مدلسازی نیروی برشی در فرزکاری به کمک ارتعاش آلتراسونیک و بررسی تجربی آن
نویسندگان
1 هیئت علمی مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2 استادیار مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد
3 هیئت علمی مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر
doi
چکیده
محاسبه نیروی برشی در همه فرآیندهای ماشینکاری از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این مقاله، ضخامت براده تغییر شکل نیافته در فرآیند فرزکاری به کمک ارتعاش آلتراسونیک یک بُعدی محاسبه و سپس، مدلی برای تعیین نیروی برشی در این فرآیند ارائه شده است. روابط تحلیلی نشان میدهند که بیشینه نیروی برشی در فرزکاری آلتراسونیکی بیشتر از فرزکاری معمولی است ولی، میانگین نیروی برشی در فرزکاری آلتراسونیکی کاهش یافته است. برای راستی آزمایی مدلسازی پیشنهاد شده، به کمک یک تنظیم تجربی خاص و اِعمال ارتعاش یک بُعدی در راستای پیشروی به قطعهکار، نیروی برشی در فرزکاری معمولی و ارتعاشی به صورت تجربی اندازه گیری شده است. بزرگتر بودن بیشینه نیروی برشی در فرزکاری آلتراسونیکی و کاهش میانگین نیروی برشی در آن نسبت به فرزکاری معمولی، در نتایج تجربی نیز مشاهده میشود. مقایسه مقادیر متوسط نیروی برشی نشان میدهد که روابط تحلیلی برای پیش بینی نیروی برشی در فرزکاری معمولی به طور متوسط 16% و در فرزکاری آلتراسونیکی به طور متوسط 40% خطا دارد. با توجه به اینکه محاسبه تحلیلی ضخامت براده تغییر شکل نیافته و نیروی برشی در فرزکاری آلتراسونیکی و همچنین مقایسه نیروهای تجربی با نیروهای مدلسازی شده، برای نخستین بار در این مقاله انجام شده است، میتوان دقت روابط ارائه شده را قابل قبول دانست.
