مدل سازی استاتیکی و بررسی نیرویی فرآیند سوراخکاری

چکیده امروزه فرآیندهای ماشینکاری به یکی از پرکاربردترین روش ها در تولید طیف وسیعی از قطعات و ماشین آلات صنعتی تبدیل شده اند و مته کاری یکی از پر استفاده ترین فرآیند های ماشینکاری در ساخت و تولید می باشد. حدود 25 درصد زمان متوسط ماشینکاری قطعات گوناگون مربوط به فرآیند سوراخ کاری است. در نتیجه فرآیند سوراخ کاری در طول فرایند تولید یک گلوگاه محسوب می شود. در سوراخکاری مهمترین ویژگی هایی که مورد توجه قرار دارد عمر ابزار و نرخ براده برداری بالا و کیفیت سوراخ مطلوب می باشد. ارتعاشات ابزار از مهمترین عوامل محدود کننده فرایند سوارخکاری می باشد بنابراین برای رسیدن به شرایط بهینه باید سوراخ کاری از نظر دینامیکی تحلیل شده و پایداری آن در شرایط مختلف ماشین کاری بررسی گردد .برای شبیه سازی ارتعاشات وجود یک مدل نیرویی مناسب ضروری می باشد. همچنین در طراحی بهینه مته و فیکسچرها لازم است که نیروها، گشتاور و توان سوراخکاری پیش بینی شود. از آنجایی که شناخت هندسه ابزار در مدلسازی نیرویی و شناخت هرچه بهتر فرآیند سوراخکاری موثر است، در نتیجه در این تحقیق هندسه مته و نحوه مدل کردن مته در نرم افزار solidworks کاملا بررسی شده است. در مدلسازی نیرویی مته از روش تبدیل برش قائم به مایل استفاده شده است. ثوابت برشی محاسبه شده برای ابزارهای مختلف hss با هندسه گوناگون و جنس قطعه کار al7075 قابل استفاده می باشد. به علت پیچیده بودن هندسه مته در مدل کردن نیرو با توجه به بردار لبه برنده و سرعت برشی مته و تعاریف المانهای نیروی برش مایل جهات این نیروها در جهات قابل اندازه گیری توسط دینامومتر بدست آمده و در نتیجه نیروی محوری و گشتاور سوراخکاری محاسبه شده است. نتایج حاصل از آزمایشات سوراخ کاری نتایج حاصل از شبیه سازی را تایید می کند.