مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

ابزار چرخان ارتعاشی در فرایند تراشکاری به کمک ارتعاش اولتراسونیک

نویسندگان
1 استادیار دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان
2 کارشناس ارشد
چکیده
در این مقاله به طراحی، ساخت ابزار چرخان ارتعاشی و انجام آزمایش ها در فرایند تراشکاری به کمک ارتعاش اولتراسونیک پرداخته می شود. ابزار چرخان ارتعاشی ترکیبی از ابزار چرخان تراشکاری و تراشکاری به کمک ارتعاش اولتراسونیک می باشد. این ابزار در حین تراشکاری چرخانده و توسط مولد امواج اولتراسونیک به همراه ترانسدیوسر 20 کیلو هرتز در جهت سرعت برشی مرتعش می شود. برای ارتعاش ابزار، یک هورن از جنس فولاد ضد زنگ با فرکانس تشدید 20618 هرتز توسط نرم افزار آباکوس تحلیل و سپس ساخته شد. اینسرت مورد استفاده در این ابزار از نوع گرد با قطر 10 میلی متر می باشد. برای چرخش ابزار از یک موتور الکتریکی و چرخ زنجیر استفاده شد. قید و بند برای مونتاژ قطعات طوری طراحی شد که بتوان آنرا بر روی دستگاه تراش نصب کرد. پس از طراحی و ساخت ابزار آزمایش هایی برای بررسی نیروهای ماشینکاری و زبری سطح قطعه تراشیده شده با این ابزار انجام و مقایسه آن با ابزار چرخان معمولی بر روی آلومینیوم 7075 انجام شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که ارتعاش اولتراسونیک در این فرایند باعث کاهش نیروهای ماشینکاری و بهبود کیفیت سطح می شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Rotary vibration tool in Ultrasonic vibration-assisted turning process

نویسندگان English

Saeid Amini 1
Nasrodin Mohagheghian 2
چکیده English

In this paper an innovative vibration rotary tool was designed and manufactured. Vibration turning tool is a compound of turning rotary tool and ultrasonic assistant turning. In this tool, an ultrasonic wave generator with power equal to 20 KHz transducer that has a rotational motion during the process was used. For tool vibration, a stainless horn with resonance frequency equal to 20618 Hz, were designed and manufactured. Round insert with 10 millimeter diameter were used. One of the most important key points in this setup is that the simultaneous rotation and vibration has to be achieved. For rotational motion a motor power and a rack and pinion were used. Also a structure with ability to mount on turning machine were designed and manufactured. Cutting force and surface roughness for each experiment were measured and compared with data collected from conventional rotary tool on 7075 aluminum material. Results shows that ultrasonic vibration cause decreasing in cutting tools and surface roughness, tremendously.

کلیدواژه‌ها English

Rotary vibration tool
Ultrasonic Vibration
machining forces
Surface roughness
Turning