طراحي و بهينه‌سازي فيكسچر ماشين كاري پروانه قايق موتوري

Design and optimization of machining fixture for motorboat propeller

ماشين كاري دقيق پروانه قايق موتوري مي‌تواند از لرزش آن هنگام چرخش و به تبع آن از استهلاك پروانه و متعلقات جلوگيري نموده و باعث صرفه جويي در زمان و هزينه تعمير گردد. فيكسچر از عوامل موثر بر روي دقت ماشين كاري پروانه قايق موتوري مي‌باشد. قيود كافي و مكان مناسب آن‌ها در فيكسچر براي يك قطعه‌كار انعطاف پذير، لازمه‌ي ايجاد شكل و ابعاد سطوح ماشين كاري شده در محدوده‌ي تلرانس‌هاي مورد نياز است. در ماشين كاري سه محوره‌ي پروانه، پره‌هاي آن تحت نيروهاي ماشين كاري، دستخوش تغيير شكل شده، در نتيجه باعث تنزل دقت فرآيند ماشين كاري مي‌گردد. در اين پژوهش با قرار دادن تكيه‌گاه در تعداد محدودي از موقعيت‌هاي مختلف زير پره‌ي پروانه، ميزان جابجايي در نقاط تماس ابزار با پره ناشي از نيروهاي ماشين كاري به روش المان محدود در نرم افزار آباكوس به دست آورده شده و بيشينه مقدار جابجايي پره مربوط به هر موقعيت تكيه‌گاه ثبت گرديده است. جهت به دست آوردن رابطه ميان موقعيت تكيه‌گاه و بيشينه جابجايي در محل تماس ابزار با پره حين ماشين كاري، از شبكه عصبي استفاده گرديد. با در نظر گرفتن مختصات كل نقاط رويه‌ي پره‌ي پروانه به عنوان مكان قرارگيري تكيه‌گاه، خروجي شبكه عصبي يعني بيشينه جابجايي اتفاق افتاده در محل تماس ابزار با پره‌ي پروانه به دست آورده شده است. بديهي است كمترين مقدار از ميان اين مقادير بيشينه معرف مكان بهينه‌ي تكيه‌گاه نظير به نظير آن مي‌باشد.

Precision machining of boat propeller can prevent vibration during the spin and reduce depreciation, time and cost of repairs. Fixture used for machining of propeller is one of the factors which affect the precision machining of propeller. Adequate constraints and their proper place in fixture for flexible workpiece can guarantee the form and dimensions of the machined surfaces within the required tolerances. In industry of Iran, the propeller is being machined by three axis CNC milling machine. In this study, force analysis is performed by applying supports in various places under the blade once per location and 166 force steps per analysis considered. At each step, the displacement of the contact of the tool with blade was obtained and the greatest amount of displacement was recorded. After training the neural network by this data, the coordinates of the blade surface have given to network and per location, an output is obtained. The smallest amount of this outputs represents the optimal location of the support.