مطالعه‌ی عوامل مؤثر بر ارتعاشات یاتاقان هوایی در ماشین‌کاری نانومتریک

Abstract

از مهم‌ترین مباحث مورد مطالعه در ماشین‌های ابزار فوق دقیق می‌توان به ساختمان ماشین‌ابزار و سفتی‌های بالای آن، پایداری حرارتی و مکانیکی و مقادیر آن، ارتعاشات پایین، و محورهای حرکتی بسیار دقیق اشاره کرد. یکی از اجزای بسیار مهم در ماشین‌های ابزار فوق دقیق اسپیندل هوایی آن است که ارتعاشات آن مستقیماً بر کیفیت سطح ماشین‌کاری شده تأثیر دارد. از پارامترهای مؤثر بر ارتعاشات اسپیندل می‌توان به سرعت دورانی، نحوه‌ی تغذیه‌ی هوای فشرده، عوامل حوضچه‌ی هوایی، فشار هوای موجود در لقی هوا و... اشاره کرد. در این تحقیق پارامترهای شکل، اندازه، عمق و تعداد حوضچه‌ی هوایی و سرعت دورانی مورد بررسی قرار گرفت. برای هریک از این پارامترها سه سطح در نظر گرفته شد. در مجموع تعداد ۲۴۳ آزمایش انجام گرفت که در هریک از آنها ابتدا اسپیندل‌های هوایی به‌کمک فرایندهای مختلف تولید ساخته شدند. برای بررسی ارتعاشات از دستگاه ۶۰ V‌i‌b‌r‌o‌T‌e‌s‌t استفاده شد. در پایان، با تحلیل نتایج آزمایشات با استفاده از D‌O‌E مشاهده شد که حوضچه‌های هوایی با مساحت m‌m$^2$ ۳۰۰ و عمق m‌m ۳ و تعداد ۲ در سرعت r‌p‌m ۱۸۰۰ دارای کم‌ترین مقدار ارتعاش‌اند. همچنین از لحاظ شکل، حوضچه‌های مدور و مستطیلی کم‌ترین مقدار ارتعاش را داشته‌اند.