شبیه سازی استاتیکی و دینامیکی فرآیند فرزکاری با ابزار فرز سرکروی در ماشینکاری سطوح قالبها

در این مقاله روشی برای شبیه سازی هندسی،استاتیکی و دینامیکی فرآیند فرزکاری با ابزار فرز سر کروی در ماشینکاری سطوح قالبها ارائه شده است. این روش قابلیت تخمین نیروهای ماشینکاری استاتیکی و دینامیکی و همچنین جابجایی نوک ابزار برای شرایط ماشینکاری مختلف را دارا می باشد. برای تعیین شکل منحنی لبه برش،ابزار و قطعه در حال ماشینکاری از یک نرم افزار مدلسازی هندسی استفاده شده است. قسمتهای در حال برش لبه برش در هر موقعیت زاویه ای ابزار از تقاطع منحنی لبه برش با لبه های وجه تماس بین ابزار وقطعه در حال ماشینکاری محاسبه میشوند. برای محاسبه نیروهای وارد بر ابزار،قسمت در حال ماشینکاری لبه برش به المانهای کوچک تقسیم شده و فرایند ماشینکاری در هر المان به صورت مایل فرض شده است ونیروهای کل وارد بر ابزار در هر زاویه دوران ابزار از جمع نیروهای المانی محاسبه شده اند. در مدلسازی دینامیکی، ضخامت دینامیکی تراشه از جمع ضخامت تراشه از جمع ضخامت تراشه استاتیکی، جابجایی نوک ابزار و اثرات جابجایی نوک ابزار در دوران قبلی ابزار محاسبه و نیروهای ماشینکاری دینامیکی محاسبه شده اند. برای محاسبه نیروهای شخم زنی، از مدل wu در فرایند فرزکاری با ابزار سر کروی استفاده شده است. کل نیروهای وارد بر ابزار(شامل نیروهای ماشینکاری دینامیکی ونیروهای شخم زنی) به مدل ارتعاشی دو درجه آزادی سیستم ماشین ابزار اعمال و جابجایی نوک ابزار پیش بینی شده است. آزمایش های مختلف نیز برای بررسی صحت و سقم نتایج شبیه سازی انجام شده است.