جستجو در:
دوره 23، شماره 1 - ( دی 1401 )
جلد 23 شماره 1 صفحات 66-57 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Malboubi N, Razfar M R, Fesharakifard R. The analysis of tool deflection error and hydraulic mechanism for its compensation in machining. Modares Mechanical Engineering 2022; 23 (1) :57-66
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-62157-fa.html
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-62157-fa.html
ملبوبی ناصر، رازفر محمدرضا، فشارکی فرد رسول. تحلیل خطا ناشی از انحراف ابزار و مکانیزم هیدرولیکی جبران آن در ماشینکار ی. مهندسی مکانیک مدرس. 1401; 23 (1) :57-66
ناصر ملبوبی1 
، محمدرضا رازفر1 ، رسول فشارکی فرد* 2
، محمدرضا رازفر1 ، رسول فشارکی فرد* 2
1- دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2- دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر ، fesharaki@aut.ac.ir
2- دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر ، fesharaki@aut.ac.ir
چکیده: (887 مشاهده)
در این مقاله به جبران خطای ناشی از خیز ابزار در جهت عمود بر پیشروی حین برادهبرداری در فرزکاری پرداخته شده است. هنگام فرزکاری، به دلیل وجود نیروی مزاحم عمود بر پیشروی در ابزار، انحرافی رخ میدهد 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 Multibody Simscape متلب، 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 2.3 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.
نوع مقاله: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
مکاترونیک
دریافت: 1401/3/21 | پذیرش: 1401/7/5 | انتشار: 1401/10/10
دریافت: 1401/3/21 | پذیرش: 1401/7/5 | انتشار: 1401/10/10
فهرست منابع
1. [1] Campa, F.J., López de Lacalle, L.N., Lamikiz, A., Bilbao, E., Calleja, A., Peñafiel, J., "Tool deflection on peripheral milling," NewTech, pp. 170-173, 2009.
2. [2] I.N. Tansel a, *, T.T. Arkan a, W.Y. Bao a, N. Mahendrakar,B. Shisler,D. Smith b,M. McCool, "Tool wear estimation in micro-machining.Part I: tool usage-cutting force relationship," Machine tools & Manufacture, p. 601, 1999. [DOI:10.1016/S0890-6955(99)00074-7]
3. [3] رازفر, رضا جلیلی صفار، محمدرضا, "فرآیند فرزکاری با تیغ فرز انگشتی برای پیش بینی نیروهای ماشینکاری و خطای حاصل از خمش ابزار," ISME, p. 5, 2007.
4. [4] Nghiep, T. N., Sarhan, A. A., & Aoyama, H, "Analysis of tool deflection errors in precision CNC end milling of aerospace aluminum 6061-T6 alloy," Measurement, pp. 476-495, 2018. [DOI:10.1016/j.measurement.2018.05.011]
5. [5] Soori, M., Arezoo, B., & Habibi, M., "Tool deflection error of three-axis computer numerical control milling machines, monitoring and minimizing by a virtual machining system," Journal of Manufacturing Science and Engineering,, 2016. [DOI:10.1115/1.4032393]
6. [6] Kenji Shimana1, Eiji Kondo,Daichi Shigemori,Shunichi Yamashita,Yoshihiro Kawano,Norio Kawagoishi, "An Approach to Compensation of Machining Error Caused by Deflection of End Mill," Procedia CIRP, pp. 677-678, 2012. [DOI:10.1016/j.procir.2012.05.024]
7. [7] B. Denkena, V. Boess, D. Nespor, F. Rusta, F. Floeter, "Approaches for improving cutting processes and machine tools," Procedia CIRP, p. 242, 2014. [DOI:10.1016/j.procir.2014.06.148]
8. [8] Xuewei Zhang, Kornel F. Ehmann,Tianbiao Yu, Wanshan Wang, "Cutting forces in micro-end-milling processes," International Journal of Machine Tools & Manufacture, p. 38, 2016. [DOI:10.1016/j.ijmachtools.2016.04.012]
9. [9] Thomas A. Dow, Edward L. Miller, Kenneth Garrard, "Tool force and deflection compensation for small milling tools," Precision Engineering, p. 31, 2004. [DOI:10.1016/S0141-6359(03)00072-2]
10. [10] Berend Denkena, Kai Martin Litwinski, Haythem Boujnah, "Detection of tool deflection in milling by a sensory axis slide for machine," Mechatronic, p. 1, 2015. [DOI:10.1016/j.mechatronics.2015.09.008]
11. [11] Berend Denkena, Dominik Dahlmann,Haythem Boujnah, "Tool deflection control by a sensory spindle slide for milling machine tools," Procedia CIRP, p. 330, 2017. [DOI:10.1016/j.procir.2016.06.059]
12. [12] Berend Denkena, Haythem Boujnah, "Feeling machines for online detection and compensation of tool," CIRP Annals - Manufacturing Technology, p. 2, 2018. [DOI:10.1016/j.cirp.2018.04.110]
13. [13] Razfar, R. Jalili Saffar and M. R., "SIMULATION OF END MILLING OPERATION FOR PREDICTING CUTTING FORCES TO MINIMIZE TOOL DEFLECTION BY GENETIC ALGORITHM," Machining Science and Technology, p. 81, 2010. [DOI:10.1080/10910340903586483]
14. [14] Y. Altintas, O. Tuysuz , M. Habibi , Z.L. Li, "Virtual compensation of deflection errors in ball end milling," CIRP Annals - Manufacturing Technology, p. 4, 2018. [DOI:10.1016/j.cirp.2018.03.001]
15. [15] Berend Denkena, Benjamin Bergmann, Dennis Stoppel, "Tool deflection compensation by drive signal-based force reconstruction and process control," Procedia CIRP, p. 571, 2021. [DOI:10.1016/j.procir.2021.11.096]
16. [16] Ferdinand P.Bear, E.Russell johnston,JR.,John T.DeWolf,David F.Mazurek, Mechanics of materials ed.6th, 2003.
17. [17] AZoM, "M2 Molybdenum High Speed Tool Steel," 13 September 2012. [درون خطی]. Available: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=6174#3.
18. [18] یوسفوند, دکتر سید مهدی رضاعی، دکتر رسول فشارکی فرد، محمد عزیزی, جبران خطای ماشینکاری ناشی از خیز ابزار با مکانیزم سروو, 2018.
19. [19] hssmetal, "HSS M35 HIGH SPEED STEEL," 2021.[Available: https://hssmetal.com/hss-m35.php.
20. [20] "Mass Scale Abaqus," Available: http://www.abaquscenter.com/..
21. [21] Ding-Ni Zhang, Qian-Qian Shangguan, Can-Jun Xie, Fu Liu, "A modified Johnson-Cook model of dynamic tensile behaviors," Alloyes And Compound 2015. . [DOI:10.1016/j.jallcom.2014.09.002]
22. [22] Nghiep, T. N., Sarhan, A. A., & Aoyama, H., "Analysis of tool deflection errors in precision CNC end milling of aerospace aluminum 6061-T6 alloy," pp. 476-495, 2018. [DOI:10.1016/j.measurement.2018.05.011]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |