مطالعه تحلیلی و تجربی ناپایداری در فرآیند فرزکاری و بررسی چگونگی تاثیر پارامترهای برشی و سختی ابزار

در این مقاله، به کمک معادلات ارتعاشی ابزار در دو جهت x و y، پدیده چتر در فرآیند فرزکاری مدل سازی شده است. برای حل این معادلات، ویژگی های ساختاری ابزار برشی، نظیر فرکانس طبیعی اصلی، ضریب میرایی و سختی آن در جهت های x و y باید معلوم باشد. برای تعیین این ویژگی ها، «آزمایش مودال» انجام شده و نتایج آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. مدل تحلیلی ارائه شده برای پدیده چتر، در عمق های برش محوری مختلف مورد بررسی تجربی قرار گرفته و درستی آن تایید شده است. میزان عمق برش بحرانی در فرآیند شیارتراشی آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V با ابزار کاربایدی بصورت های تجربی و تحلیلی درحدود 5 میلیمتر بدست آمده است. پس از اطمینان از صحت مدل ارائه شده برای پیش بینی وقوع یا عدم وقوع پدیده چتر، تاثیر پارامترهای سرعت برشی، سختی ابزار فرز انگشتی و عمق برش شعاعی بر پایداری سیستم برشی شبیه سازی شده است. با افزایش سرعت برشی، سیستم بین حالت های پایدار و ناپایدار چند بار سوئیچ می کند. دلیل این رفتار شکل خاص نمودار دالان های پایداری (SLD) است. افزایش سختی ابزار برشی و کاهش میزان درگیری شعاعی ابزار با قطعه کار فرآیند را پایدارتر می سازد.