طراحی و شبیه سازی میراکننده سیال مغناطیسی و بررسی تجربی تأثیر آن بر ارتعاشات ابزار در عملیات برش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان. بهبهان، ایران.

2 کارشناس ارشد مهندسی ساخت و تولید

چکیده

ارتعاشات چتر یکی از پدیده های نامطلوب در فرآیندهای ماشینکاری به شمار می آید. وقوع چتر در براده برداری معمولاً سبب ایجاد سر و صدای شدید، کاهش کیفیت سطح قطعه کار، کاهش عمر ابزار، و کاهش قابل ملاحظه در راندمان ماشینکاری می گردد. از این رو توسعه روش های مناسب که باعث افزایش پایداری و همچنین بهبود عملکرد برش شود جهت کاهش ارتعاشات ابزار در فرآیندهای ماشینکاری ضروری است. میراکننده های سیال مغناطیسی از جمله تجهیزاتی هستند که با هدف استهلاک انرژی ارتعاشات در صنایع مختلف توسعه داده شده اند و توانایی بالقوه ای جهت بکارگیری در فرآیندهای ماشینکاری دارند. در این پژوهش، یک میراکننده سیال مغناطیسی حاوی نانوذرات Fe2O3 به منظور میراکردن ارتعاشات چتر در عملیات برشکاری، طراحی و ساخته می شود. سپس میراکننده ساخته شده به طور تجربی در عملیات برشکاری نمونه قطعه کارهای فولادی، تست می گردد. در آزمایش های تجربی این پژوهش، ارتعاشات ابزار در حالت های با میراکننده و بدون میراکننده، با اندازه گیری سیگنال شتاب ابزار ارزیابی و مقایسه می شود. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با استفاده از میراکننده سیال مغناطیسی، ارتعاشات ابزار به ویژه در حالت های وقوع چتر به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Design and Simulation of Magneto-Rheological (MR) Fluid Damper and Experimental Study of its Effect on Tool Vibrations in Cut-off Operation

نویسندگان [English]

  • Mohsen Emami 1
  • Vahid Hasan Nasab 2
1 Department of mechanical engineering, Faculty of engineering, Behbahan Khatam Alanbia University of Technology, Behbahan, Iran.
2 Master of Science in Manufacturing Engineering
چکیده [English]

Chatter vibration is one of the undesirable phenomena in machining processes. The chatter in metal cutting typically causes severe noise, reduced workpiece surface quality, reduced tool life, and a significant reduction in machining efficiency. Therefore, developing suitable methods that increase stability and improve cutting performance is necessary to control tool vibrations in machining processes. Magneto-Rheological (MR) fluid damper is among the equipment developed to dissipate vibration energy in various industries and has the potential to be used in machining processes. In this study, an MR fluid damper containing Fe2O3 nanoparticles is designed and fabricated to dampen the chatter vibrations during the cut-off turning process. The fabricated damper is then experimentally tested in the cut-off turning operation of steel work samples. In the empirical experiments of this research, the tool vibration in damped and non-damped modes is evaluated and compared through measuring the tool acceleration signals. The obtained results show that by using the MR fluid damper, the tool vibrations are significantly reduced, especially in the case of chatter occurrence.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cut-off Turning
  • Magneto-Rheological (MR) Damper
  • Tool Vibrations