بررسی پارامترهای ماشینکاری ابزار ارتعاشی چرخان در فرآیند تراشکاری ارتعاشی

در این تحقیق به بررسی نیروهای ماشینکاری و زبری سطح قطعات تراشکاری شده با استفاده از ابزار چرخان ارتعاشی و مقایسه آن با ابزار چرخان معمولی پرداخته شد. بنابراین سیستمی طراحی شد که بتواند در حین چرخش، ارتعاش اولتراسونیک را به ابزار تراش انتقال دهد و همچنین بتواند به راحتی بر روی دستگاه تراش نصب شود. برای ارتعاش ابزار در حین تراشکاری نیاز به طراحی یک هورن با فرکانس حدود 20 کیلو هرتز بود که سرانجام هورنی از جنس استیل با فرکانس 20618 هرتز، ابتدا در نرم افزار المان محدود آباکوس تحلیل، طراحی و سپس ساخته شد. همچنین از ابزار گرد با قطر 10 میلیمتر برای تراشکاری و انجام آزمایش ها استفاده شد. آزمایش ها بر روی دو ماده آلومینیوم 7075 و mo40 انجام شد. تعداد آزمایش ها بر روی آلومینیوم، 108 عدد و بر روی mo40، 20 عدد می باشد. در نیمی از این آزمایش ها ارتعاش اولتراسونیک وجود دارد و نیمی دیگراز آزمایش ها، بدون حضور ارتعاش انجام شد. برای انجام و بررسی آزمایش ها از دستگاه تراش، ژنراتور مولد ارتعاش اولتراسونیک به همراه ترانسدیوسر 20 کیلو هرتز، دینامومتر، دستگاه تصویر برداری از سطح قطعات تراشیده شده با بزرگنمایی قابل تنظیم (vmm) و دور سنج لیزری استفاده شد. سرانجام پس از انجام کلیه آزمایش ها، اقدام به بررسی نیروهای ماشینکاری و زبری سطح قطعات تراشیده شده در آزمایش ها شد. نتایج بدست آمده بدین شرح است که، ارتعاش اولتراسونیک باعث کاهش نیروهای ماشینکاری و بهبود سطح قطعات تراشکاری شده با ابزار چرخان ارتعاشی، نسبت به ابزار چرخان معمولی می شود. همچنین سطح قطعات تراشیده شده به کمک ارتعاش اولتراسونیک ملایم تر از قطعاتی است که بدون ارتعاش اولتراسونیک تراشیده شده اند. در واقع هنگام وجود ارتعاش اولتراسونیک عمل برش به خوبی اتفاق می افتد در حالی که در غیاب ارتعاش اوتراسونیک براده ها کنده می شوند و برش به خوبی اتفاق نمی افتد.