بررسی کمی نیروها در فرایند داخل‏ تراشی و ارائه روش جدید برای محاسبه نیروی نوک ابزار

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشکده مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه یزد

چکیده

فرایند تراش‏کاری به دلیل دینامیک پیچیده‏ای که دارد همواره مورد توجه محققان علم ماشین‏کاری بوده ‏و تلاش‏های زیادی برای ‏تعیین نیروها در آن انجام گرفته است. روش‏های مختلف تجربی و نیمه‏تجربی ‏برای محاسبه مقادیر نیروهای استاتیکی و دینامیکی برش ‏استفاده شده که معمولاً مبتنی بر ابعاد براده ‏هستند اما هنوز این موضوع ‏ابعاد ناشناخته‏ی زیادی دارد که هدف این مقاله تعیین میزان تفاوت فرمول ‏آلتینتاس، ‏مقدار دینامومتر و مقداری است که از طریق ارائه‏ی یک روش جدید مبتنی بر معادله حاکم بر ‏ارتعاش ابزار، است. برای بررسی صحت نتایج، آزمون‏های عملی انجام می‏شوند. آزمون‏ها برای حالت ‏داخل‏تراشی و با پارامترهای مختلف ‏انجام می‏شوند و در آن‏ها به طور همزمان سیگنال نیرو با ستفاده از ‏دینامومتر و شتاب توسط شتاب‏سنج اندازه‏گیری می‏شود. از نتایج این دو سیگنال، پارامترهای مورد نیاز ‏برای محاسبه مؤلفه‏های ‏نیرو در روش آلتینتاس و روش جدید استخراج می‏شوند. در نهایت برای دو ‏آزمون، مؤلفه‏های شعاعی نیروی دینامومتر و این ‏دو روش مقایسه می‏شوند. نتایج نشان می‏دهند که ‏نیروی نوک ابزار، بیشترین دامنه و پس از آن نیرو در انتهای ابزار و در نهایت نیروی برش کمترین مقدار ‏دامنه را دارد. بنابراین به دلیل وجود این تفاوت مهم نباید از این نیروها به ‏جای یکدیگر استفاده کرد.‏

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Quantitative study of forces in boring process and a new ‎method for tool-tip force

نویسندگان [English]

  • maryam khalili 1
  • Mansour Rafeeyan 2
  • Mohammad Mehdi Abootorabi 3
1 Ph.D. Student, Department of Mechanical Engineering, Yazd University, Postal code: 8915818411, Yazd, Iran.‎
2 Mechanical Eng., Faculty of Eng., Yazd University, Yazd, Iran
3 Mech. Eng. Dept., Faculty of Eng., Yazd University, Yazd, Iran
چکیده [English]

Due to its complex dynamics, turning process has always been of interest ‎to ‎machining researchers and much effort has been made to determine the ‎forces. The aim ‎of this paper is to define the amount of ‎difference between ‎Altintas formula, dynamometer value, and the value which ‎is obtained by ‎providing a new method based. Practical tests are done to verify the results. ‎The tests are ‎performed for boring state with different parameters and the ‎force signal is determined using a ‎dynamometer andthe new method in which ‎the acceleration of one point of the ‎tool is used. Using the results of these two ‎signals, the parameters needed to ‎calculate the force components in Altintas ‎approach and the new method are ‎derived. The results ‎show that the tool tip ‎force, resulting from the new method which considered ‎the effects of ‎displacement and acceleration tool, obtains the greatest force ‎amplitude. The ‎force at the end of the tool which is derived by dynamometer ‎has lower and ‎the force resulting from Altintas approach has the lowest amplitude, in which ‎the cutting force is ‎only considered as a factor of chip dimensions. Therefore, ‎because of their ‎important differences, these forces should not be used ‎interchangeably.‎

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tool-tip force
  • Cutting force
  • Internal turning