شبیه‌سازی نیروها و ارتعاشات برشی استاتیک و دینامیک برای ابزارهای سرامیکی فرزکاری کارگذاری شده
محورهای موضوعی : انتقال ارتعاشات
پرویز قزوینیان
1
(مربی، گروه مهندسی مکانیک، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران)
کلید واژه: ارتعاشات, ابزار قابل پیوست, نیروهای برشی, کارگذاری های سرامیکی,
چکیده مقاله :
ابزار برشی با کارگذاری های سرامیکی به طور فزاینده ای در ماشین کاری الیاژهای سوپر که معمولا در صنعت هوافضا کاربرد دارد، استفاده می شود. کارگذاری های سرامیکی سرعتهای برش بالاتری را به دلیل مقاومت حرارتی بالاتر در مقایسه با کارگذاری های کاربیدی ایجاد می کنند. اما موفقیت این پروسه خیلی به انتخاب درست پارامترهای پروسه حساس است. در این مطالعه، مدلهای پروسه آنالیتیکی برای ابزار فرزکاری قابل پیوست با کارگذاری های سرامیکی گرد ارائه می شود. این مدلها را می توان برای تعیین پارامترهای برشی برای کیفیت بهینه و بهره وری ماکزیمم بکار برد. ابتدا، هندسه حاشیه های برشی کارگذاری تحت اثر زوایا روی کار گذاری ها فرموله گردید. انگاه یک مدل نیروی برشی تحلیلی ایجاد گردید. این کار به تحلیل اثرات پارامترها روی نیروهای برشی امکان می دهد. یک مدل زمان حوزه نیز برای تحلیل نیروهای برشی دینامیک و حدود ایستایی برای پروسه فرزکاری ایجاد گردیده است. پس از آن، مدلها در متلب GUI اجرا گردید تا کاربردهای مدل را در صنعت اسان سازد. ضرایب همبستگی نیروی برشی که برای محاسبه نیروهای برشی نیاز است از تست های برش با ماده Inconel718 شناسایی گردید. آنگاه مدل نیروی برشی با تجربیات برشی روایی سازی گردید. بعد از کسب داده های مدل ابزار از طریق تست تپ، نیروها و ارتعاشات برشی دینامیک بوسیله مدل حوزه زمان شبیه سازی گردید. یک سری از شبیه سازی ها انجام گرفت تا حدود ایستایی را در برخی شرایط عملیاتی با استفاده از مدل حوزه زمان تعیین کند و لبهای ایستایی برای ابزار تحت مطالعه رسم گردید.
Shear tools with ceramic inserts are increasingly used in the machining of super alloys commonly used in the aerospace industry. Ceramic inserts produce higher cutting speeds due to higher thermal resistance compared to carbide inserts. But the success of this process is very sensitive to the correct choice of process parameters. In this study, analytical process models for attachment milling tools with round ceramic inserts are presented. These models can be used to determine shear parameters for optimal quality and maximum efficiency. First, the geometry of the implant shear margins was formulated under the effect of angles on the implants. An analytical shear force model was then developed. This allows the analysis of the effects of parameters on shear forces. A field time model has also been developed to analyze the dynamic shear forces and static limits for the milling process. After that, the models were implemented in the MATLAB GUI to facilitate the applications of the model in the industry. The shear correlation coefficients required to calculate the shear forces were identified from shear tests with Inconel718. Then the shear force model was validated with shear experiences. After obtaining the instrument model data through pulse test, the forces and dynamic shear vibrations were simulated by the time domain model. A series of simulations were performed to determine the static limits in some operating conditions using the time domain model and static edges were drawn for the tool under study.
_||_
