تحلیل فرآیند تراشکاری به کمک ارتعاشات فراصوتی بوسیله مدل اصطکاک دینامیکی و ارزیابی توسط آزمایشات تجربی

در این تحقیق فرآیند ماشینکاری به کمک ارتعاشات التراسونیک بیضوی با رویکرد تحلیلی تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در این فرآیند تاثیرات مثبتی از قبیل کاهش نیروهای ماشینکاری، بهبود کیفیت سطح، کاهش سایش ابزار و کاهش دما دیده می شود که به عواملی همچون تغییر جهت نیروی اصطکاک براده بر روی ابزار، نرم شدگی ماده و تغییر سینماتیک ماشینکاری نسبت داده می شود. در این حالت، جهت اصطکاک براده بر روی ابزار تغییر می کند و همین امر باعث می شود مدل های اصطکاک استاتیکی که توسط آنها پدیده های دینامیکی اصطکاک از قبیل چسبندگی-لغزش، جابجایی پیش از لغزش و نیروی شکست متغیر قابل مدل سازی نیست، قابلیت خوبی در مدل سازی این فرآیند نداشته باشند. در این تحقیق برای حل این مشکل یک مدل اصطکاک دینامیکی به کار برده شده است و نتایج پس از تحلیل توسط آزمایشات تجربی تایید شده اند. برای شناسایی ضرایب مدل از تست¬های تراش متعامد و روش بهینه¬سازی الگوریتم ژنتیک استفاده شده¬است. برای بهبود نتایج، یک مدل اصلاح شده جدید متناسب با شرایط ماشینکاری ارائه شده¬است. نتایج نشان میدهند که مدل پیشنهادی در پیشبینی نیروهای ماشینکاری نسبت به مدل اصلاح نشده بهتر عمل می کند. همچنین آزمایشاتی بر روی تاثیر پارامترهای دیگر ماشینکاری از قبیل سرعت و پیشروی بر روی زبری سطح و نیروهای ماشینکاری صورت گرفته است که نتایج آن به تفصیل آورده شده است. برای مطالعه تاثیر ارتعاشات التراسونیک بر روی خصوصیات مکانیکی براده، آزمایشات میکروسختی سنجی بر روی براده ها انجام شده است، که نشان میدهد پدیده نرم شدگی در ماشینکاری به کمک ارتعاشات فراصوتی برای جنس های آلومینیوم 6061، آلومینیوم 7075 t6 و مس اتفاق می افتد. آزمایشات تجربی بر روی جنس های آلومینیوم 6061، آلومینیوم 7075 t6، مس خالص و اینکونل 718 انجام شده است.