بخشی از مقاله
چکیده
پدیده لرزه یک نوع ارتعاش خودتحریک ناپایدار است که در اغلب فرآیندهاي ماشینکاري ازجمله عملیات سنگزنی رخ میدهد. در این مقاله به منظور تعیین نواحی پایداري براي سرعتهاي مختلف قطعهکار و مکانهاي مختلف سنگ از یک مدل سه بعدي غیرخطی استفاده شده است. قطعهکار بهصورت یک محور پیوسته در حال دوران با ارتعاشات عرضی و چرخ سنگ بهوسیله جرم-فنر-دمپر یک درجه آزادي مدل شدهاند.
با استفاده از روش مودهاي فرضی، معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی قطعهکار به صورت معادلات دیفرانسیل معمولی درآمده و سپس مجموعه معادلات قطعهکار و ابزار با استفاده از روش مقیاسهاي چندگانه به صورت تحلیلی حل شدهاند. درنهایت نواحی پایداري براي قطعهکار و ابزار براي سرعتهاي مختلف قطعهکار و مکانهاي مختلف سنگ رسم شدهاند.
کلمات کلیدي: پایداري؛ لرزه؛ عملیات سنگزنی؛ روش مقیاسهاي چندگانه.
مقدمه
پدیده لرزه یکی از پدیدههاي دینامیکی رایج در فرآیند ماشینکاري است. در سنگ زنی، ارتعاشات لرزهاي بدلیل اثرگذاري منفی بر روي دقت ابعادي و صافی سطح قطعه سنگ خورده، یک اتفاق نامطلوب تلقی میشود؛ لذا شناسایی پدیده لرزه براي جلوگیري از آسیب رسیدن به قطعهکار امري ضروري به نظر میرسد. یکی از انواع رایج ارتعاشات لرزه، ارتعاشات باززایشی است که نوعی از ارتعاشات خود تحریک شونده به حساب میآید و از نظر ریاضی با تأخیر زمانی شرح داده میشود .
تامپسون یکی از اولین تحقیقات انجام گرفته بر روي ارتعاشات در سنگزنی پلانج را، با در نظر گرفتن باززایش در قطعه کار و ابزار صورت داد و سپس، اثرگذاري فاکتورهاي مختلف بر پایداري سنگزنی را در مدل خویش مورد بررسی قرار داد این نتایج توسط لی و شین که نتایج دقیق تري بدست آوردند، بهبود یافت . شیمیزو و همکاران تحقیقاتی تجربی را در زمینه سنگزنی عرضی صورت دادند و متوجه شدند بیشترین دامنه ارتعاشی زمانی که سنگزنی در وسط قطعه کار انجام میشود، رخ میدهد و به طور یکنواخت با دور شدن چرخ ساینده کاهش می یابد .
یوآن و همکاران مدلی با دو تأخیر زمانی را استخراج کردند که ناشی از باززایش سطح چرخ ساینده و قطعه کار بود. آنها در این مدل، پایداري سنگ زنی و همچنین ارتعاشات لرزه را بررسی نمودند سپس این مدل به منظور بررسی اثرات مؤثر بر پایداري فرآیند سنگ زنی توسط لی و پایره خطی سازي شد . یان و همکاران با گسترش این مدل به بررسی پایداري و آنالیز جدایش در ارتعاشات لرزه سنگ زنی عرضی پرداختند و سپس با آنالیز غیر خطی سنگ زنی پلانج، اثر کنترلگر مناسب براي کنترل مرزهاي جدایش را بررسی نمودند .
مدلهاي استفاده شده در بررسیهاي قبلیپدیده چتر اکثراً مدلهاي ساده دو بعدي هستند. در این مقاله، قطعه کار به صورت سه بعدي و با در نظر گرفتن اثر ژیروسکوپی مدل، و سپس معادلات ارتعاشی بهدست آمده با استفاده از روشهاي تحلیلی حل شده است. در انتها، نواحی پایداري براي هر دو جزء سنگ قطعهکار درمکانهاي مختلف سنگ و سرعتهاي مختلف قطعهکار رسم شده است.
