مقاله در مورد دریل کاری کامپوزیتهای کربنی به کمک مته

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 مقاله در مورد دریل کاری کامپوزیتهای کربنی به کمک مته دارای ۲۵ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد دریل کاری کامپوزیتهای کربنی به کمک مته  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد دریل کاری کامپوزیتهای کربنی به کمک مته،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله در مورد دریل کاری کامپوزیتهای کربنی به کمک مته :

دریل کاری کامپوزیتهای کربنی به کمک مته

Oneshot ‘ ‘ .
بخش اول : تشریح مراحل پنج گانه حفاری و فاکتورهای تأثیرگذار بر بیشترین میزان نیرو و گشتاور پیچشی :
[مؤلفین : مارتافرنادز ، کریس کوک . تاریخ دریافت مقاله ۲۳ سپتامبر ۲۰۰۴ تاریخ پذیرش مقاله ۲۲ مارس ۲۰۰۵ ، تاریخ ارائه Online مقاله ۶ ژوئن ۲۰۰۵ ].
مرکز آموزش ، الکترونیک ، کامپیوتر و مهندسی ارتباطات ، دانشگاه والن گان ،خیابان North fields ، شماره ۲۵۲۲ ، NSW ، استرالیا .

چکیده مقاله :
نیروی پیش بری و گشتاور پیچشی ایجاد شده در طول انجام عملیات دریل کاری یا حفاری دربرگیرنده اطلاعات با اهمیتی در رابطه با کیفیت حفره ایجاد شده و سطح مطلوب برای نوک مته می باشد . در این مقاله نیروها و گشتاور پیچشی (تورک) ایجاد شده در طول عملیات سوراخ کاری کامپوزیتهای کربنی ، که در آنها از الیاف کربنی استفاده شده است ،به کمک یک دریل ‘ oneshot’ مورد بررسی و تشریح قرار می گیرد . علائم موجود در دامنه زمانی بر مراحل تقسیم می شوند و مشکلات متداول و عیوب مرتبط با آنها در هر مرحله زمانی تشریح و بررسی می گردد .
همچنین نشان داده می شود که چطور پوشش سطحی ابزارآلات و ضخامت قطعه کارها بر روی نیروی پیش بری و گشتاور پیچشی ایجاد شده در طول عملیات سوراخ کاری تأثیر می گذارد . نتایج و یافته های به دست آمده در این مقاله به منظور بهینه کردن و توسعه مدلهای ریاضی مرتبط با افزایش حداکثری نیروی پیشبری به کار می روند که این مسئله در بخش دوم از همین مقاله ارائه شده است که می توان آنرا منبعی ارزشمند برای بهینه سازی های آتی در زمینه سوراخ کاری کامپوزیتهای کربنی به وسیله مته های دریل ‘ oneshot’ دانست .
کلمات کلیدی : سوراخ کاری ، کامپوزیت کربن ،پوشش سطحی ابزار آلات .
« تمام حقوق انتشار برای کمپانی السویر محفوظ می باشد ۲۰۰۵ » .

۱ مقدمه :
اگر چه الیاف کربنی از جنس فلز نمی باشند ، اما سالهاست که در صنایع از این الیاف استفاده می شود و به اصطلاح می گویند : « آنرا مانند فلز ببُر» نتایج این نظریه معمولاً ایجاد پوشش های غیر معمول می باشد . در مواردی که ماندگاری ویژه بالا و کیفیت بالایی همچون نوک مته های دریل در سوراخ کاری کامپوزیتها مورد نظر است می توانیم کارایی دریل های پیچشی را بهبود ببخشیم

. در این حالت موانعی در سوراخ کاری رشته های کربنی وجود د ارد . ذوب و قالب ریزی و صافکاری این سطوح در چنین شرایطی مورد توجه می باشد . ورق کاری را معمولاً به نحوی انجام می دهند که اثرات نیروهای اعمالی ایجاد لبه نکند . محققین مطالعات فراوانی بر روی این پدیده انجام داده اند .و برای دستیابی به چنین ورق کاری مطلوبی باید بر روی کنترل نیروهای رانشی در طول عملیات کار کرد . براده های ورق کاری که در طول انجام عملیات سوراخ کاری کامپوزیتهای کربنی

ایجاد می کردند ذراتی بسیار خشک و زبر هستند . ایجاد براده های زیاد و استخراج این براده ها تا حد زیادی به بالا بودن نسبت پوششی ابزار کار مربوط می شود . پوشش سطح ابزار با عملیات ورق کاری ارتباط نزدیکی دارد و نیرویی لازم برای برش مواد با توجه به نوع پوشش ابزار افزایش می یابد . مطالعات فراوانی توسط مؤلفین این مقاله بر روی عملیات پوشش ابزار آلات به منظور بهره

گیری از آنها در دریل کاری کامپوزیتهای کربنی ، با توجه به اثرات پوشش ابزار آلات بر روی نیروها و کیفیت حفره ای که نهایتاً ایجاد می شود ، صورت گرفته است . اغلب این مطالعات و بررسی های انجام گرفته ،به کمک دریل های دورانی صورت پذیرفته است . یافتن درکی بهتر از پروسه سوراخ کاری کامپوزیتهای کربنی و با توجه به تغییر شکل مته های مصرفی در عملیات دریل کاری به منظو

ر بهبود و بهینه سازی پروسه دریل کاری ، ضروری به نظر می رسد . در این مقاله ،عملیات دریل کاری کامپوزیتهای کربنی با استفاده از مته دریل ‘ oneshot’ مورد تحلیل آنالیز قرار گرفته است . نیروهای رانش و گشتاور پیچشی ایجاد شده طی مراحل دریل کاری با توجه به مراحل مختلف و

اثرات خاص این مراحل تشریح گردیده است . اثر پوشش ابزار آلات بر روی این نیروها نیز مورد مطالعه قرار گرفته است . این آنالیزها مبنای مدلسازی عملیات مذکور را ،همانطور که در بخش ۲ از این کار تحقیقاتی ارائه شده است ، تشکیل می دهند و ما را به سمت بهینه کردن تولید و افزایش کیفیت عملیات دریل کاری هدایت می نماید .
۲ شرایط آزمایشی
آزمایشات به کمک یکسری مبناهای سنجشی مربوط به دریل کاری ( شکل ۱ را ملاحظه فرمائید ) انجام می گیرند . محور مذکور که در شکل ۱ نشان داده شده است توسط یک موتور AC دوران می کند و قطعه کار مورد نظر به دریل تغذیه می گردد و همزمان یک موتور DC بر روی یک پیچ خطی

کوپل می گردد . ۶ حسگر نیروی محوری برای اندازه گیری نیروهای رانشی گشتاورهای پیچشی در طول عملیات تغییرات را کنترل می کنند . از یک مدار کنترلی ، با کاربرد عمومی به منظور کنترل سرعت محور و نرخ تغذیه استفاده می شود و در طول عملیات از حسگرهای ۱HZ برای کنترل نیرو استفاده می گردد . اطلاعات به دست آمده از عملیات دریل کاری به کمک یک نرم افزار با فیلترهای تثبیت شده ۱۰HZ فیلتر می شوند . مته ۴۹ میلیمتری ( شکل ۲ ) که از شرکت استرلینگ کربید ( carbide . com http://sterling ) تهیه شده است در این آزمایش استفاده شده است . این دریل با توجه به منظور ما که سوراخ کاری کامپوزیتها کربنی می باشد طراحی

شده است و از چهار فلوت طولی و ۲ برش با زوایای مختلف در طراحی آن استفاده شده است و طراحی مشابه طراحی مته های ‘dragger’ می باشد . بریدگی های مستقیم با هدف برداشت سریع براده و تراشه های ایجاد شده در حین سوراخ کاری طراحی شده است . از خصوصیات قابل توجهی که در مورد این مته دریل باید آنرا در نظر بگیریم این است که به نحو چشمگیری موجب کاهش نیروی لازم برای دریل کاری می شود . دارا بودن دو زاویه برش متفاوت برای گشادکردن سوراخ موجب می شود که در یک عملیات دو هدف انجام گیرد . از کامپوزیت کربن ـ اپوکسی ۵۵ , ۲ میلیمتری در این آزمایش استفاده شده است . صفحات الیاف کربن در نمونه های ۵*۷ سانتیمتری بریده می شوند و به منظور ثابت شدن نتایج آزمایش از سه شکل قرارگیری مختلف

استفاده می شود : صفحات منفرد با عمق ۵۵ , ۲ میلیمتر و یک قطعه ۲ میلیمتری که معمولاً در صنعت برای دریل کاری دو صفحه وبه منظور بستن آنها به یکدیگر استفاده می شود . در این بررسی بیش از ۳۵۰ حفره دریل کاری شده ایجاد گردید . هر یک از حفره ها با سرعت یکسان و ثابت محور و سرعت یکسان تغذیه ایجاد شدند . سرعت هایی که برای محور مورد استفاده قرار گرفت ۷۵۰ ، ۱۰۰۰ ، ۱۵۰۰ متر در دقیقه بود و سرعت تغذیه نیز در حدود ۷۵ ۱ ، ۱ و ۵ .۱ ، میلیمتر در ثانیه در نظر گرفته شد . اگر چه در این حالت ۸ حالت مختلف برای سرعتهای تغذیه در

نظر گرفته شد که تغییرات آنها در دامنه ۰۰۳ تا ۰۱۲ میلیمتر بر دور بود . دامنه تنظیمات در حدود مشخصی تعیین و ثابت شد تا از بروز مشکل در سرعتهای بالا برای محور پیشگیری بعمل آید .
۳ نیروی پیشروی ، گشتاور پیچشی و مراحل دریل کاری :
نیروهای پیشرو از قبیل Fz و گشتاور پیچشی Tz در طول عملیات سوراخ کاری الیاف کربن به وسیله دریل ‘ oneshot’ مطابق با آنچه در شکل ۳ مشاهده می کنید ، ایجاد می گردد . تنظیمات مختلف برای سوراخکاری شکل عمومی کار را تغییر نخواهد داد بلکه بر روی بزرگی نیروهای پیشروی و گشتاورهای پیچشی (تورک) ایجاد شده تأثیر خواهد گذاشت . ضخامت قطعه کار نیز بر روی مقادیر نیروی پیشروی تأثیر خواهد گذاشت . عملیات سوراخ کاری را می توان با تقسیم مراحل دریل کاری به ۵ مرحله به نحو مطلوب تری تشریح نمود : ( همانند آنچه که در شکل ۴ نشان داده شده است ) .
۱-۳ – مرحله آغازین I :
در مرحله اول مته دریل به قطعه کار نزدیک می گردد . با استفاده از قلم و قرار گرفتن نوک آن بر روی قطعه کار و فشار دادن آن بر روی نمونه اثر ایجاد می گردد . در طول این مرحله به سرعت نیروی پیشروی افزایش می یابد . همچنین میزان گشتاور پیچشی نیز افزایش می یابد ، البته میزان رشد گشتاور پیچشی نسبت به نیروی رانشی کمتر می باشد . آرام بودن روند افزایش گشتاورپیچشی به کوچک بودن قطعه مته دریل در نوک سطح تماس بر می گردد . مشکلات احتمالی که بروز پیدا می کنند شامل گیر کردن مته ، کج شدن و یا منحرف شدن مته می باشد ، که بروز هر یک از این اتفاقات احتمالی منجر به تغییر یافتن موقعیت حفره ایجاد شده و تخریب آن می گردد .

۲-۳- مرحله II ، دریل کاری :
خروج مواد به صورت قطعات نواری در مرحله II آغاز می گردد . در این مرحله نیروی پیشروی افزایش می یابد و با برش خوردن لبه های مسیر میزان آن افزایش می یابد . گشتاور پیچشی به طور پیوسته در این مرحله افزایش می یابد . در شکل ۳ می توانیم سقوط و نزول ناگهانی نیروهای پیش بری را مشاهده کنیم . که این اتفاق پس از عبور از دومین لایه نمونه مزبور خواهد افتاد .که این

حالت به نحوه گذر از فاصله بین دو ماده بستگی دارد . اگر چه لایه ها به طور کاملاً پیوسته به یکدیگر مرتبط شده اند ، به دلیل جریان و شکاف هوای ایجاد شده توسط نیروی رانش که توسط نیروهای ایجاد شده در لبه حفره به وجود می آید زمانی که دریل در مرحله سوراخکاری دوم قرار دارد ممکن است این نیروها با توجه به اندازه و ابعاد شکاف هوای ایجاد شده کم و زیاد شوند . عبور از یک لایه و رسیدن به لایه دیگر اثر بر روی گشتاور پیچشی ندارد و از این لحاظ بر روی کیفیت تأثیر گذار نمی باشد . اگرچه در این حالت نیروهای نامشخص نیز به وجود می آیند . ورقکاری و نو

ع پوشش ابزار ، عموماً با این مرحله ( مرحله II ) به لحاظ مقادیر بالای نیروهای رانشی و گشتاور پیچشی مرتبط می باشد . احتمال اینکه به دلیل وجود فشار ناشی از لبه های کار ، ورق کاری مواد با فشار مضاعفی همراه باشد ، همواره وجود خواهد داشت .

۳-۳- مرحله III دریل کاری و گشادکردن حفره :
مرحله ۳ زمانی آغاز می شود که عمق سوراخ کامل شده و به انتها رسیده باشد . نیروهای رانشی ،در این هنگام به طور ناگهانی افت شدیدی پیدا می کنند و در این هنگام است که لبه های حفره از آن سوی قطعه کار خارج می شوند . همچنان که مته دریل راه خود را به آنسوی قطعه باز می کند شیارهای انتهایی آن وارد قطعه کار می گردند . نیروهای رانشی تا زمانی که لبه های بریده شده به خارج از سوراخ جریان داشته باشند همچنان کاهش می یابند . در این حالت گشتاور پیچشی به دلیل وجود نیروهای اصطکاکی مابین سطح دریل و دیواره های سوراخ ، مدام کاهش می یابد . به دلیل افزایش دمای قطعه امکان افزایش اصطکاک وجود دارد . در طول انجام آزمایشها مشاهده شد که پیک گشتاور پیچشی ممکن است در هر مرحله زمانی از این مرحله ( مرحله III ) ایجاد گردد . برای تشریح مدل ، گشتاوری پیچشی ایجاد شده در این مرحله با توجه به خطوط مستقیم تفسیر می گردد . به این ترتیب تغییرات گشتاور پیچشی در طول کار به وضوح مشخص می گردد . این مرحله ترکیبی از دو عملیات سوراخ کاری و گشادکاری می باشد ، بنابراین مشکلاتی که در این دو مرحله برشی ،شناخته شده می باشند ، ممکن است بروز نماید . اگر چه احتمال خطر در این مرحله نسبت به مرحله قبلی کمتر است ، که این به دلیل کمتر بودن نیروهای رانشی در این مرحله از کار می باشد . مشکل تکمیل سطح در این حالت وجود دارد زیرا سطح در این مرحله دارای لرزش بیشتری می باشد .