شبیه سازی دینامیکی فرایند فرزکاری انگشتی قطعات قابل انعطاف

با توسعه صنایع خودروسازی و هوافضا و افزایش نیاز به قطعات با ابعاد نازک و قابل انعطاف همچون پره های توربوشارژر و پروانه موتور جت، فرایند فرزکاری انگشتی این قبیل قطعات نیز مورد توجه قرار گرفته است. نیروهای برشی متناوب در فرایند فرزکاری انگشتی همراه با سختی پایین قطعات قابل انعطاف منجر به ارتعاشات نامطلوب قطعه کار و در نتیجه خراب شدن صافی سطح و دقت ابعادی قطعه کار می شود. امروزه مهندسین طراح تمایل دارند تا با شبیه سازی دینامیکی فرایند ماشینکاری ، قبل از فرایند تولید وقوع ناپایداری در ماشینکاری و نیز کیفیت سطح قطعه تولیدی را پیش بینی نمایند. در این پایان نامه ابتدا مدل المان محدود قطعه کار انعطاف پذیر به صورت یک بلوک فلزی محکم شده در فک های گیره ایجاد شده است. از مدل المان محدود لایه نازک المان نیز بر روی فک های گیره استفاده شده است. پارامترهای قطعه کار کاملا معین اما پارمترهای لایه نازک با روش بروزرسانی مدل و انجام آزمایش مودال تجربی بر روی قطعه کار تعیین می شود. بدین ترتیب پارامترهای نامعین همچون ضریب الاستیسیته و چگالی لایه نازک المان نیز تعیین می شود. همچنین نیروهای ماشینکاری با مدلسازی مکانیستیک پیش بینی شده که اساس این مدل بر ضرایب نیروی برش در سه جهت مماسی، شعاعی و محوری است. ارتعاشات قطعه کار با کوپل کردن مدل نیرویی باززا با مدل المان محدود بروزرسانی شده پیش بینی می شود. با توجه به هندسه ابزار فرایند فرزکاری انگشتی، سینماتیک حرکت لبه برنده ابزار و ارتعاشات قطعه کار، سطح نهایی قطعه مدلسازی می شود. برای اعتبارسنجی روش های پیشنهادی نیز تعدادی آزمایش تجربی انجام شده است. انطباق خوب بین نتایج شبیه سازی و آزمایشات تجربی، اعتبار الگوریتم پیشنهادی را تایید میکند.