تحلیل خطا ناشی از انحراف ابزار و مکانیزم هیدرولیکی جبران آن در ماشینکار ی

در این مقاله به جبران خطای ناشی از خیز ابزار در جهت عمود بر پیشروی حین براده برداری در فرزکاری پرداخته شده است. هنگام فرزکاری، بدلیل وجود نیروی مزاحم عمود بر پیشروی در ابزار، انحرافی رخ می دهد که دقت ماشینکاری را کاهش می دهد. با نیروی جبران کننده در میانه ابزار این خیز کاهش می یابد و برای ایجاد این نیرو می توان عملگر هیدرولیکی تعبیه کرد. بنابراین همزمان با ماشینکاری، نیرویی متناسب اما بر خلاف نیروی مزاحم اعمال خواهد شد تا این خطا کاهش یابد. بدین منظور نیروهای مزاحم در طول ماشینکاری و خیز ناشی از آن باید بدست آید و سپس نیروی متناسب به ابزار اعمال شود. قدم اول در سالیدورک فرز انگشتی مدلسازی و بعد به روش عددی، عملیات ماشینکاری برای محاسبه نیروی ایجاد کننده خطا (پارامتر خروجی) شبیه سازی می شود که در آن تیغه فرز و قطعه کار هر دو بصورت انعطاف پذیر سه بعدی می باشد. با یافتن نتایج نیرویی ابزار تحت حالات مختلف ماشینکاری (با سرعت پیشروی، دور و عمق و تعداد لبه متفاوت بعنوان پارامتر های کنترلی) از آباکوس، مدل نیمه تحلیلی ماشینکاری در ماژول  simscape multibodyمتلب، ایجاد می شود. با مقایسه نتایج با آباکوس پارامتر های مدل توده ای متلب تنظیم می گردد. با استخراج نیرو بصورت جدولی از آباکوس و اعمال آن در متلب خیز سریع تر از مدل عددی بدست می آید. جهت یافتن نیروی جبران کننده(پارامتر خروجی)، از تئوری تیرها ضریب 3.2 برابر نیروی ماشینکاری برای اعمال به وسط ابزار حاصل می شود. این نیرو بصورت حلقه باز در مدل متلب وارد و نتیجه آن کاهش خطا درحدود 70 درصد در میزان خیز جانبی نوک ابزار می شود.

the analysis of tool deflection error and hydraulic mechanism for its compensation in machining

energy absorbers are used to absorb the kinetic energy of objects and convert it into another form, the most important of which are cylinder thin-walled tubes. in a thin-walled cylindrical absorber, the three parameters of diameter, thickness, and length affect the amount of energy absorption. in this research, to obtain the necessary information for designing an inexpensive energy absorber with high absorption capability, thin-walled cylinders with air pressure inside which the air inside condenses when collapsing have been investigated. in the current study, dynamic and axial loadings were chosen to have a higher match with reality. the simulation and analysis of the problem have been done by the finite element method and by applying johnson-cook coefficients to model the material’s behavior. in the following, the graph of the total work done with time is extracted as the output of the problem, and its correctness has been proved by experimental tests. then, different samples were modeled and based on them, the method of design of the experiment was applied. using the results of the variance analysis, the absorber’s optimal parameters have been designed by using the time evolutionary optimization algorithm. the results show that it is possible to reduce the weight of the absorber by creating internal density without lowering the absorbency.