مطالعه اثر پارامترهای ارتعاشی ماشین ابزار بر حلقه های پایداری در فرآیند تراش کاری متعامد

وقوع ارتعاشات خودتحریک لرزشی در فرآیندهای ماشین کاری یکی از عوامل مخرب و کاهش دهنده کیفیت قطعات تولیدیاست. ارتعاشات لرزشی باعث افت کیفیت سطح، کاهش دقت ابعادی، صدای زیاد، سایش ابزار و کاهش نرخ تولید می شود.در نتیجه، مدل سازی این پدیده ارتعاشی و بررسی نحوه تغییر رفتار آن با تغییر پارامترهای ارتعاشی ماشین ابزار به منظورپیشگیری و یا کنترل آن از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله به مدل سازی این نوع ارتعاشات و تحلیل پایداریآن در فرآیند تراشکاری متعامد پرداخته شده و تاثیر پارامترهای ارتعاشی بر نمودار حلقه های پایداری مورد تحلیل قرارگرفته است. به این منظور، با درنظر گرفتن مدل ارتعاشی یک درجه آزادی برای ماشین ابزار و وارد کردن مکانیزم باززاییامواج، معادله حاکم بر ارتعاشات لرزشی فرآیند استخراج شده است. سپس به تحلیل پایداری این معادله دیفرانسیل تاخیریدر حوزه فرکانس پرداخته شده و بهکمک آن نمودار حلقه های پایداری برای فرآیند استخراج شده اند. برای رسم نمودارحلقه های پایداری از کد نویسی در نرم افزار متلب استفاده شده و با مقایسه نتایج حاصل از کد نویسی با نتایج موجود درمراجع معتبر، از صحت آنها اطمینان حاصل شده است. در ادامه، با تغییر پارامترهای ارتعاشی سیستم نحوه تغییر حلقه هایپایداری مطالعه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد با افزایش فرکانس طبیعی سیستم، ارتفاع حلقه های پایداریافزایش یافته و بنابراین فرآیند پایدارتر می شود؛ و بالعکس، هنگامی که فرکانس طبیعی سیستم کاهش می یابد، ارتفاعحلقه های پایداری نیز کاهش یافته و نواحی پایدار کوچک تر می شوند. همچنین مشاهده می شود که با کاهش میراییسیستم، نواحی پایدار کوچک تر و فرآیند ناپایدارتر می شود.

Keywords:

ارتعاشات لرزشی , ماشین کاری , تحلیل پایداری , تراشکاری متعامد , نمودار حلقه های پایداری