Πειραματική και Αριθμητική Ανάλυση Μετωπικού Φρεζαρίσματος Κραμάτων Τιτανίου

Abstract

Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία αναφέρεται στη μελέτη των κατεργασιών κοπής, των παραγόντων που επηρεάζουν αυτές τις κατεργασίες καθώς και των μεθόδων βελτιστοποιήσεως, μοντελοποιήσεως και προσομοιώσεως. Αρχικά γίνεται εκτενή αναφορά στα χαρακτηριστικά των κατεργασιών κοπής, και πιο συγκεκριμένα του φρεζαρίσματος, των δυνάμεων που αναπτύσσονται κατά την διάρκεια των κοπών καθώς και των κοπτικών εργαλείων που χρησιμοποιούνται. Επίσης γίνεται αναφορά στις συνθήκες που πραγματοποιούνται οι κατεργασίες κοπής, τα απόβλητα που δημιουργούνται κατά την κοπή καθώς επίσης και τρόπους για την βελτίωση των κατεργασιών βάσει των παραμέτρων τους. Στο 3ο κεφάλαιο κεφάλαιο γίνεται η ανάλυση της μοντελοποιήσεως των κατεργασιών, κάνοντας εκτενή αναφορά στο εμπορικό πρόγραμμα προσομοιώσεως κατεργασιών κοπής Advant Edge το οποίο χρησιμοποιήσαμε για να μοντελοποιήσουμε τα πειράματα που πραγματοποιήσαμε στο εργαστήριο. Στο 4ο κεφάλαιο, περιγράφεται η πειραματική διαδικασία που ακολουθήθηκε στο εργαστήριο, καθώς και μια αναφορά στην μέθοδο Taguchi βάσει της οποίας έγινε η επιλογή των παραμέτρων των πειραμάτων. Στη συνέχεια γίνεται μια εισαγωγή στο εμπορικό στατιστικό πρόγραμμα Minitab, το οποίο χρησιμοποιήσαμε για να αναλύσουμε στατιστικά τα αποτελέσματα των πειραμάτων μας. Επίσης θα προσπαθήσουμε να βρούμε τυχόν αλληλεξαρτήσεις μεταξύ των διάφορων παραμέτρων των πειραμάτων μας, συγκρίνοντας τις τιμές τους στατιστικά. Στα επόμενα κεφάλαια γίνεται η παρουσίαση των αποτελεσμάτων της πειραματικής διαδικασίας και των προσομοιώσεων στο Advant Edge, η σύγκριση των αποτελεσμάτων καθώς και τα συμπεράσματα που μπορέσαμε να εξάγουμε μετά την ολοκλήρωση όλων των διαδικασιών που απαιτούνταν. Στο τελευταίο κεφάλαιο γίνεται μια ανάλυση της φθοράς που υπέστη το εργαλείο μετά από κάθε πείραμα που πραγματοποιούσαμε στην εργαλειομηχανή CNC. Η ανάλυση αυτή γίνεται μέσα από φωτογραφίες που έχουμε τραβήξει, με την βοήθεια του μικροσκοπίου του εργαστηρίου, μετά από την ολοκλήρωση κάθε πειράματος.

Experimental and Numerical Analysis of Front Milling of Titanium Alloys