پایانامه تحلیل و آنالیز ارتعاشات در ابزارهای برشی

اختصاصی از حامی فایل پایانامه تحلیل و آنالیز ارتعاشات در ابزارهای برشی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

شلینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

 

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 

تعداد صفحه:24

 چکیده................................................................................................................................................................................1

 مقدمه..................................................................................................................................................................................2

فصل اول: کلیات

فصل دوم : مروری بر تابع پاسخ فرکانسی و تابع تبدیل

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

    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.. .................................................................... 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

     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

فهرست شکل ها

شکل ‏2 1- تابع پاسخ فرکانسی .....................................................................................................................7

شکل ‏2 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 ...............................................................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 ................................29

شکل ( 3-15-) المان تیر در صفحه xy ......................................................................................................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) ..............................................................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 ..........................................................56

فهرست جداول

جدول ‏2 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

ب

فهرست منابع فارسی ............................................................................................................................................... 57

فهرست منابع لاتین ..............................................................................................................................................  57

چکیده :در ﻃﻲ ﻋﻤﻠﻴﺎت ماشینکاری، ﻧﻴﺮوﻫﺎی ﺑﺮﺷﻲ ﺑﺎﻋﺚ اﻳﺠﺎد ارﺗﻌﺎﺷﺎت در اﺑﺰار ﺑﺮﺷﻲ، ﻗﻄﻌﻪ ﻛﺎر و ﺗﺠﻬﻴﺰات ﻧﮕﻬﺪارﻧـﺪه ﻣـﻲﺷـﻮد و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺳﻼﻣﺖ ﺳﻄﺢ ﻗﻄﻌﻪ ﻧﻬﺎﻳﻲ و ﻛﻴﻔﻴﺖ ﻣﺤﺼﻮل را ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﻴﺮ ﻗﺮار ﻣﻲدﻫﺪ. ﭘﻴﺶﺑﻴﻨﻲ دﻗﻴﻖ ﻧﻴﺮوﻫﺎی ﺑﺮﺷﻲ ﺑـﺮای اﻧﺘﺨـﺎب ﺑﻬﻴﻨـﻪ ابزار و ﻣﺎﺷﻴﻨﻬﺎی اﺑﺰار از اﻫﻤﻴﺖ زﻳﺎدی ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ. در اﻳﻦ تحقیقﻣﺪلﺳﺎزی و ﺷﺒﻴﻪﺳـﺎزی ﻧﻴﺮوﻫـﺎی ﺑﺮﺷـﻲ در ﻓﺮاﻳﻨـﺪ ﻓﺮزﻛـﺎری ‫اﻧﮕﺸﺘﻲ و تراشکاری و بورینگ اﻧﺠﺎم ﻣﻲﺷﻮددر مرحله بعد به معرفی ارتعاشات خود انگیخته  chatter در هنگام فرزکاری پرداخته و راههای کنترل و غلبه ان توضیح داده میشود. و در انتها به عوامل ایجاد ارتعاش در پروسه ماشینکاری پرداخته و راهها و روشهایی برای غلبه بر لرزش و ارتعاشات حاصل از نیروهای ماشنکاری و ارتعاشتات خود انگیخته پیشنهاد میگردد و نمونه هایی از ابزارالات ضد ارتعاشی معرفی میگردد.

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.