عنوان پایان‌نامه
شناسایی پارامترهای بحرانی و موثر بر تلرانس در فرای
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک- ساخت و تولید
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 35734;کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1249
- تاریخ دفاع
- ۲۳ مهر ۱۳۸۶
- دانشجو
- علی رضا وحدتی
- استاد راهنما
- محسن حامدی
- چکیده
- کیفیت قطعات ماشینکاری یکی از عوامل مهم و حیاتی برای تمامی سازندگان و تولیدکنندگان به شمار می‌رود. عواملی از قبیل فیکسچر، ماشین‌ابزار، ابزاربرشی، شرایط ماشینکاری، نیروهای ماشینکاری، جنس و هندسه قطعه کار و عوامل فرآیندی دیگر در کیفیت محصولات تولیدی نقش مهمی را ایفا می‌کنند. در قطعات سه‌بعدی نقاطی با عنوان نقاط فضایی که از ترکیب چندین عامل ایجاد می‌گردند، وجود دارند. این نقاط وجود خارجی روی قطعه‌کار ندارند و از طرفی به عنوان نقاط مبنا در فرآیندهای طراحی، ساخت و ارزیابی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای شناسایی پارامترهای تاثیرگذار بر انحراف آنها، نیاز به تحلیل تلرانسی و مطالعه ویژگی‌های طراحی، ساخت و اندازه‌گیری قطعه می‌باشد. از طرفی با توجه به اینکه نقاط فضایی از ترکیب چندین عامل ایجاد می‌گردند، فرآیند مدل‌سازی انحرافات آنها بسیار پیچیده است. با توجه به بررسی تحقیقات انجام‌شده، مشخص گردید که در زمینه‌ی مدل‌سازی ریاضی و تحلیل تلرانسی نقاط فضایی قطعات سه‌بعدی مطالعات اندکی انجام‌شده است، از این‌رو هدف اصلی این تحقیق بر مدل‌سازی ریاضی ترکیبی نقاط فضایی متمرکز شده است. در این پایان‌نامه از میان عوامل فرآیندی تاثیرگذار بر تلرانس‌های ابعادی و هندسی قطعه‌کار، به اندازه‌گیری و جبران خطاهای ماشین‌ابزار و طراحی ابزارهای چندکاره برای کاهش خطاهای ساخت نقاط فضایی پرداخته می‌شود. برای جبران خطاهای ماشین‌ابزار از روش جبران خطای پیش‌تنظیم استفاده می‌گردد. از ابزارهای چندکاره، برای ماشینکاری قطعه سه‌بعدی نمونه استفاده می‌شود و اثر استفاده از این ابزارها در بالابردن کیفیت قطعه‌کار مورد بررسی قرار می‌گیرد. جهت بررسی نتایج مدل‌سازی ریاضی نقاط فضایی و اقدامات اصلاحی صورت‌گرفته، یک قطعه‌کار سه‌بعدی سیستم تعلیق خودرو ، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. با توجه به اینکه در قطعات سه‌بعدی، تغییرات ابعادی به طور همزمان در سه‌بعد صورت می‌پذیرد، اندازه‌گیری آنها از طریق روشهای سنتی امکان‌پذیر نیست. برای ارزیابی این‌گونه قطعات از دستگاه اندازه‌گیری مختصات و یا مولتی‌گیج استفاده می‌شود. به همین منظور برای اندازه‌گیری قطعه مورد مطالعه، مولتی‌گیج کنترلی، طراحی و ساخته شده است و از طرفی نکات اندازه‌گیری نقاط فضایی قطعات سه‌بعدی در هر دو روش مورد بحث و بررسی قرارگرفته است. با استفاده از مدل‌سازی ریاضی انواع نقاط فضایی متداول که در این تحقیق ارائه شده است، تحلیل تلرانسی و یافتن محدوده‌ی مجاز پارامترهای انحرافی قطعات سه‌بعدی امکان‌پذیر می‌باشد. با استفاده از نتایج مدل‌سازی ریاضی و تحلیل تلرانسی، نقاط بحرانی قطعه‌کار شناسایی شده و با تحت کنترل درآوردن این نقاط، بقیه ابعاد و اندازه‌ها تحت کنترل قرار می‌گیرند.
- Abstract
- Quality of machined parts is a vital factor in manufacturing industry. Machining fixture, machine tool, cutting tool, machining condition, machining forces and geometry and type of material are some of the factors impinging on part quality. In manufacturing three dimensional parts there are spatial points that are not on the part and are defined by their geometrical relations to other points. These spatial points act as datum in design, process planning and manufacturing of the parts. Identifying critical factors that affect geometric deviation of these points requires tolerance analysis and study of specifications pertaining to design, manufacture and measurement of the part. Although modeling deviation and tolerance analysis of these points is very important issue, little research has been published in this field. This thesis presents an approach to mathematical modeling of geometric deviation of spatial points. In this study measurement and compensation of machine tool error is addressed. The effect of multifunction tools for reducing manufacturing errors of spatial points is investigated. For compensating machine tool error, preset error compensation method is adopted. The effect of multifunction tools on enhancing part quality is considered. To validate the mathematical modeling a case study is performed on a 3D part which is car pivot suspension. Since in machining 3D parts dimensional deviation occurs in three dimensions simultaneously, traditional measurement methods are not viable ways for measuring the deviations. Therefore CMM or multi-gauges are used for geometric inspections. A special multi-gauge is designed and manufactured and the results of both methods of inspection are compared. Applying the adopted mathematical modeling of spatial points devised in this study enables tolerance analysis. This in turn makes it possible to define the allowed range of tolerances for machining features that determines the final position of the spatial points. Utilizing this method in an automotive part manufacturing production line has remarkably enhanced quality of the parts.
