پديد آورندگان :
آخوندزاده ، محمد نويسنده كارشناس ارشد دانشكده‌ي فني و مهندسي Akhondzadeh, M , وحدتي ، مهرداد نويسنده Vahdati, M
كليدواژه :
اسپيندل هوايي , حوضچه‌ي هوايي , ماشين‌كاري فوق دقيق , نانوماشين‌كاري , ارتعاشات
چكيده فارسي :
از مهم‌ترين مباحث مورد مطالعه در ماشينهاي ابزار فوق دقيق ميتوان به ساختمان ماشينابزار و سفتي‌هاي بالاي آن، پايداري حرارتي و مكانيكي و مقادير آن، ارتعاشات پايين، و محورهاي حركتي بسيار دقيق اشاره كرد. يكي از اجزاي بسيار مهم در ماشينهاي ابزار فوق دقيق اسپيندل هوايي آن است كه ارتعاشات آن مستقيماً بر كيفيت سطح ماشين‌كاري شده تاثير دارد. از پارامترهاي موثر بر ارتعاشات اسپيندل ميتوان به سرعت دوراني، نحوه‌ي تغذيه‌ي هواي فشرده، عوامل حوضچه‌ي هوايي، فشار هواي موجود در لقي هوا و .... اشاره كرد. در اين تحقيق پارامترهاي شكل، اندازه، عمق و تعداد حوضچه‌ي هوايي و سرعت دوراني مورد بررسي قرار گرفت. براي هريك از اين پارامترها سه سطح در نظر گرفته شد. در مجموع تعداد 243 آزمايش انجام گرفت كه در هريك از آنها ابتدا اسپيندلهاي هوايي به‌كمك فرايندهاي مختلف توليد ساخته شدند. براي بررسي ارتعاشات از دستگاه VibroTest 60 استفاده شد. در پايان، با تحليل نتايج آزمايشات با استفاده از DOE مشاهده شد كه حوضچه‌هاي هوايي با مساحت 2mm300 و عمق mm3 و تعداد 2 در سرعت rpm1800 داراي كم‌ترين مقدار ارتعاش‌اند. همچنين از لحاظ شكل، حوضچه‌هاي مدور و مستطيلي كم‌ترين مقدار ارتعاش را داشتهاند.
چكيده لاتين :
The increasing demand for precision manufacturing of components for computers, electronics, nuclear energy and defence applications has caused the appearance of ultra precision machining processes. Ultra precision machines are made in order to create very fine and accurate products. The main features of ultra precision machine tools can be classified as: High loop stiffness, high thermal and mechanical stability, low vibration, and high precision axis of motion. Guide ways, air spindles and drive systems are important parts of ultra precision machine tools. The air spindle is an important element of the ultra precision machine tool, whose vibrations directly affect the quality of the work surface. In order to achieve nanometer accuracy, the low vibration of the air spindle is vital. Pressurized air is injected into the gap of the spindle in order to make it operative. Some of the parameters affecting air spindle vibrations are rotational speed, the air compression method, input hole diameter, air pad conditions, and air gap pressure, etc. In this study, the air pad shape, size, depth and number, and rotational speed have been experimentally investigated. 3 levels are selected for each parameter in experiments. Totally, 243 experiments have been committed. For accomplishing these experiments, air spindles were made using various production processes. The VibroTest 60 was used for studying air spindle vibrations. Then, experiment results were analyzed by the design of experiment, DOE, method. The results show that the spindles with 2 air pads of 300 mm2 area and 3 mm depth at low rotational speed have minimum vibrations. Also, for air pad shape, circular and rectangular air pads have minimum vibrations.
