عنوان:
امکانسنجی فرآیند فرزکاری شیشه اپتیکی BK7 به کمک ارتعاشات التراسونیک
نام دانشجو:
علی جمشیدی حسن آبادی
مکان:
اتاق سمینار دانشکده مهندسی مکانیک
استاد راهنما:
دکتر جواد اکبری
خلاصه:
این پژوهش به امکانسنجی فرآیند فرزکاری شیشه اپتیکی BK7 به کمک ارتعاشات التراسونیک میپردازد. به دلیل ترد و شکننده بودن شیشهها بهویژه شیشههای اپتیکی، ماشینکاری بر روی آنها بسیار حساس و پیچیده میباشد. به همین دلیل باید برای ماشینکاری بر روی شیشهها تدابیری اندیشید تا عیوب و شکستهای ناشی از فرایند حداقل گردد. تاکنون تلاشهایی برای کاهش عیوب ناشی از ماشینکاری بر روی مواد ترد انجام گرفته است، که میتوان به مواردی مانند افزایش سرعت دوران، کاهش نرخ پیشروی ابزار، تغییر هندسه و جنس ابزار، نوع روان کاری فرآیند و ... اشاره نمود. علاوه بر این موارد، عملیات دیگری که انجام میگیرد تا سطح شیشه کیفیت بهتری داشته باشد، استفاده از فرآیندهای ترکیبی یا کمکی میباشد، که برای مثال میتوان به اضافه نمودن ارتعاشات التراسونیک به فرآیند فرزکاری اشاره کرد. بهکارگیری ارتعاشات التراسونیک در فرآیندهای ماشینکاری طی سالهای اخیر، به عنوان راهکاری مناسب در جهت کاهش نیروهای ماشینکاری و افزایش کیفیت و صافی سطح قطعات ماشینکاری شده، شناختهشده است. در پژوهش حاضر فرآیند فرزکاری بر روی شیشه اپتیکی BK7 به کمک ارتعاشات التراسونیک انجام شده تا تأثیرات مثبت این ارتعاشات مشاهده گردد و با نتایج فرزکاری بدون کمک التراسونیک مقایسه شود. بنابراین به منظور تولید امواج التراسونیک نیاز به طراحی و ساخت تمرکزدهندهای مناسب است، که با توجه به نیازها و محدودیتهای موجود در این پروژه تمرکزدهندهای پلهای از جنس آلومینیوم 7075 طراحی و ساخته شد.
در ادامه تلاش شد پارامترهای مؤثر در فرآیند فرزکاری و کیفیت محصول مشخص گردد. به همین منظور با تحلیل نتایجی چون زبری سطح و نیروی ماشینکاری معلوم شد که نرخ پیشروی، سرعت اسپیندل و وجود امواج التراسونیک بیشترین تأثیر را برروی زبری سطح دارند و عمق برش تأثیر بهسزایی ندارد. همچنین برخلاف انتظار، کاربرد ناپیوسته سیال میتواند باعث شوک حرارتی و رشد ترک شود که باعث نتیجه نامطلوب برروی کیفیت سطح در پروژه حاضر است. در رابطه با نیروی ماشینکاری نیز نرخ پیشروی، عمق برش و سرعت اسپیندل همه تأثیرگذار بودند. نهایتاً مشخص شد که نوع ابزار برروی کیفیت سطح نقش بسیار مهمی را ایفا میکند، به گونهای که در شرایط یکسان حدود 3 میکرون زبری متوسط را بهبود میبخشد.