15137

15137

تبيين المان اتصال استوانه اي مابين ابزار و ابزارگير در ماشين كاري

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

اسفند ماه 1393

اسفند ماه 1393

دكتر حميد احمديان

مكانيك

چكيده اكثر سازه¬هاي مكانيكي از سوار كردن اجزاي متفاوت باروش‌هاي اتصال مختلف بهوجود آمده¬اند كه، اين اتصالات، بر رفتار ديناميكي سيستم تأثيرقابل‌توجهي دارند. يكي از كاربردي¬ترين اين سازه¬ها، ماشين ابزار مي¬¬باشد كه، با توجه به اثر مستقيم آن در صنعت و توليد مورد توجه بيشتري قرار گرفته است. مي¬توان گفت براي پيش¬بيني دقيق پايداري ماشين ابزار و پيشگيري از لرزش، مدل¬سازي دقيق اتصال ابزار-ابزارگير داراي اهميت بوده تا از بهوجود آمدن لغزش و ارتعاشات ناپايدار در نوك ابزار جلوگيري شود. اما مدل¬هاي ارائه‌شده براي اين اتصال، داراي نواقص و كاستي¬هايي مي¬باشند كه از جمله مي¬توان به عدم اثر پارامترهاي سطح و پيش¬بار موجود در اتصال پرداخت. همچنين در مدل¬هاي ارائه‌شده، هندسه اين اتصال كه به صورت استوانه¬اي مي¬باشد، كمتر مورد توجه قرارگرفته و اثرات ريز لغزش و ضربه ديده نشده است. در اين پايان¬نامه، اتصال بين ابزار و ابزارگير در ماشين¬ابزار تحت بررسي قرار گرفته است. اين اتصال با استفاده از فرضيه لايه مجازي و گسترش يك المان استوانه¬اي جديد با روش المان محدود مدل شده است. در ادامه و پس از صحه¬گذاري و مقايسه المان جديد با نتايج مدل¬سازي در نرم‌افزارAnsys، در تئوري لايه مجازي از تركيب دو مدل هرتز و فركتال، به ترتيب برايمدل‌سازي سفتي عمودي و مماسي استفاده شده است. تغييرات سفتي درطول اتصال كه به واسطه تغيير در فشار عمودي بين سطوح در طول اتصال رخ مي‌دهد، پارامترهاي المان¬هاي در نظر گرفته‌شده در ناحيه اتصال را متغير مي¬كند. از اين رو با مدل‌سازي ابزار و ابزارگير و بهدست آوردن توزيع فشار در ناحيه اتصال بهوسيله مدل¬سازي، پارامترهاي اتصال توسطآزمون مدل ساخته‌شده، به‌روزرساني مي¬شوند. لازم به ذكر است، فشار عمودي در ناحيه اتصال، بهوسيله سرهم كردن از نوع انطباق تداخلي بين ابزار و ابزارگير مدل شده است. در اين پايان¬نامه عملكرد اين مدل‌سازي اتصال و فوايد و معايب آن مورد بررسي قرار گرفته است كه، از قابليت-هاي اين مدل‌سازي مي¬توان به مدل‌سازي استوانه¬اي اتصال، كاهش تعداد المان به‌كاررفته در ناحيه اتصال نسبت به مدل¬هاي ديگر و همچنين تأثير اثر فشار عمودي وپارامترهاي سطح در سفتي عمودي و مماسي اتصال و قابليت مدل¬سازي ريز لغزش اشاره كرد. واژه‌هاي كليدي:ابزارو ابزارگير، اتصال، المان استوانه¬اي، لايه مجازي،هرتز، فركتال، توزيع فشار، انطباق تداخلي