زمانی که دو جسم روی سطح مشترکی لغزش می‌کنند بین آن‌ها اصطکاک به وجود می‌آید. با اعمال ارتعاشات آلتراسونیک به یکی از این دو جسم، نیروی اصطکاک بین دو جسم کاهش می‌یابد. این خاصیت دارای کاربردهای فراوانی در فرآیندهای شکل‌دهی و ماشین‌کاری داراست. برای تولید و انتقال ارتعاشات آلتراسونیک به ناحیه هدف نیاز به استفاده از اجزاء سیستم آلتراسونیک، شامل ژنراتور، ترانسدیوسر و متمرکزکننده می‌باشد. بخش مهمی از یک سیستم آلتراسونیک را متمرکزکننده تشکیل می‌دهد که مهمترین وظیفه آن انتقال ارتعاشات آلتراسونیک و تقویت دامنه ارتعاشات آلتراسونیک در خروجی خود می‌باشد. در این تحقیق متمرکزکننده آلومینیومی با هندسه استوانه-ای-مخروطی-استوانه‌ای طراحی شد و در نرم‌افزار اجزاء محدود آباکوس آنالیز مودال شده و سپس ساخته شد. فرکانس تشدید به دست آمده از نرم‌افزار آباکوس 19976 هرتز می‌باشد. فرکانس تشدید به دست آمده از ژنراتور 19920 هرتز می‌باشد. نتایج به دست آمده، تطابق خوب بین نتایج شبیه‌سازی اجزاء محدود و نتایج تجربی را نشان می‌دهد. اختلاف بین نتایج شبیه‌سازی اجزاء محدود با نتایج تجربی کمتر از یک درصد می‌باشد. همچنین یک مجوعه متمرکزکننده- قطعه کار جهت به کارگیری در فرآیند اصطکاک به همراه آلتراسونیک طراحی و ساخته شد و سپس گیره‌بندی و ابزار نگهدارنده برای ابزار ارتعاشی به گونه‌ای طراحی شد که بتوان آن را برروی دستگاه تراش نصب کرد و اندازه‌گیری نیروی اصطکاک هنگام اعمال ارتعاشات آلتراسونیک را ممکن باشد.

واژه‌های کلیدی: متمرکزکننده استوانه‌ای-مخروطی-استوانه‌ای، شبیه‌سازی اجزاء محدود، ارتعاشات آلتراسونیک، فرآیند اصطکاک لغزشی

متن کامل [PDF 844 kb]   (8638 دریافت)