گردد و به عنوان يك عامل محدود كننده در فرآيند ماشينكاري شناخته مي شود. ابزار مهم مورد استفاده در تعيين شرايط بهينه ماشينكاري خارج از لرزش، دياگرامهاي پايداري هستند. جهت به دست آوردن اين دياگرامها نياز به پاسخ فركانسي انتهاي ابزار است. با توجه به تنوع هولدر و ابزار هاي مورد استفاده در يك ماشين فرز نياز به روش هاي مدلسازي بر پايه كوپلينگ بوده و تعيين خواص اتصال بين اين اجزا به چالشي در سالهاي اخير تبديل شده است. در اين تحقيق ابتدا به تعيين خواص تماسي بين اسپيندل، هولدر و ابزار پرداخته شده است و روشي بر پايه اجزاي محدود ارائه شده است. در اين روش بر عكس فرضيات تحقيقات گذشته، سفتي لايه تماسي به صورت غير خطي در طول تماس فرض مي شود. در ادامه روشهاي كوپلينگ رسيپتانس رايج مورد بررسي قرار گرفته و روش جديدي بر پايه كوپل رسيپتانس پيوسته ارائه شده است. عوامل غير خطي گوناگوني در ماشين فرز مي تواند وجود داشته باشد كه در اينجا تمركز بر روي مدلسازي تماس بين اجزا و بلبرينگهاي اسپيندل مي باشد. همانطور كه گفته شد تماس بين اجزا با استفاده از روش اجزاي محدود مدلسازي شده است. خواص نيرو-جابجايي بلبرينگها بر اساس تئوري جديد بر پايه تغيير شكل ساچمه ها همراه با تغيير شكل هاي موضعي هرتز به دست آمده و به صورت تجربي مورد تاييد قرار گرفته اند. در نهايت در اين تحقيق تاثير غير خطي ها شامل بلبرينگها و تماس بين اسپيندل و هولدر كه به صورت تجربي در ماشين فرز شناسايي مي شود بر پاسخ فركانسي و دياگرامهاي پايداري مورد بررسي قرار مي گيرد. با به دست آوردن پاسخ فركانسي تجربي در انتهاي ابزارگير در سطوح تحريم مختلف مي توان رفتار غير خطي آن را مشاهده نمود. اين رفتار غير خطي به طور عمده به بلبرينگهاي اسپيندل و تماس بين اسپيندل وهولدر بر مي گردد. سپس با تركيب اين پاسخ هاي فركانسي در سطوح تحريك مختلف با مدل تئوري ابزار به پاسخ فركانسي انتهاي ابزار و به تبع آن به دياگرامهاي پايداري خواهيم رسيد. ميزان تاثير غير خطي در اين دياگرامهاي پايداري مورد تحليل قرار گرفته است. تمام تحليل هاي مورد استفاده به صورت مجزا با استفاده از روش اندازه گيري مناسب مورد تاييد قرار گرفته است. واژه هاي كليدي: لرزش، مدلسازي فرز، غير خطي ، ماشين ابزار