مطالعه تحلیلی و تجربی ناپایداری در فرآیند فرزکاری و بررسی چگونگی تأثیر پارامترهای برشی و سختی ابزار

Abstract

چکیده در این مقاله، به‌کمک معادلات ارتعاشی ابزار در دو جهت x و y ، پدیده چَتِر در فرآیند فرزکاری مدل‌سازی شده‌است. برای حل این معادلات، ویژگی‌های ساختاری ابزار برشی، نظیر فرکانس طبیعی اصلی، ضریب میرایی و سختی آن در جهت‌های x و y باید معلوم باشد. برای تعیین این ویژگی‌ها، "آزمایش مودال" انجام شده و نتایج آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته‌است. مدل تحلیلی ارائه‌شده برای پدیده چَتِر، در عمق‌های برش محوری مختلف مورد بررسی تجربی قرار گرفته و درستی آن تأیید شده‌است. میزان عمق برش بحرانی در فرآیند شیارتراشی آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V با ابزار کاربایدی بصورت‌های تجربی و تحلیلی درحدود 5 میلیمتر بدست آمده ‌است. پس از اطمینان از صحت مدل ارائه‌ شده برای پیش‌بینی وقوع یا عدم وقوع پدیده چَتِر، تأثیر پارامترهای سرعت برشی، سختی ابزار فرز انگشتی و عمق برش شعاعی بر پایداری سیستم برشی شبیه‌سازی شده‌است. با افزایش سرعت برشی، سیستم بین حالت‌های پایدار و ناپایدار چند بار سوئیچ می‌کند. دلیل این رفتار شکل خاص نمودار دالان‌های پایداری (SLD) است. افزایش سختی ابزار برشی و کاهش میزان درگیری شعاعی ابزار با قطعه‌کار فرآیند را پایدارتر می‌سازد.