Προσομοίωση της κατεργασίας της διάτρησης με πεπερασμένα στοιχεία λαμβάνοντας υπόψη τα δυναμικά φαινόμενα και βελτιστοποίηση των συνθηκών κοπής

Σχετικά έγγραφα
ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΔΙΑΤΡΗΣΗΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΙΣ ΑΝΑΠΤΥΣΣΟΜΕΝΕΣ ΥΝΑΜΕΙΣ ΚΟΠΗΣ ΣΤΟ ΦΡΑΙΖΑΡΙΣΜΑ ΜΕ ΚΥΛΙΣΗ Ο ΟΝΤΩΣΕΩΝ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟΦΛΟΙΩΣΗΣ Ο ΟΝΤΩΣΕΩΝ ΜΕ ΦΡΑΙΖΑΡΙΣΜΑ ΜΕ ΚΥΛΙΣΗ ΒΑΣΙΣΜΕΝΗ ΣΕ ΣΥΣΤΗΜΑ CAD

Προσομοίωση μετωπικού φραιζαρίσματος με πεπερασμένα στοιχεία

Βελτιστοποίηση τεχνολογικών παραμέτρων κατεργασίας οδοντώσεων με φραιζάρισμα με κύλιση. Διπλ. Μηχ. (M.Sc.) Ταπόγλου Νικόλαος

Πολυτεχνείο Κρήτης Χανιά 2010

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΟΡΘΟΓΩΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΛΟΞΗΣ ΚΟΠΗΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ. Ευάγγελος Καστής. Καθ. Αριστομένης Αντωνιάδης ιπλ. Μηχ. (MSc) Χαρά Ευσταθίου

Σκοπός της εργασίας Ποιότητα επιφάνειας και επιφανειακή τραχύτητα Είδη φραιζαρίσματος Διαδικασία πειραμάτων Αποτελέσματα Συμπεράσματα

1 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ ΣΤΟ ΦΡΑΙΖΑΡΙΣΜΑ

ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΤΟΠΟΜΟΡΦΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΤΡΑΧΥΤΗΤΑΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΣΕ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΦΡΑΙΖΑΡΙΣΜΑΤΟΣ

Ασκήσεις κοπής σε τόρνο

Ανάλυση με πεπερασμένα στοιχεία της κατεργασίας κοπής οδοντώσεων με φραιζάρισμα με κύλιση

ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟΣ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΑΠΟΛΗΞΗΣ (BURR) ΣΕ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΙΑΤΡΗΣΗΣ EN AW 2007

ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙΙ Ενίσχυση Ερευνητικών Ομάδων στο ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας» - MIS

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ ΣΤΙΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΟΠΗΣ

ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙΙ Ενίσχυση Ερευνητικών Ομάδων στο ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας» - MIS

ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ 1

Κατεργασίες με αφαίρεση υλικού

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΩΝ ΦΡΑΙΖΑΡΙΣΜΑΤΟΣ ΣΤΗΝ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΣΑ ΤΡΑΧΥΤΗΤΑ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΣΕ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑ ΦΡΑΙΖΑΡΙΣΜΑΤΟΣ AL7075-T6

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Ι

Μοντελοποίηση (FEM) της δυναµικής συµπεριφοράς του κοπτικού εργαλείου κατά το φραιζάρισµα

Κεφάλαιο 1. Εισαγωγή στα συστήματα σχεδιομελέτης και παραγωγής με χρήση υπολογιστή computer aided design and manufacture (cad/cam)

Μηχανουργική Τεχνολογία ΙΙ

ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙΙ Ενίσχυση Ερευνητικών Ομάδων στο ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας» - MIS

Εισαγωγή στα συστήματα σχεδιομελέτης και παραγωγής με χρήση υπολογιστή - Computer aided design and manufacture (cad/cam)

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΛΟΥΠΙΟΥ ΜΕ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑ ΦΡΑΙΖΑΡΙΣΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΑΠΟΠΕΡΑΤΩΣΗ ΜΕ ΧΑΡΑΞΗ ΜΕ LASER

ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΠΟΒΟΛΗΣ ΥΛΙΚΟΥ

Εισαγωγή. Προετοιμασία πειραματικής διαδικασίας. Αποτελέσματα Συμπεράσματα. Δομή παρουσίασης

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ ΣΗΜΕΙΩΜΑ ΛΕΩΝΙΔΑΣ Α. ΣΠΥΡΟΥ Διδακτορικό σε Υπολογιστική Εμβιομηχανική, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας.

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΤΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΡΑΧΥΤΗΤΑ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΣΤΟ ΜΕΤΩΠΙΚΟ ΦΡΑΙΖΑΡΙΣΜΑ

ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ 1

Προσομοιωτικό μοντέλο κοπής οδοντώσεων με πλάνιση με κύλιση

ΑΡΧΙΜΗ ΗΣ: ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΩΝ ΟΜΑ ΩΝ ΣΤΑ Τ.Ε.Ι. (ΕΕΟΤ) ΙΕΞΑΓΩΓΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ

Εκτίμηση της στροφικής ικανότητας χαλύβδινων δοκών στις υψηλές θερμοκρασίες θεωρώντας την επιρροή των αρχικών γεωμετρικών ατελειών

ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Ι

ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΩΝ ΟΜΑΔΩΝ Τ.Ε.Ι «ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ»

Άσκηση 1: Να υπολογιστεί η μέση τραχύτητα R a της κατανομής του σχήματος..

ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑ ΚΙΝΗΣΗ ΕΡΓΑΛΕΙΟΥ ΚΙΝΗΣΗ ΤΕΜΑΧΙΟΥ

2. ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΙΚΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟ-ΦΡΑΙΖΑΡΙΣΜΑ Al 7075-T6

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΦΘΟΡΑΣ ΚΟΠΤΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ

Μηχανουργικές Κατεργασίες. Τόρνευση. Μηχανουργικές Κατεργασίες, Διδάσκων: Δρ. Δημητρέλλου Σωτηρία, Μηχ/γος Μηχ/κός

Μηχανουργικές κατεργασίες με χρήση Η/Υ για βιομηχανική παραγωγή

Διαμορφώσεις συμπαγούς υλικού (bulk deformation processes)

ΙΑΤΡΗΣΗ (DRILLING) Σχήµα 1: Χαρακτηριστικά της διάτρησης

Καθ. Αριστομένης Αντωνιάδης ρ. Μηχ. Μαρία Παππά. Ευάγγελος ασκαλάκης

ΚΑΤΑ ISO ΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ TOY ΚΟΠΤΙΚΟΥ ΕΡΓΑΛΕΙΟΥ ΤΟΡΝΕΥΣΗΣ (ISO/DIS 3002, 1973)

Συμβατικός προγραμματισμός κέντρων κατεργασιών CNC

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ & ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ Διευθυντής Καθ. Γ. Χρυσολούρης

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΦΡΑΙΖΑΡΙΣΜΑ AL7075-T6

Προσομοιωτικό μοντέλο κοπής οδοντώσεων με αποφλοίωση με κύλιση

Στην οικογένεια και τους φίλους μου για την πολύτιμη βοήθεια και στήριξη και στη γιαγιά μου Βασιλική Λούντζη

ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΚΟΠΤΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ

Σύγχρονα Συστήματα Κατεργασιών

Στους γονείς μου Γιώργο και Ευφροσύνη και στην αδελφή μου Αλεξάνδρα.

Διαμορφώσεις συμπαγούς υλικού (bulk deformation processes)

Eur.Ing. Δρ. Φ. Σκιττίδης ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

592 Βιομηχανικού Σχεδιασμού ΤΕΙ Δυτ. Μακεδονίας (Κοζάνη)

Εξαναγκασμένες ταλαντώσεις εργαλειομηχανών

ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΕΛΙΚΟΥ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗ 5ΑΞΟΝΙΚΟΥ ΚΕΝΤΡΟΥ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΙΑΣΥΝ ΕΣΗ ΤΟΥ ΜΕ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ CAD/CAM PRO/ENGINEER WILDFIRE.

High-Speed Milling. Παρουσίαση σχεδιασμού εργαλειομηχανής - HSM. High-Speed Milling. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

Σχήμα 3.13 : Τεμάχια κατεργασμένα με φραιζάρισμα

Καλλιρρόη Πορφύρη Πολυτεχνείο Κρήτης Χανιά 2012

Συστήµατα Computer Aided Manufacturing - CAM

3. ΥΝΑΜΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΩΝ ΒΡΑΧΙΟΝΩΝ

ΘΕΜΑ ΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

Το πρόγραµµα ALGOR και εφαρµογές σε ναυπηγικές κατασκευές

ΑΣΚΗΣΗ 8. έκδοση DΥΝI-EXC b

ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ

ΙΑΤΡΗΣΗ (DRILLING) Σχήµα 1: Χαρακτηριστικά της διάτρησης

Μετροτεχνικός προσδιορισµός των δυναµικών ταλαντωτικών χαρακτηριστικών της εργαλειοµηχανής και του κοπτικού εργαλείου στη θέση κοπής

ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΟΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΚΟΠΗΣ ΣΤΗΝ ΤΟΠΟΜΟΡΦΙΑ ΤΟΥ ΤΕΜΑΧΙΟΥ

ΦΘΟΡΑ ΚΟΠΤΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΚΑΤΑ ΤΟ ΠΟΛΥΑΞΟΝΙΚΟ ΦΡΑΙΖΑΡΙΣΜΑ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ

Στους γονείς μου Παναγιώτη και Ελένη και στον αδελφό μου Αποστόλη.

Μηχανουργική Τεχνολογία & Εργαστήριο I

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΜΕ Η/Υ (Computer Aided Design)

Eur.Ing. Δρ. Φ. Σκιττίδης. xxi ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ & ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ & ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ «ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΟΡΝΕΥΣΗΣ»

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ & ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ Διευθυντής Καθ. Γ. Χρυσολούρης

υναµ α ι µ κή τ ων Ρ οµ ο π µ ο π τ ο ικών Βραχιόνων

ΤΙΤΛΟΣ ΥΠΟΕΡΓΟΥ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΤΩΝ ΑΝΟΧΩΝ ΣΕ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΑΙ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΕΙΣ ΑΚΡΙΒΕΙΑΣ

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ ΤΡΑΧΥΤΗΤΑΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟ ΟΥ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ

Σχεδιαστικά Προγράμματα Επίπλου

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΟΔΟΝΤΟΤΡΟΧΩΝ

Προσομοίωση κατεργασίας φραιζαρίσματος σε μίκρο-κλίμακα και πειραματική μελέτη του Al7075-Τ651

ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ MANUFACTURING TECHNOLOGY MACHINE DYNAMIC

Δυναμική Μηχανών I. H Μέθοδος των Πεπερασμένων Στοιχείων

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Δυναμική Ανάλυση Κατασκευών - Πειράματα Μονοβαθμίων Συστημάτων (ΜΒΣ) σε Σεισμική Τράπεζα

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 20. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

Εισαγωγή στις σύγχρονες Εργαλειομηχανές CNC

ΤΑΚΤΙΚΑ ΜΕΛΗ. ΦΕΚ τελευταίου διορισμού. α/α Ονοματεπώνυμο Βαθμίδα Ίδρυμα Σχολή/Τμήμα Γνωστικό Αντικείμενο. Αιτιολόγηση

ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ MANUFACTURING TECHNOLOGY MACHINE DYNAMIC

Εισαγωγή στις σύγχρονες Εργαλειομηχανές CNC

Δυναµική των Ροµποτικών Βραχιόνων. Κ. Κυριακόπουλος

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 13. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

Transcript:

Προσομοίωση της κατεργασίας της διάτρησης με πεπερασμένα στοιχεία λαμβάνοντας υπόψη τα δυναμικά φαινόμενα και βελτιστοποίηση των συνθηκών κοπής Διδακτορική διατριβή που υπεβλήθη υπό τον Διπλ. Μηχ. (M.Sc.) Ταξιάρχη Μπελή 2 Η κατεργασία της διάτρησης Στάθμη των γνώσεων Μοντέλο προσομοίωσης Επαλήθευση του μοντέλου προσομοίωσης Μοντέλο ανάλυσης εργαλείου και οπής Επαλήθευση μοντέλου ανάλυσης εργαλείου και οπής Συμπεράσματα Μελλοντικές κατευθύνσεις Δομή παρουσίασης

3 Αντικείμενο της διατριβής: Δημιουργία μιας ολοκληρωμένης πλατφόρμας προσομοίωσης της διάτρησης λαμβάνοντας υπόψη τα δυναμικά χαρακτηριστικά, τη μελέτη των συνθηκών κοπής καθώς και την επίδρασή τους στο εργαλείο και στο τελικό προϊόν. Σπουδαιότητα του αντικειμένου: Η κατεργασία της διάτρησης: αποτελεί την πιο διαδεδομένη κατεργασία με ευρύτατο πεδίο εφαρμογής έχει προστιθέμενη αξία, λόγω του ότι λαμβάνει χώρα στα τελευταία στάδια της παραγωγής Η φύση της διάτρησης καθιστά αδύνατη την παρακολούθηση της κοπής και δυσχεραίνει τον έλεγχο της κατεργασίας. Η γεωμετρία του κοπτικού εργαλείου είναι πολύπλοκη και παρουσιάζει μεγάλα περιθώρια βελτίωσης. Η αυξανόμενη χρήση προηγμένων υλικών, υψηλών μηχανικών αντοχών, οδηγεί στην υϊοθέτηση νέων στρατηγικών διάτρησης. Εισαγωγή Η παραμικρή βελτίωση της κατεργασίας μπορεί να δώσει ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στη βιομηχανία. Αντικείμενο της διατριβής 4 Dn vc f 1000 min z f zn Εισαγωγή f min : πρόωση ανά λεπτό [mm/min] f z z n v c D : πρόωση ανά κόψη [mm/rev] : ο αριθμός των κόψεων : οι στροφές της ατράκτου σε [rpm] : η ταχύτητα κοπής [m/min] και : η διάμετρος του εργαλείου σε [mm] Κινηματική της κατεργασίας

5 Εισαγωγή Κοπτικό εργαλείο 6 Ερευνητικές προσεγγίσεις της διάτρησης: Μηχανιστική προσέγγιση: Πειραματική μελέτη της κατεργασίας και εξαγωγή εμπειρικών τύπων. Παρέχει αξιόπιστα αποτελέσματα. Έχει υψηλό κόστος λόγω της απαίτησης μεγάλου αριθμού πειραμάτων. Αδυναμία γενίκευσης των αποτελεσμάτων. Μαθηματικές μέθοδοι: Περιλαμβάνουν την περιγραφή της γεωμετρίας του κοπτικού εργαλείου, τη μοντελοποίηση της κινηματικής αλλά και την περιγραφή βασικών μεγεθών που αφορούν την κατεργασία της διάτρησης με μαθηματικές συναρτήσεις. Στάθμη των γνώσεων Γεωμετρικές μέθοδοι: Βασίζονται στη δυνατότητα προγραμματισμού των σύγχρονων συστημάτων σχεδίασης CAD. Προσφέρουν τρισδιάστατη προσομοίωση των κατεργασιών. Είναι υπολογιστικά συμφέρουσες. Βασίζονται σε λογικές πράξεις μεταξύ τρισδιάστατων στερεών γεωμετριών. Αριθμητική προσομοίωση: Κερδίζουν συνεχώς έδαφος λόγω της αύξησης της διαθέσιμης επεξεργαστικής ισχύος. Αποτελούν γενικευμένες μεθόδους με εφαρμογή σε όλες τις κατεργασίες κοπής, για οποιοδήποτε συνδυασμό κοπτικού εργαλείου-τεμαχίου και συνθηκών κοπής. Μέθοδοι τεχνητής νοημοσύνης: Δε λαμβάνουν υπόψη τους τη φύση της κατεργασίας και δεν προτείνονται για γενικευμένη χρήση. Απαιτούν μεγάλο όγκο δεδομένων για να καταλήξουν σε ασφαλή συμπεράσματα. Διεθνής έρευνα της διάτρησης

7 Galloway, D. /1957 "Some experiments on the influence of various factors on drill performance," Trans. ASME, 79, pp. 191-231. 2 2 W2 r W 2 tan h u arcsin r D 2 tan p Wu, S., Tsai, W. /1979 "A Mathematical Model for Drill. Point Design and Grinding," Journal of Engineering for Industry, 101, p. 333. Στάθμη των γνώσεων Διεθνής έρευνα της διάτρησης 8 Li, R., and Shih, A. J. /2007 "Spiral point drill temperature and stress in high-throughput drilling of titanium," International Journal of Machine Tools and Manufacture, 47(12), pp. 2005-2017. Miao, C., Qin, F., Sthur, G., Chou, K., and Thompson, R. /2009 "Integrated Design and Analysis of Diamond-coated Drills," Computer-Aided Design & Applications, 6(2). Zhang, Z., and Babitsky, V. /2011 "Finite element modeling of a micro-drill and experiments on high speed ultrasonically assisted micro-drilling," Journal of Sound and Vibration, 330(10), pp. 2124-2137. Ostasevicius, V., Ubartas, M., Gaidys, R., Jurenas, V., Samper, S., and Dauksevicius, R. / 2012 "Numerical experimental identification of the most effective dynamic operation mode of a vibration drilling tool for improved cutting performance," Journal of Sound and Vibration. Στάθμη των γνώσεων Διεθνής έρευνα της διάτρησης (κοπτικό εργαλείο)

9 Min, S., Dornfeld, D. A., Kim, J., and Shyu, B. /2001 "Finite element modeling of burr formation in metal cutting." Choi, J., Min, S., and Dornfeld, D. A /2004, "Finite element modeling of burr formation in drilling of a multi-layered material." Zitoune, R., and Collombet, F. /2007 "Numerical prediction of the thrust force responsible of delamination during the drilling of the long-fibre composite structures," Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 38(3), pp. 858-866. Στάθμη των γνώσεων Διεθνής έρευνα της διάτρησης (κατεργαζόμενο τεμάχιο) 10 Strenkowski, J., Hsieh, C., and Shih, A. /2004 "An analytical finite element technique for predicting thrust force and torque in drilling," International Journal of Machine Tools and Manufacture, 44(12), pp. 1413-1421. Li, R., and Shih, A. J. /2007 "Finite element modeling of high-throughput drilling of Ti-6Al-4V," Transactions of NAMRI/SME, 35, pp. 73-80. Abouridouane, M., Klocke, F., Lung, D., and Adams, O. /2012 "A new 3D multiphase FE model for micro cutting ferritic pearlitic carbon steels," CIRP Annals-Manufacturing Technology. Στάθμη των γνώσεων Διεθνής έρευνα της διάτρησης (κατεργασία)

11 Προσομοίωση της κατεργασίας της διάτρησης: Αναπτύχθηκε και προτείνεται το μοντέλο DIATRISIS το οποίο περιλαμβάνει: Αυτοματοποιημένη σχεδίαση εργαλείων διάτρησης. μοντελοποίηση κωνικών, υπερβολοειδών και ελλειψοειδών εργαλείων αυτόματη μοντελοποίηση στελέχους και οδηγητικής λωρίδας Ολοκληρωμένο προεπεξεργαστή FEM. προσομοίωση της 2D ορθογωνικής και 3D λοξής κοπής αυτόματη μοντελοποίηση των στοιχειωδών προβλημάτων μικρότερος χρόνος επίλυσης και ακριβέστερα αποτελέσματα Μεταεπεξεργασία αποτελεσμάτων. υπολογισμός δύναμης κοπής και ροπής διάτρησης υπολογισμός της κατανομής των δυνάμεων στις κόψεις του εργαλείου Ανάλυση εργαλείων διάτρησης και οπής: Στάθμη των γνώσεων Αναπτύχθηκε και προτείνεται το μοντέλο DYNADRILL το οποίο περιλαμβάνει: Ειδικό αλγόριθμο κατανομής των δυνάμεων κοπής στο εργαλείο. κατανομή των δυνάμεων, τόσο στις κόψεις όσο και στις παρειές ενσωμάτωση του αλγορίθμου σε εμπορικό σύστημα FEM Ανάπτυξη πειραματικής διάταξης μέτρησης των χαρακτηριστικών της κοπής ακριβής μέτρηση του συντελεστή συμπίεσης αποβλίττου Στατική και δυναμική ανάλυση του εργαλείου διάτρησης γενικευμένο μοντέλο και ακριβή αποτελέσματα Αλγόριθμο υπολογισμού των χαρακτηριστικών της οπής υπολογισμός των ποιοτικών χαρακτηριστικών σύμφωνα με τους κανονισμούς ISO Πρωτόκολλο τρισδιάστατων μετρήσεων οπών Στόχοι και συνεισφορές της διατριβής 12 Μοντέλο DIATRISIS Δομή του μοντέλου DIATRISIS

13 Κατασκευή εργαλείων διάτρησης Τρόχισμα των αυλακώσεων Τρόχισμα της κορυφής Μοντέλο DIATRISIS Κατασκευή εργαλείων διάτρησης 14 Μοντέλο DIATRISIS Διαδικασία μοντελοποίησης των εργαλείων

15 Μοντέλο DIATRISIS 2 2 2 x y z 2p 2( ) * 2 2 2 1 2 * d 2 tan 2 2 2 2 s cos 2 c x dsin O d s O 2 p : ημιγωνία της κορυφής του εργαλείου [deg] c θ φ : : ημιγωνία τοποθέτησης του κώνου τροχίσματος του κώνου τροχίσματος [deg] σε σχέση με το εργαλείο [deg] * y O s O φ d : : γωνία μετατόπιση τοποθέτησης του κώνου του κώνου παράλληλα τροχίσματος στον άξονα σε σχέση Ζ* [mm] με το εργαλείο [deg] d s : : μετατόπιση του κώνου παράλληλα στον άξονα Ζ* Υ* [mm] * 2 2 2 z * dcos d tan s sin Oz d O s α,c : : μετατόπιση παράμετροι του τηςκώνου υπερβολής παράλληλα στον άξονα Υ* [mm] Μοντελοποίηση κορυφής 16 Προσεγγίσεις της διάτρησης με FEM Μακροσκοπικό μοντέλο Μεγάλο μέγεθος του μοντέλου Αργή επίλυση Διαδοχικές ορθογωνικές και λοξές κοπές Αργή και πολύπλοκη προεπεξεργασία Γρήγορη και ακριβής επίλυση Μακροσκοπικό μοντέλο Μοντέλο DIATRISIS Προσεγγίσεις προσομοίωσης της διάτρησης

17 Μοντέλο DIATRISIS sin i sin i sinp Ανάλυση γεωμετρίας εργαλείου διάτρησης 18 Μοντέλο DIATRISIS v ci : ταχύτητα κοπής του στοιχειώδους εργαλείου i [m/sec] v c : ταχύτητα κοπής της διάτρησης [m/sec] v f : ταχύτητα της πρόωσης [m/sec] r i : κάθετη απόσταση του στοιχειώδους εργαλείου i από τον άξονα του εργαλείου [m] D : διάμετρος του εργαλείου [m] p : ημιγωνία κορυφής [deg] vr v ci ci 2 D Υπολογισμός μέτρου και διεύθυνσης της ταχύτητας κοπής

19 Μοντέλο DIATRISIS Βασικά δεδομένα εισόδου 20 Μοντέλο DIATRISIS init (i 1)(m z mcpe 1)(ny 1) (j 1)(m z mcpe 1) k για i=1:m x, j=1: m y και k=1: m z + m cpe m x : διακριτοποίηση τεμαχίου κατά τον άξονα x m y : διακριτοποίηση τεμαχίου κατά τον άξονα y m z : διακριτοποίηση τεμαχίου κατά τον άξονα z m cpe : διακριτοποίηση τεμαχίου πάνω από το επίπεδο κοπής κατά τον άξονα z init l1n init (my 1)(m z mcpe 1) l 2n l init (mz mcpe 1)[(my 1) 1] 3n l init (m 4n z mcpe 1) l 5n init 1 l6n init (my 1)(m z mcpe 1) 1 l 7n init (my 1)(mz mcpe 1) (mz mcpe 2) l 8n init (mz mcpe 2) Διακριτοποίηση κατεργαζόμενου τεμαχίου

21 Μοντέλο DIATRISIS m tw N p N tot t(n,k) : διακριτοποίηση του πλάτους του εργαλείου κατά τον άξονα y : συνολικός αριθμός κόμβων σε κάθε επίπεδο διακριτοποίησης : συνολικός αριθμός πεπερασμένων στοιχείων : μητρώα αριθμών κόμβων t( j,1) (i 1)N p l1n l t(j,3) (i 1)N p 2n l t(j,3) in 3n p l 4n t(j,1) in p l 5n t(j,2) (i 1)N p l6n l5n l 7n t(j,2) inp l 8n l 7n Διακριτοποίηση κοπτικού εργαλείου 22 Παράμετροι της προσομοίωσης Μοντέλο DIATRISIS δ : γωνία του διανύσματος της ταχύτητας κοπής [deg] λ : γωνία κλίσης του εργαλείου [deg] T t : πίνακας των συντεταγμένων των κόμβων του εργαλείου Μοντέλα υλικών Johnson-Cook Simplified Johnson-Cook Plastic-Kinematic Δεδομένα επαφής Απόσβεση Τριβή Παράμετροι ελέγχου Έλεγχος χρονικού βήματος Έλεγχος ιδιομορφών μηδενικής ενέργειας Έλεγχος ενέργειας lw T w T w asm Rot y( )Rot z( )T t hw 1 Αριθμητικά μοντέλα ορθογωνικής και λοξής κοπής

23 93Ν Μοντέλο DIATRISIS Επίλυση των μοντέλων και σύγκλιση 24 Μοντέλο DIATRISIS Αποτελέσματα τάσεων

25 Μοντέλο DIATRISIS Μεταεπεξεργασία των αποτελεσμάτων των δυνάμεων κοπής 26 Επιβεβαίωση μοντέλου DIATRISIS Πειραματική διάταξη και εξοπλισμός

27 Επιβεβαίωση μοντέλου DIATRISIS Πειραματική διαδικασία 28 Επιβεβαίωση μοντέλου DIATRISIS Πείραμα Διάμετρος εργαλείου [mm] Διάμετρος οπής οδηγού [mm] f [mm/rev] Πείραμα Διάμετρος εργαλείου [mm] Διάμετρος οπής οδηγού [mm] f [mm/rev] 1 12-0,3 22 12 11 0,4 2 12 2 0,3 23 12-0,5 3 12 3 0,3 24 12 2 0,5 4 12 4 0,3 25 12 3 0,5 5 12 5 0,3 26 12 4 0,5 6 12 6 0,3 27 12 5 0,5 7 12 7 0,3 28 12 6 0,5 8 12 8 0,3 29 12 7 0,5 9 12 9 0,3 30 12 8 0,5 10 12 10 0,3 31 12 9 0,5 11 12 11 0,3 32 12 10 0,5 12 12-0,4 33 12 11 0,5 13 12 2 0,4 34 12-0,2 14 12 3 0,4 35 12-0,6 15 12 4 0,4 36 14-0,3 16 12 5 0,4 37 14-0,4 17 12 6 0,4 38 14-0,5 18 12 7 0,4 39 12 2 0,2 19 12 8 0,4 40 12 2 0,6 20 12 9 0,4 41 14 2.5 0,3 21 12 10 0,4 42 14 2.5 0,4 Υπολογισμός της κατανομής της δύναμης κοπής στις κύριες κόψεις

29 Επιβεβαίωση μοντέλου DIATRISIS Αποτελέσματα δυναμομετρήσεων 30 Επιβεβαίωση μοντέλου DIATRISIS Επαλήθευση της κατανομής της δύναμης κοπής

31 Επιβεβαίωση μοντέλου DIATRISIS Συνολικά αποτελέσματα 32 Δομή μοντέλου DYNADRILL

33 Συντελεστής συμπίεσης αποβλίττου 34 Προετοιμασία του δοκιμίου

35 Πειραματική διάταξη μέτρησης του συντελεστή συμπίεσης αποβλίττου 36 Πείραμα v c [m/min] ap [mm] γ [deg] Πείραμα v c [m/min] ap [mm] γ [deg] Πείραμα v c [m/min] ap [mm] γ [deg] 1 100 0,2 6 21 100 0,2 3 41 100 0,2 0 2 100 0,3 6 22 100 0,3 3 42 100 0,3 0 3 100 0,4 6 23 100 0,4 3 43 100 0,4 0 4 100 0,5 6 24 100 0,5 3 44 100 0,5 0 5 80 0,2 6 25 80 0,2 3 45 80 0,2 0 6 80 0,3 6 26 80 0,3 3 46 80 0,3 0 7 80 0,4 6 27 80 0,4 3 47 80 0,4 0 8 80 0,5 6 28 80 0,5 3 48 80 0,5 0 9 60 0,2 6 29 60 0,2 3 49 60 0,2 0 10 60 0,3 6 30 60 0,3 3 50 60 0,3 0 11 60 0,4 6 31 60 0,4 3 51 60 0,4 0 12 60 0,5 6 32 60 0,5 3 52 60 0,5 0 13 40 0,2 6 33 40 0,2 3 53 40 0,2 0 14 40 0,3 6 34 40 0,3 3 54 40 0,3 0 15 40 0,4 6 35 40 0,4 3 55 40 0,4 0 16 40 0,5 6 36 40 0,5 3 56 40 0,5 0 17 20 0,2 6 37 20 0,2 3 57 20 0,2 0 18 20 0,3 6 38 20 0,3 3 58 20 0,3 0 19 20 0,4 6 39 20 0,4 3 59 20 0,4 0 20 20 0,5 6 40 20 0,5 3 60 20 0,5 0 Συνθήκες κοπής

37 Αποτελέσματα μορφοποίησης αποβλίττου 38 Αποτελέσματα μέτρησης του αποβλίττου

39 Kyratsis, P., Tapoglou, N., Bilalis, N., and Antoniadis, A. /2011 "Thrust force prediction of twist drill tools using a 3D CAD system application programming interface" Περιγραφή του DRILL 3D 40 Διακριτοποίηση του στατικού μοντέλου

41 Αλγόριθμος κατανομής δυνάμεων σε κοπτικά εργαλεία 42 Ισοδύναμη τάση Von Mises: 2 2 2 2 2 2 6 1 VM x y y z z x xy yz zx 2 Αποτελέσματα στατικού μοντέλου

43 Μέγιστες τάσεις στις παρειές του εργαλείου 44 Κατανομή των τάσεων στις κόψεις του εργαλείου

45 Ανάλυση ιδιομορφών και ιδιοσυχνοτήτων 46 F n5 =3733Hz F n8 =11229Hz F n10 =12789Hz Απόκριση του εργαλείου σε αρμονική φόρτιση

47 Απόκριση του εργαλείου σε δυναμική φόρτιση 48 Δυναμική κατανομή των τάσεων στο ανάπτυγμα των κόψεων

49 Ποιοτικά χαρακτηριστικά οπών 50 Μέθοδος υπολογισμού χαρακτηριστικών οπής

51 L Πείραμα D [mm] v c [m/min] f [mm/rev] 1 12 80 0,2 2 12 80 0,6 3 14 80 0,3 4 14 80 0,4 5 14 80 0,5 Μέτρηση χαρακτηριστικών οπών 52 Αποτελέσματα πειράματος 1

53 Αποτελέσματα πειράματος 2 54 Αποτελέσματα πειράματος 3

55 Αποτελέσματα πειράματος 4 56 Αποτελέσματος του πειράματος 5

57 Επαλήθευση μοντέλου DYNADRILL 58 Επίδραση της ταχύτητας κοπής στα χαρακτηριστικά της οπής

59 Επίδραση του εργαλείου στα χαρακτηριστικά της οπής 60 Σύνοψη: Συμπεράσματα- Μελλοντικές κατευθύνσεις Το μοντέλο DIATRISIS περιλαμβάνει: Αυτοματοποιημένη σχεδίαση εργαλείων διάτρησης. μοντελοποίηση κωνικών, υπερβολοειδών και ελλειψοειδών εργαλείων αυτόματη μοντελοποίηση στελέχους και οδηγητικής λωρίδας Ολοκληρωμένο προεπεξεργαστή FEM. προσομοίωση της 2D ορθογωνικής και 3D λοξής κοπής μικρότερος χρόνος επίλυσης ακριβέστερα αποτελέσματα Μεταεπεξεργασία αποτελεσμάτων. υπολογισμός δύναμης κοπής, ροπής διάτρησης και της κατανομής τους στις κόψεις Το μοντέλο DYNADRILL περιλαμβάνει: Ειδικό αλγόριθμο κατανομής των δυνάμεων κοπής στο εργαλείο. οι δυνάμεις κατανέμονται τόσο στις κόψεις όσο και στις παρειές ο αλγόριθμος ενσωματώθηκε σε σύστημα FEM μειώνοντας το χρόνο προεπεξεργασίας Ανάπτυξη πειραματικής διάταξης μέτρησης των χαρακτηριστικών της κοπής ακριβής μέτρηση του συντελεστή συμπίεσης αποβλίττου Στατική και δυναμική ανάλυση του εργαλείου διάτρησης γενικευμένο μοντέλο και ακριβή αποτελέσματα χάρη στον αλγόριθμο κατανομής δυνάμεων Αλγόριθμο υπολογισμού των χαρακτηριστικών της οπής υπολογισμός των ποιοτικών χαρακτηριστικών σύμφωνα με τους κανονισμούς ISO Πρωτόκολλο τρισδιάστατων μετρήσεων οπών αναπτύχθηκε πρωτόκολλο μετρήσεων οπών βασισμένο σε πενταξονικό κέντρο κατεργασιών Σύνοψη

61 Μελλοντικές κατευθύνσεις: Πειραματική μελέτη για την επιβεβαίωση του υπολογισμού της ροπής διάτρησης. Μελέτη της μεταβατικής περιοχής της κοπής. Μελέτη της έκκεντρης εισχώρησης του εργαλείου. Συμπεράσματα- Μελλοντικές κατευθύνσεις Μελέτη διαφορετικών τύπων εργαλείων. Στατιστική επεξεργασία των πειραματικών μετρήσεων και βελτιστοποίηση των συνθηκών κοπής με χρήση γενετικών αλγορίθμων. Επέκταση της προτεινόμενης μεθοδολογίας σε προσομοίωση της διάτρησης σε μικροκλίμακα. Μελλοντικές κατευθύνσεις 62 DIATRISIS Pre\Post DIATRISIS Pre\Post

63 Κεφάλαια βιβλίων Belis T., Kyratsis P., Antoniadis A., Stress analysis on twist drill tools combining CAD based methodology and finite element analysis, MACHINING operations, technology and management, NOVA Science Publishers USA Εργασίες σε διεθνή περιοδικά με κριτές Belis T., Antoniadis A., An explicit 3D Lagrangian finite element model for the determination of the thrust force distribution in drilling of AL7075, International Journal of Computer Integrated Manufacturing (υπό κρίση) Belis T., Pappa M., Antoniadis A., Chip formation characteristics in high speed machining of AL7075-T6 utilizing high-speed microvideography, International Journal of Machining and Forming Technologies (υπό κρίση) Εργασίες σε διεθνή συνέδρια με κριτές Tapoglou N., Belis T., Vakondios D., Antoniadis A., CAD based Simulation of Gear Hobbing, 31th International Workshop on Mechanics and Materials, 9-14/5 Chania, Greece Belis T., Antoniadis A., Hobbing Wear Prediction Model Based on 3D Chips Determination International Conference on Design, Technology and Management in Manufacturing 2010 SPECIAL PRIZE AWARDED, 14-16/5 Iasi, Romania. Ευχαριστώ για την προσοχή σας