عنوان

بررسی پایداری دینامیکی ماشین سنگ تخت در مقابل ارتعاشات خود تحریک لرزش

Number

‭۴۴۹۷پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی پایداری دینامیکی ماشین سنگ تخت در مقابل ارتعاشات خود تحریک لرزش

First Statement of Responsibility

/سجاد پاکزاد

Name of Publisher, Distributor, etc.

تبریز : دانشگاه تبریز ، دانشکده مهندسی مکانیک، گروه مکانیک ساخت و تولید

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۰۹‬ص‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

ساخت و تولید

Date of degree

‮‭۱۳۹۱/۰۶/۲۰‬

Body granting the degree

تبریز : دانشگاه تبریز ، دانشکده مهندسی مکانیک، گروه مکانیک ساخت و تولید

Text of Note

لرزه یک ارتعاش خود تحریک است که می‌تواند در حین عملیات ماشینکاری بوجود آید و یک محدودیت جدی برای بهره‌وری و کیفیت سطح قطعه‌کار به حساب می‌آید.لرزه اثرات مخرب زیادی دارد که از جمله آنها می‌توان به کیفیت پایین سطح ماشینکاری شده، دقت غیر قابل قبول، صدای بیش از حد ماشینکاری، صدمه به ماشین ابزار، کاهش نرخ براده‌برداری، افزایش هزینه و بسیاری موارد دیگر اشاره کرد.دستگاه سنگ یکی از ماشین ابزارهای مهم صنعت می‌باشد که برای رساندن قطعه‌کار به کیفیت مناسب سطح و دقت قابل قبول استفاده می‌شود .بنابراین وجود ارتعاشات باعث عدم کارایی فرایند سنگزنی خواهد شد و عدم وجود لرزه در سنگزنی یکی از موارد بسیار مهمی است که باید به آن توجه داشت.چون هدف از انجام این پایان نامه بررسی پایداری دینامیکی ماشین سنگ تخت در مقابل ارتعاشات خود تحریک لرزه می‌باشد، بنابراین پارامترهای دینامیکی دستگاه سنگ تخت، مورد استفاده قرار می‌گیرند که برای بدست آوردن آنها از تست آنالیز مودال استفاده می‌شود.در این پایان نامه ابتدا در مورد تجهیزات و روشهای انجام تست آنالیز مودال بحث شده و سپس تست آنالیز مودال تجربی بر روی دستگاه سنگ تخت مدل ‮‭armstanok‬ انجام گرفت .در این تحقیق با توجه به امکانات آزمایشگاهی موجود از روش تست‮‭point - single‬و حالت ‮‭roving accelerator‬ بهره گرفته شده است .برای تحلیل نتایج اطلاعات بدست آمده از تست مودال تجربی از نرم افزار ‮‭MEscope VES‬ که یکی از قدرتمندترین نرم افزارها جهت تحلیل داده‌های تست آنالیز مودال است، استفاده شد .برای انجام تحلیل، فایل‌های ‮‭uff‬ ساخته شده توسط نرم افزار ‮‭PULSE labshop‬ نیاز بوددر دستگاه سنگ تخت میز بر روی پایه قرار گرفته است و صلبیت بالایی دارد بنابراین در ارتعاشات تمرکز بر روی کلگی دستگاه سنگ تخت می‌باشد که بصورت خمشی ارتعاش می‌کند .بنابراین برای تمرکز و دقت بیشتر بر روی کلگی نیز آنالیز مودال جداگانه‌ای انجام گرفت.همچنین چون انجام تست آنالیز مودال تجربی هزینه بر است و امکان انجام آن به خاطر امکانات لازم در همه جا مقدور نمی‌باشد بنابراین می‌وان از مدل المان محدود و تست مودال در محیط نرم-افزاری نیز بهره جست .به همین منظور در این پایان‌نامه تست آنالیز مودال توسط نرم‌افزار المان محدود نیز انجام گرفته است .برای تست مودال توسط نرم‌افزار المان محدود ابتدا یک مدل در نرم‌افزار طراحی ‮‭CATIA‬ تهیه شده و به نرم‌افزار ‮‭ANSYS‬ وارد می‌شود.با انجام تحلیل مودال توسط نرم افزار ‮‭ANSYS‬ فرکانسهای طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی مدل محاسبه شده اند ..مقایسه فرکانسهای طبیعی مدل المان محدود و تست مودال تجربی حاکی از نزدیکی نتایج با یکدیگر است .که ادامه چکیده پایان نامه :اختلاف ناچیز بوجود آمده ناشی از عدم مدل سازی دقیق ابعاد دستگاه، عدم مدل سازی دقیق جنس و شرایط اتصالات و تکیه گاهی، وجود خطا در وسایل تست آنالیز مودال تجربی و امکانات محدود تست آنالیز مودال تجربی از جمله عدم وجود شتاب سنجهای متعدد و لرزشگر بزرگ می باشد .در بخش دیگر این پایان‌نامه بر روی معادلات ارتعاش حاکم بر روی مدل سازه مورد مطالعه، بحث شده است .از آنجاییکه در طرف دوم معادله ارتعاشی نیروهای سنگزنی وجود دارد، به نیروهای سنگزنی نیز بر اساس مدلهای ریاضی و آزمایشات تجربی پرداخته شده است .در نیروهای سنگزنی ضرایب ثابتی وجود دارد که بدست آوردن این ضرایب مستلزم انجام آزمایشات تجربی می‌باشد که از آزمایشات تجربی انجام گرفته توسط محققان قبلی استفاده شد .سپس با مشخص شدن هر دو سمت معادله ارتعاشی و معادلات حاکم بر پایداری فرایند سنگزنی، معادله پایداری مربوط به نمودار پایداری بدست آمد.نمودار پایداری مرز بین منطقه پایدار و عاری از ارتعاش و منطقه ناپایدار ماشینکاری را مشخص می‌کند .بعبارت دیگر، دیاگرام پایداری نشان می دهد که برای یک قطعه از جنس خاص، حداکثر عرض برشی در یک سرعت مشخ‍ چه مقدار می تواند باشد تا فرایند پایدار بماند.با استفاده از روابط حاکم بر پایداری فرایند سنگ زنی و نتایج تست مودال تجربی توسط برنامه ای که در محیط نرم افزار ‮‭MATLAB‬ نوشته شده است، نمودار های پایداری بدست آمد.بعد از بدست آمدن نمودار پایداری برای اطمینان از صحت این نمودار های یک سری تست شتاب سنجی در حین فرایند سنگ زنی انجام شد .در این تست ها نقاطی از نمودار انتخاب شدند و تحت آن شرایط عمل سنگ زنی انجام گرفت و نتایج مشاهده شده صحت نمودار پایداری بدست آمده را نشان دا

Text of Note

Chatter is a self- excited vibration which occurs during the machining process and produces a serious limitation for productivity of parts. Furthermore, chatter has several destructive effects such as low quality of machining surface texture, low dimensional accuracy, aloud sound and noise during the machining process, decreasing the material removal rate and consequently increasing the cost of production.Grinding machine tool is one of the important machine tools in industry which is being used for finishing stage of machining to reach high surface finish of parts. Therefore chatter has an important role in grinding operation.The subject of this thesis is the investigation of dynamic stability of chatter vibration in grinding machine tool. Therefore, the dynamic parameters of grinding machine tool were achieved through modal analysis of the structure and were used in its analytic vibration equationsAt the first the equipment and methods of modal analysis have been explained in the context. After that, the experimental modal analysis has been done on the surface grinding machine tool (with the Armstanok trade name). Because of limitation in equipments of the experimental modal test, the single point and roving accelerator method was employed. For analysis of experimental modal data, ME'scope software was used and Frequency Response Function, FRF, diagrams were achievedBecause of the higher rigidity of table in comparison with the head of machine tool, in addition to overall modal analysis of the machine tool, the modal analysis of head of machine tool was also done separately.Furthermore, for initial estimation of natural frequencies of machine tool and rechecking of experimental results FEM modal analysis was also done in this study. For this purpose, firstly the model of machine tool was designed in CATIA software and imported to ANSYS FEM software. Then the natural frequencies and mode shapes of the structure was produced through modal analysis in ANSYS. he results of FEM and experimental analysis were compared with together. A little difference between them was arisen from lower accuracy in modeling of structure, material, connections and errors in the other equipment's.In this research the vibration equation of structure has been discussed. The right side of vibration equation is grinding force, so that the grinding harmonic force has been investigated. In grinding force there are several constant parameters which have used from the other research works. Finally, the stability equation has been achieved. The stability diagram defines the stable and unstable areas of machining operation. In the other words, stability diagram shows the maximum width of cut at the specified speed in a stable situation. Using stability equations and results of modal analysis the related program has been written in MATLAB software to produce stability lobes.Finally to insure that the stability diagram is correct, several tests during the grinding operation have been done. Results of them have been verified the accuracy of stability diagram

Surface Grinding Machine Tool

Modal Analysis

Dynamic Stability

Vibration

پاکزاد، سجاد

محبوب خواه، مهران، استاد راهنما

اتفاق، میر محمد، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی