فهرست مطالب
فصل 1مقدمه.. 1
1-1-پیشگفتار.. 1
1-2-سرمتهحفاریومشکلاتآن.. 2
1-2-2- شکستسرمتهحفاری 3
1-2-3- انتباقتداخلی 4
1-3-فولادسختماشین‌کاریشونده.. 4
1-3-1- فولادهایانعطافپذیرکمکربن 5
1-3-2- فولادضدزنگ 5
1-3-3- فولادسخت 6
1-4-استراتژیهایسوراخکاری.. 6
1-4-1-استراتژیDrilling 7
1-4-2- استراتژیHelical 9
1-4-3-استراتژیProfile 11
1-5-کیفیتسطح.. 13
1-5-2- زبریسطح 16
1-5-3- تلرانسابعادی 19
1-5-4- تلرانسهندسی 21
1-5-4-1 تلرانسگردی.. 22
1-5-4-2 تلرانساستوانهای.. 23
1-5-4-3 نیروهایماشینکاری.. 25
1-6-پارامترهایماشینکاری.. 26
1-6-1- سرعتبرشی 26
1-6-2- پیشروی 28
1-6-3- عمقبرش 28
1-7-اهداف،نوآوریوضرورتتحقیقحاضر.. 29
1-8-ساختارنوشتار.. 29
فصل 2پیشینهپژوهش.. 31
2-1-پیشگفتار.. 31
2-2-مروریبرتحقیقاتصورتگرفتهدرزمینهاستراتژی‌هایسوراخ‌کاری.. 31
فصل 3تجهیزاتوروشانجامآزمایش.. 36
3-1-تجهیزاتموردنیازآزمایش.. 36
3-1-1- موادوقطعهکار 36
3-1-2- ابزار 37
3-1-3- ماشین‌ابزار 38
3-1-4- دینامومتر 38
3-1-4-2کالیبراسیوندینامومتر.. 38
3-1-4-3 بردکامپیوتریدیجیتال.. 39
3-1-4-4نرمافزارDyno Ware. 40
3-1-5-زبریسنج 40
3-1-6- ماشیناندازهگیریمختصات 40
3-1-6-2 روشهایاندازه‌گیری.. 41
3-2-طراحیآزمایش.. 42
3-3-فاکتورهایموردبررسی.. 44
فصل 4تحلیلنتایج.. 48
4-1-نیرویماشینکاری.. 48
4-2-زبریسطح.. 56
4-3-تلرانسابعادی.. 62
4-3-1- اندازهاسمی 63
4-4-تلرانسهندسی.. 68
4-4-1-تلرانسگردی (دایرهای) 68
4-4-1- تلرانساستوانهای 74
4-4-2- تلرانساستوانهای 74
4-5-جمع‌بندیکلی.. 79
فصل 5نتیجه‌گیریوپیشنهادها.. 81
5-1-نتیجهگیری.. 81
5-2-توصیهبهصنعت.. 82
5-3-پیشنهادها.. 82
فهرستمراجع.. 83
واژهنامهانگلیسیبهفارسی.. 86
پیوست.. 2
فهرست شکلها
شکل(1-1)ساختمانسیستمحفاریDTH[2].. 3
شکل(1-2)انطباقتداخلیبهصورتشماتیک[6].. 4
شکل(1-3)قسمت‌هایمختلفمته[11].. 7
شکل(1-4)زوایاابزاردرلبهبرشمته [11].. 7
شکل(1-5)الف: مسیرپیوسته،ب: مسیرناپیوسته،ج: مسیرناپیوستهبابرگشتبهصفحهاطمینان.. 8
شکل(1-6)زبریسطحبه‌دست‌آمدهدرروش‌هایمختلفماشین‌کاری[13].. 9
شکل(1-7)سینماتیکفرزکاریمارپیچومسیرابزارآن.. 10
شکل(1-8)تأثیرقطرابزاربرمیزانبرادهبرداریدرفرزکاریمارپیچ.. 11
شکل(1-9)سینماتیکفرزکاریپروفایلومسیرابزارآن.. 12
شکل(1-10)روابطحاکمدرفرزکاریپروفایل.. 12
شکل(1-11)تغییراتمتالورژیکیایجادشدهدرماشین‌کاریسنتیوپیشرفتهفولاد[20] 14
شکل(1-12)تأثیراتشرایطماشینکاریبرسلامتسطح[19].. 15
شکل(1-13)ارتباطبینحالاتشکستوخواصسطح[21].. 15
شکل(1-14)اجزاءمهمبافتسطح [22].. 17
شکل(1-15)روش‌هایمحاسبهزبریسطحبراساساستانداردISO I13565-2 [19].. 18
شکل(1-16)زبریسطحبه‌دست‌آمدهدرفرایندهایماشینکاری [19] ب: نمودارهزینهماشینکارینسبتبهزبریسطحدرفرایندهایمختلفماشین‌کاری [22] 18
شکل(1-17)روابطابعادیممکنبینسوراخومحور.. 21
شکل(1-18)روشهایارزیابیخطادرتلرانساستوانه‌ای[17].. 24
شکل(1-19)عواملتأثیرگذاربرسلامتسطحوانحرافابعادی.. 25
شکل(2-1)نواحیبرشیمختلفبههمراهسطحمقطعبرشدرفرآیندفرزکاریمارپیچ [26] 32
شکل(3-1)ابعادونحوهسوراخکاریقطعه‌کار.. 36
شکل(3-2)تیغچهفرزاستفاده‌شدهاستراتژی‌هایفرزکاریمارپیچوپروفایل 37
شکل(3-3)متهاستفاده‌شدهدراستراتژیهایسوراخ‌کاریمعمولیوسوراخ‌کاریباپیشمته 37
شکل(3-4)نماییازدستگاهکنترلعددیاستفاده‌شدهدرآزمایش.. 38
شکل(3-5)دینامومترمدلKistler 9255B.. 38
شکل(3-6)کالیبراسیونواندازهگیرینیرودرراستایمحورXتوسط 6 وزنهی 5 نیوتنی 39
شکل(3-7)کالیبراسیونواندازهگیرینیرودرراستایمحورYتوسط 6 وزنهی 5 نیوتنی 39
شکل(3-8)کالیبراسیونواندازهگیرینیرودرراستایمحورZتوسط 6 وزنهی 5 نیوتنی 39
شکل(3-9)نمایظاهرینرمافزارDayno ware. 40
شکل(3-10)دستگاهزبریسنجمورداستفادهونحوهتعیینزبریمیانگین [36] 40
شکل(3-11)دستگاهCMMومتعلقاتآن.. 41
شکل(3-12)نماییازنرم‌افزاراندازه‌گیریتلرانسابعادیوهندسی.. 42
شکل(4-1)میزاندرصدتأثیرهریکازعاملهابرنیرویماشین‌کاریالف: پروفایلب: مارپیچ 49
شکل(4-2)نمودارتوزیعباقی‌مانده‌هانسبتبهمقادیرپیش‌بینی‌شده.. 50
شکل(4-3)توزیعنرمالمدلنیرویماشین‌کاریالف: فرزکاریپروفایلب: فرزکاریمارپیچ 50
شکل(4-4)تأثیرپارامترهایبرشیبرنیرویماشین‌کاریدرفرزکاریمارپیچوپروفایلالف: سرعتبرشیب: پیشرویج: عمقبرش.. 51
شکل(4-5)اثراتمتقابلنرخپیشرویوعمقبرشمحوریبرنیرویماشین‌کاریدرفرزکاریمارپیچ 52
شکل(4-6)اثراتمتقابلسرعتبرشیوعمقبرشمحوریبرنیرویماشین‌کاریدرفرزکاریپروفایل 52
شکل(4-7)نمودارتوزیعباقی‌مانده‌هانسبتبهمقادیرپیش‌بینی‌شدهالف: سوراخ‌کاریمعمولیب: سوراخ‌کاریباپیشمته.. 53
شکل(4-8)توزیعنرمالمدلنیرویماشین‌کاریپیش‌بینی‌شدهالف: سوراخ‌کاریمعمولیب: سوراخ‌کاریباپیشمته.. 54
شکل(4-9)تأثیرپارامترهایبرشیبرنیرویماشین‌کاریدرسوراخکاریوباپیشمتهمعمولیالف: سرعتبرشیب: پیشروی.. 55
شکل(4-10)نمودارمقایسهنیرویماشین‌کاریچهاراستراتژیاستفاده‌شدهدرآزمایش 55
شکل(4-11)میزاندرصدتأثیرهریکازعاملهابرزبریسطحالف: پروفایلب: مارپیچ 57
شکل(4-12)تأثیرپارامترهایبرشیبرزبریسطحدرفرزکاریمارپیچوپروفایلالف: سرعتبرشیب: پیشرویج: عمقبرش.. 58
شکل(4-13)نموداربرهمکنشتأثیرسرعتبرشیوپیشرویبرزبریسطحدرفرزکاریمارپیچ 59
شکل(4-14)نموداربرهمکنشتأثیرعمقبرشوپیشرویبرزبریسطحدرفرزکاریپروفایل 59
شکل(4-15)تأثیرپارامترهایبرشیبرزبریسطحدرسوراخکاریمعمولیوباپیشمتهالف: سرعتبرشیب: پیشروی.. 61
شکل(4-16)مقایسهزبریسطحبه‌دست‌آمدهدرچهارروشسوراخ‌کاریاستفادهدرآزمایش 62
شکل(4-17)سایشولب‌پریدگیمتهدرروشسوراخ‌کاریباپیشمته.. 62
شکل(4-18)مقطع‌هایاستفاده‌شدهدراندازه‌گیریتلرانس‌هایهندسیوابعادی 63
شکل(4-19)میزاندرصدتأثیرهریکازعاملهابرتلرانسابعادیالف: پروفایلب: مارپیچ 64
شکل(4-20)تأثیرپارامترهایبرشیبرتلرانسابعادیدرفرزکاریمارپیچوپروفایلالف: سرعتبرشیب: پیشرویج: عمقبرش.. 65
شکل(4-21)نموداربرهمکنشتأثیرعمقوسرعتبرشیبرتلرانسابعادیدرفرزکاریمارپیچ 66
شکل(4-22)تأثیرپارامترهایبرشیبرتلرانسابعادیدرسوراخکاریمعمولیوباپیشمتهالف: سرعتبرشیب: پیشروی.. 67
شکل(4-23)مقایسهتلرانسابعادیبه‌دست‌آمدهدرچهاراستراتژیسوراخ‌کاریموردبررسی 68
شکل(4-24)پروفیلومشخصاتابعادیمقطعسوراخاندازه‌گیریشده.. 69
شکل(4-25)میزاندرصدتأثیرهریکازعاملهابرتلرانسگردیدراستراتژیهایالف:مارپیچب: پروفایل.. 70
شکل(4-26)تأثیرپارامترهایبرشیبرتلرانسگردیدرفرزکاریمارپیچوپروفایلالف: سرعتبرشیب: پیشرویج: عمقبرش.. 71
شکل(4-27)نموداربرهم‌کنشسرعتبرشیوعمقبرشبرتلرانسگردیدرفرزکاریپروفایل 72
شکل(4-28)تأثیرپارامترهایبرشیبرتلرانسگردیدرسوراخکاریمعمولیوباپیشمتهالف: سرعتبرشیب: پیشروی.. 73
شکل(4-29)نمودارمقایسهخطایتلرانسگردیچهاراستراتژیموردبررسی.. 74
شکل(4-30)مشخصاتابعادیوهندسیسوراخاندازه‌گیریشدهبهاستفادهازدستگاهCMM 74
شکل(4-31)میزاندرصدتأثیرهریکازعاملهابرتلرانساستوانهایالف: پروفایلب: مارپیچ 76
شکل(4-32)تأثیرپارامترهایبرشیبرتلرانساستوانه‌ایدرفرزکاریمارپیچوپروفایلالف: سرعتبرشیب: پیشرویج: عمقبرش.. 76
شکل(4-33)اثراتمتقابلنرخپیشرویوعمقبرشمحوریبرتلرانساستوانه‌ایدرفرزکاریپروفایل 77
شکل(4-34)تأثیرپارامترهایبرشیبرتلرانساستوانه‌ایدرسوراخکاریمعمولیوباپیشمتهالف: سرعتبرشیب: پیشروی.. 78
شکل(4-35)نمودارمقایسهخطایتلرانساستوانه‌ایچهاراستراتژیموردبررسیدرآزمایش 79
شکل(4-36)جدولامتیازدهیبهاستراتژیهایسوراخ‌کاری.. 80
فهرست جدولها
جدول(3-1) ترکیباتشیمیاییفولادAISI D2. 36
جدول(3-2) ابزارهایاستفاده‌شدهدرآزمایشومشخصاتآنها.. 37
جدول(3-3) پارامترهایموردبررسیوسطوحآندرهراستراتژیسوراخکاری 44
جدول(3-4) مقادیرزبریسطحونیرویماشینکاریدراستراتژی‌هایفرزکاریمارپیچ(HM)وفرزکاریپروفایل(PM) 45
جدول(3-5)مقادیرزبریسطحونیرویماشینکاریدرسوراخکاریمعمولی(D)وسوراخکاریباپیشمته(PD) 45
جدول(3-6) مقادیرتلرانسهندسیوابعادیدرروشفرزکاریمارپیچ(HM) وپروفایل (PM) 46
جدول(3-7) مقادیرتلرانسابعادیوهندسیدرسوراخکاری(D) وسوراخکاریباپیشمته(PD) 46
جدول(4-1) آنالیزواریانسنهاییمدلنیرویماشین‌کاریدرفرزکاریمارپیچ 48
جدول(4-2)آنالیزواریانسنهاییمدلنیرویماشین‌کاریدرفرزکاریپروفایل 49
جدول(4-3) آنالیزواریانسمدلنهایینیرویماشین‌کاریدرسوراخ‌کاریباپیشمته 53
جدول(4-4)آنالیزواریانسمدلنهایینیرویماشین‌کاریدرسوراخ‌کاریمعمولی 53
جدول(4-5) آنالیزواریانسمدلتوسعهداده‌شدهزبریسطحدرفرزکاریمارپیچ 56
جدول(4-6) آنالیزواریانسمدلتوسعهداده‌شدهزبریسطحدرفرزکاریپروفایل 56
جدول(4-7)آنالیزواریانسمدلتوسعهداده‌شدهزبریسطحدرسوراخکاریمعمولی 60
جدول(4-8)آنالیزواریانسمدلتوسعهداده‌شدهزبریسطحدرسوراخکاریباپیشمته 60
جدول(4-9) آنالیزواریانسمدلتوسعهداده‌شدهاندازهاسمیدرفرزکاریمارپیچ 63
جدول(4-10) آنالیزواریانسمدلتوسعهداده‌شدهاندازهاسمیدرفرزکاریپروفایل 64
جدول(4-11)آنالیزواریانسمدلتوسعهداده‌شدهاندازهاسمیدرسوراخکاریمعمولی 66
جدول(4-12) آنالیزواریانسمدلتوسعهداده‌شدهاندازهاسمیدرسوراخکاریباپیشمته 67
جدول(4-13)آنالیزواریانسمدلتوسعهداده‌شدهتلرانسگردیدرفرزکاریپروفایل 69
جدول(4-14)آنالیزواریانسمدلتوسعهداده‌شدهتلرانسگردیدرفرزکاریمارپیچ 70
جدول(4-15)آنالیزواریانسمدلتوسعهداده‌شدهتلرانسگردیدرسوراخکاریباپیشمته 72
جدول(4-16)آنالیزواریانسمدلتوسعهداده‌شدهتلرانسگردیدرسوراخکاریمعمولی 72
جدول(4-17) آنالیزواریانسنهاییمدلتلرانساستوانه‌ایدرفرزکاریمارپیچ 75
جدول(4-18) آنالیزواریانسنهاییمدلتلرانساستوانهایدرفرزکاریپروفایل 75
جدول(4-19) آنالیزواریانسمدلنهاییتلرانساستوانه‌ایدرسوراخ‌کاریباپیشمته 77
جدول(4-20) آنالیزواریانسمدلنهاییتلرانساستوانه‌ایدرسوراخ‌کاریمعمولی 77
فهرست علایم و نشانه‌ها
علایم انگلیسی
ap |
عمق برش(mm) |
DB |
قطر سوراخ |
Dh |
قطر مسیر مارپیچ |
E |
ضریب پواسون |
n |
تعداد دوران اسپیندلدر دقیقه (rpm) |
T |
عمر ابزار |
V |
سرعت برشی ( mm/min) |
VB |
معیار ساییدگی پهنا ابزار |
Z |
تعداد لبه‌های ابزار |
Za |
پیشروی محوری (mm/tooth) |
Zt |
پیشروی مماسی (mm/tooth) |
علایم یونانی
میزان خیز و انحراف ابزار |
|
اعداد ثابتی وابسته به جنس ابزار |
اختصارات
Built Up Edge |
BUE |
Computer Aided Manufacturing |
CAM |
Coordinate-Measuring Machine |
CMM |
Computer Numerical Control |
CNC |
Design Of Experiment |
DOE |
High Speed Steel |
HSS |
Hardened Rockwell C |
HRC |
Material Removal Rate |
MRR |
Heat affected zone |
HAZ |
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.