محمد کاظمی نصرآبادی
-
فرایند فرزکاری به طور گسترده در صنعت تولید برای شکل دهی قطعات هندسی پیچیده استفاده می شود. باتوجه به انعطاف پذیری فرایند برش و متغیرهای مختلف درگیر، بهینه سازی فرایند به یک مسئله کلیدی به منظور دست یابی به بهره وری و کیفیت بالاتر تبدیل شده است. برای بهینه سازی برنامه ریزی فرایند، انتخاب یک استراتژی ماشین کاری مناسب مهم است. پیاده سازی و انتخاب استراتژی ها و جهت گیری های مسیر ابزار در فرایند ماشین کاری به ویژه در صنایع هوافضا و قالب سازی بسیار مهم است. انتخاب مناسب می تواند منجر به صرفه جویی قابل توجه در زمان ماشین کاری، بهبود کیفیت سطح قطعه کار و بهبود در عمر ابزار و در نتیجه منجر به کاهش هزینه کلی و بهره وری بالاتر شود. بنابراین، هدف این مقاله شناسایی بهترین استراتژی پرداخت از نظر زبری سطح و زمان پرداخت است. در این مقاله استراتژی شلو مورد بررسی قرار گرفته و فرزکاری مرحله پرداخت آن با سه استراتژی فرایند فرزکاری از جمله شطرنجی، آفست سه بعدی، شطرنجی مسطح مورد مطالعه و مقایسه قرارگرفته است. در مقاله حاضر مقایسه استراتژی ها در نرم افزار پاورمیل و با فرز انگشتی سرتخت انجام شده است که قابلیت کف تراشی و دیواره تراشی را به طور همزمان دارد. پارامترهای برش ابزار برای تمام استراتژی های آزمایش شده ثابت در نظر گرفته شد. کیفیت ماشین کاری از طریق مقایسه زبری سطح، توپوگرافی سطح و پارامترهای کنترل ابعاد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که استراتژی ماشین کاری شلو کم ترین زبری سطح و بهترین کیفیت سطح و استراتژی شطرنجی بیشترین زبری سطح و بدترین کیفیت سطح را در این آزمایش دارد.
کلید واژگان: استراتژی های فرزکاری, شلو, توپوگرافی سطح, زبری سطح, زمان فرزکاری, نرم افزار پاورمیلThe milling process is widely used in the manufacturing industry to shape complex geometric parts. Considering the flexibility of the cutting process and the various variables involved, process optimization has become a key issue in achieving higher productivity and quality. To optimize the process planning, it is important to choose a suitable machining strategy. Implementation and selection of tool path strategies and orientations are very important in the machining process, especially in the aerospace and molding industries. The right choice can lead to significant savings in machining time, improvement of work-piece surface quality, and improvement in tool life, thus leading to overall cost reduction and higher productivity. Therefore, this article aims to identify the best strategy in terms of surface roughness and milling time. In this article, Shallow's strategy has been investigated, and the milling of its finishing stage has been studied and compared with three strategies of the milling process, including raster, 3D offset, and raster flat. In this article, the comparison of the strategies in the Powermill software and with the flat-head finger mill, which can grind the floor and the wall simultaneously, has been done. Tool-cutting parameters were considered constant for all tested strategies. Machining quality was evaluated by comparing surface roughness, surface Topography, and dimension control parameters. The results indicate that the Shallow machining strategy has the lowest surface roughness and the best surface quality, and the raster strategy has the highest surface roughness and the worst surface quality in this test.
Keywords: Milling Strategies, Shallow, Surface Topography, Surface Roughness, Milling Time, Powermill Software -
نانوذرات فوم سیلیکا در بسیاری از صنایع از جمله صنایع هوافضا، ساختمانی، حمل و نقل، بهداشتی و غیره به عنوان پرکننده مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به سبکی، خواص عایق حرارتی، استحکام فشاری مناسب و کاربرد این پرکننده به عنوان افزایش دهنده ویسکوزیته رزین به منظور چسب اتصال قطعات مختلف در صنعت هوافضا، در این مقاله به بررسی اثر پرکننده نانوذرات فوم سیلیکا بر روی خواص مکانیکی و الکتریکی نانوکامپوزیت پلیمری اپوکسی/ فوم سیلیکا پرداخته شده است. به منظور دست یابی به خواص بهینه، نمونه هایی با درصد وزنی مختلف ساخته شد. در ادامه جهت تعیین خواص مکانیکی کامپوزیت های تولید شده، آزمون کشش و آزمون خمش سه نقطه ای و به جهت تعیین خواص الکتریکی، آزمون ثابت دی الکتریک انجام شد. در پایان خواص مکانیکی و الکتریکی نمونه ها با درصد وزنی مختلف با رزین اپوکسی خالص مقایسه شد. نتایج نشان داد که بیشینه استحکام کششی رزین خالص، فوم سیلیکا 5 و 9 درصد وزنی به ترتیب برابر با 18، 16 و 10 مگاپاسکال است. بیشینه استحکام خمشی برای رزین خالص، فوم سیلیکا 5 و 9 درصد وزنی به ترتیب برابر با، 109، 85 و 67 مگاپاسکال به دست آمد. بیشینه ثابت دی الکتریک اندازه گیری شده برای رزین خالص، فوم سیلیکا 5 و 9 درصد وزنی به ترتیب برابر با، 95/2، 97/2 و 09/3، بدست آمد. بیشینه تانژانت تلفات برای رزین اپوکسی، فوم سیلیکا 5 و 9 درصد وزنی به ترتیب برابر با، 16/0 ، 17/0 و 23/0 اندازه گیری شد. نتایج خواص الکتریکی حاکی از آن است که افزودن پرکننده فوم سیلیکا به رزین، تاثیر منفی بر روی خواص الکتریکی آن نداشته است.کلید واژگان: فوم سیلیکا, نانوذرات پرکننده, خواص مکانیکی و الکتریکی, ثابت دی الکتریک, تانژانت تلفاتFumed Silica nanoparticles are widely used as fillers in various industries such as aerospace, building, transportation, health, and more. Considering the lightweight, thermal insulation properties and suitable compressive strength and, the use of this filler as an increaser of resin viscosity to glue different parts in the aerospace industry, in this study, the effect of Fumed silica nanoparticles filler on the mechanical and electrical properties of epoxy/Fumed silica polymer Nano composite has been investigated. To achieve optimal properties, samples with different weight percentages were made. To determine the mechanical properties of the produced composites, the tensile test and the three-point bending test were performed, and to determine the electrical properties of the samples, the dielectric constant test was performed. In the end, the mechanical and electrical properties of the samples with different weight percentages were compared with the pure epoxy resin sample. The results showed that the maximum tensile strength of pure resin samples, Fumed silica 5% and 9% are 18, 16, and 10 MPa, respectively. The maximum flexural strength for pure resin, Fumed silica 5%, and 9% were 109, 85, and 67 MPa, respectively. The maximum dielectric constant measured for pure resin, Fumed silica 5% and 9% were obtained as 2.95, 2.97, and 3.09 respectively. The maximum Loss tangent measured for pure resin, Fumed silica 5% and 9% were obtained as 0.16, 0.17, and 0.23 respectively. The results of electrical properties indicate that the addition of Fumed silica filler to the resin did not affect the electrical properties of the resin.Keywords: Fumed Silica, Nanoparticles Filler, Mechanical, Electrical Properties, Dielectric Constant, Loss Tangent
-
کانوپی به عنوان محافظ شفاف کابین خلبان، یکی از قطعات پلیمری راهبردی در صنایع هوایی است. فرآیندهای شکل دهی سنتی در تولید تکی کانوپی های پلیمری شفاف، به علت مصرف بالای انرژی و هزینه های زیاد ماشین آلات، تجهیزات و ابزار مقرون به صرفه نیستند. ورق های پلی کربنات با ویژگی های مناسب مکانیکی، حرارتی، شیمیایی و اپتیکی در ساخت جدیدترین کانوپی های یکپارچه مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله نمونه سازی سریع هندسه ای مشابه کانوپی های یکپارچه هواپیما، به کمک فرآیند شکل دهی تدریجی ورقه ای شفاف پلی کربنات در مقیاس آزمایشگاهی بررسی می شود. در آزمایشهای شکل دهی تدریجی تک نقطه ای، تاثیر سرعت دورانی ابزار بر شفافیت ظاهری و تاثیر استراتژی مسیر ابزار بر دقت هندسی بررسی شد. سه استراتژی مسیر ابزار شامل استراتژی شطرنجی، مارپیچ از بیرون و استراتژی مارپیچ از داخل اعمال گردید. حرارت دهی پساشکل دهی در دمای حدود °C 55 به مدت min 30، با آزادسازی تنشهای پسماند فرآیندی سبب کاهش 50 % در برگشت فنری شد. استفاده از ابزار غیر دوار و همچنین پولیش سطحی مکانیکی- شیمیایی سبب بهبود قابل ملاحظه ای در پرداخت نهایی و شفافیت نمونه ها گردید. همچنین انحراف هندسی برای استراتژی شطرنجی در دو راستای عمقی و شعاعی کمتر از mm 1 ایجاد شده که در محدوده مجاز پنجره فرآیندی شکلدهی تدریجی تک نقطه ای قرار دارد.
کلید واژگان: نمونه سازی سریع, کانوپی هواپیما, شکلدهی تدریجی تک نقطه ای, ورق پلیکربنات, استراتژی مسیر ابزارThe canopy as a clear cockpit protector is one of the strategic polymer parts in the aviation industry. Conventional forming processes aren't cost-effective for individual production of transparent polymer canopies due to high energy consumption and high costs of machinery, equipment, and tools. In this paper, rapid prototyping of geometry similar to integral canopies is investigated using an incremental forming process of transparent polycarbonate sheets on a laboratory scale. Polycarbonate sheets with suitable mechanical, thermal, chemical, and optical properties are used in the manufacturing of the latest integral canopies. In single point incremental forming experiments, effect of tool rotational velocity on apparent transparency and effect of toolpath strategy on geometric accuracy were investigated. Three toolpath strategies including raster, spiral from outside, and spiral from inside were applied. Post-forming heating at about 55°C for 30 min resulted in a 50% reduction in spring back by releasing process-induced residual stresses. The use of a non-rotating tool as well as a mechanical-chemical surface polishing improved the final finishing and transparency of samples. Additionally, the amount of deviation for the raster strategy in both depth and radial directions was less than 1 mm, which was within the allowable range of process window of single point incremental forming.
Keywords: Rapid Prototyping, Aircraft Canopy, Single Point Incremental Forming, Polycarbonate Sheet, Toolpath Strategy -
شبیه سازی پروفیل سطح حاصل از فرآیند داخل تراشی به وسیله ی گردآوری سیگنال ارتعاشی و مدل هندسه ی ابزار
در گذشته مقالات بسیار زیادی در زمینه ی شبیه سازی و پیش بینی زبری سطح در فرایندهای ماشین کاری به خصوص تراش کاری و فرزکاری منتشر شده اما تعداد مقالات در مورد فرآیند داخل تراشی بسیار محدود بوده و هم چنین پژوهش های موجود در این زمینه نیز اکثرا از روش های آماری استفاده نموده اند که تعمیم پذیری بالایی نداشته و نیاز به انجام آزمون های فراوانی دارند. در پژوهش پیش رو شبیه سازی زبری سطح در فرآیند داخل تراشی با استفاده از سینماتیک و دینامیک فرآیند مورد مطالعه قرار گرفته که با وجود استفاده در فرآیندهای تراش کاری، تاکنون در مورد فرآیند های داخل تراشی به کار برده نشده است. در روش ارایه شده در این پژوهش ابتدا پروفیل نوک ابزار توسط دستگاه CMM اندازه گیری شده و سپس از این پروفیل برای تولید سطح حاصل از سینماتیک فرآیند که مولفه ی تناوبی پروفیل زبری است، استفاده می شود. در قدم بعدی با توجه به این که در فرآیند داخل تراشی به دلیل طول بلند میله ی بورینگ ارتعاشات قابل توجهی وجود دارد، این ارتعاشات که در طول آزمایش توسط شتاب سنج اندازه گیری شده به صورت جابه جایی ابزار نسبت به قطعه کار به پروفیل تناوبی زبری تشکیل شده در مرحله ی قبلی اضافه می گردد. نتایج آزمایش های صحه گذاری انجام شده نشان داده است که روش توسعه داده شده در این مقاله خطایی معادل با حداکثر 19.3% را برای پارامترهای زبری تولید می کند که با توجه به پیچیدگی های فراوان مبحث زبری می توان عملکرد روش ارایه شده در این پژوهش را مناسب و کاربردی ارزیابی نمود.
کلید واژگان: داخل تراشی, زبری, پروفیل سطح, ارتعاشات, شبیه سازیAlthough there have been several research work published in the field of simulating and predicting the surface roughness of machining processes, most of them are limited to turning and milling operations. A few number of studies concerning the internal turning processes is very limited. Furthermore, the existing publications in this field have implemented statistical approaches which not only clearly lack in generality, but also require a huge amount of experiments. In the current research, the simulation of surface roughness has been investigated by using kinematics and dynamics of the process. Despite the numerous applications of this approach in turning operations, this approach has not applied in the internal turning processes. In order to implement the proposed approach, firstly the insert nose profile of the tool has been measured. Then, the surface profile consisting the periodical component of feed marks has been constructed. In the next step, excessive amount of vibrations imposed by the long boring bar have been measured by an accelerometer, which are then converted to displacements and added to the periodical component of the roughness profile. Results obtained from internal turning experiments show that the developed simulation approach has a maximum error of 19.3% in estimating roughness parameters which can be considered as a reasonably accurate results due to the complicated nature of surface roughness.
Keywords: Internal turning, roughness, surface profile, vibrations, simulation -
در کامپوزیت های پیشرفته، برای ارتقای خواص مکانیکی در کاربردهای مختلف از مواد هوشمند نظیر آلیاژهای حافظه دار استفاده شده است. در این تحقیق از خاصیت سوپرالاستیسیته ی آلیاژهای حافظه دار در ارتقای استحکام کششی کامپوزیت زمینه پلیمری تقویت شده با الیاف استفاده شده است و تاثیر درصد حجمی و ضخامت سیم آلیاژ حافظه دار بر کامپوزیت تقویت شده با الیاف تک جهته کربن تحت بارگذاری کششی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نمونه های کامپوزیتی تقویت شده با الیاف تک جهته کربن با جایگذاری یک، سه و پنج سیم آلیاژ حافظه دار با ضخامت های متغیر 2/0 ، 3/0 و 4/0 میلی متر ساخته و مورد آزمایش کشش قرار گرفتند. نتایج نشان داد وقتی نمونه ها تحت کشش قرار می گیرند، بار کششی روی سیم منتقل می شود و با توجه به قابلیت تحمل کرنش بالا در آلیاژهای حافظه دار، استحکام نسبت به نمونه کامپوزیتی بدون سیم حافظه دار حدود 7 برابر افزایش می یابد.
کلید واژگان: کامپوزیت پلیمری, آلیاژ حافظه دار, بارگذاری استاتیکی, استحکام کششیIn advanced composites , intelligent materials such as memory alloys have been used to improve the mechanical properties of various applications. In this study, the superellasticization property of the shape memory alloys has been used to improve the tensile strength of polymer - reinforced fiber composites. The effects of volumetric percent and thickness of memory alloy wire on the composite reinforced with unidirectional carbon fibers under tensile loading are investigated. For this purpose, composite specimens reinforced with unidirectional carbon fibers were constructed by placement of one, three, and five wires of memory alloy with thicknesses of 0.2 , 0.3 and 0.4 mm. The results showed that when the samples are stretched, a significant proportion of the tensile load is transferred to the wire, and due to the high strain tolerance in the shape memory alloys, the strength of this composite compared with the composite sample is increase about 7 times.
Keywords: polymer composites, Shape memory alloys, static loading, Tensile strength -
فولاد ضدزنگ17-4 PH یکی ازفولاد های ضدزنگ با استحکام بالا می باشد که کاربرد بسیاری در صنایع نظامی، نفت وگاز و غیره دارد که به دلیل استحکام بالا مانند دیگر موادسخت برش ماشین کاری آن دارای معضلات بسیاری می باشد.با توجه به پیشرفت های بسیار در بهبود خواص مواد به ویژه استحکام و سختی آن ها در سالیان اخیر،این امر اهمیت بیشتری به خود گرفته است.استفاده از منبع حرارتی کنترل شونده درکنار ماشین کاری (ماشین کاری داغ) به عنوان شیوه ای کارآمد برای ماشین کاری مواد سخت برش معرفی شده است.این امر همچنین باعث بهبود چشمگیر پارامتر های خروجی فرایند می شود. برای از بین بردن معضلات دیگر مانند سایش ابزار و نفوذ در دمای بالا در کنار فراینداز روانکاری کمینه (MQL) استفاده شده است .صافی سطح به عنوان یک پارامتر مهم در ماشین کاری به علت استحکام و سختی بسیاربالا یکی ازچالش های ماشین کاری این فولاد می باشد. با استفاده از این روش صافی سطح و همینطور سلامت سطح نهایی به مقدار بسیار چشمگیری بهبود یافته است.در این پژوهش تاثیر سرعت برشی،سرعت برشی و دمای اعمال شده درفرآیند برصافی سطح و سلامت سطح در فرایند تراشکاری بررسی شده است. با استفاده از ماشین کاری ترکیبی صافی سطح نهایی 70 تا 100 درصد بهبود داده شده است و همچنین بدست اوردن پروفیل یکنواخت زبری سطح نیز نشان داده شده است.ماشین کاری ترکیبی نشان داده است که تمامی عیوب سطحی مانند ترک و میکروترک ها و همچنین ذرات چسبیده شده روی سطح را از بین می برد که نشان دهنده بهبود چشمگیر در استحکام خستگی نیز می تواند باشد.
کلید واژگان: موادسخت برش, ماشین کاری داغ, صافی سطح, سلامت سطح, روانکاری کمینه(MQL)17-4 ph stainless steel is one of the high strength stainless steel that is widely used in military, oil and gas industries, which has many problems due to its high strength, such as other new and high strength materials face to a lot of problems. Due to the great improvement in material properties especially their strength and hardness in recent years, this has become more evident. The use of controlled heat source along with machining (hot machining) (heat-assisted machining) has been introduced as an efficient way for machining hard-cutting materials. This also significantly improves the process output parameters. Minimum quantity lubrication (MQL) has been used to eliminate other dangers, such as tool wear and high-temperature infiltration. The surface roughness as an important parameter in machining due to its high strength and hardness is one of the challenges of machining this steel. Using this method, surface integrity has improved significantly. In this study, the effect of cutting velocity, feed rate and applied temperature on the surface have been investigated on the surface integrity. The surface roughness has been improved by using a hybrid machining up to 70 to 100%, as well as a uniform surface roughness profile. The hybrid machining has shown that all surface imperfections, such as tricks and microcracks, sticking particles Eliminates at the surface, which can indicate a dramatic improvement in fatigue strength.
Keywords: Hard to cut materials, heat-assisted machining, surface integrity, Minimum quantity lubrication (MQL) -
اخیرا از گازهایی همچون H2، N2، O2 و... در صنایع پزشکی و نظامی استفاد ه های زیادی می شود. به عنوان مثال در اقدامات پزشکی از این گازها برای برخی عمل های جراحی مانند برداشتن لکه های پوستی استفاده می شود و همچنین اصلی ترین مصرف این گازها در صنایع نظامی، استفاده به عنوان سوخت موتورهای موشک است. معمولا برای ذخیره سازی این گازها، آن ها را به صورت مایع ذخیره می کنند. با توجه به این که رفتار آلیاژها وابسته به دما بوده، از این رو دانستن خواص آلیاژهای مورد استفاده در طراحی و ساخت مخازن مایعات فوق سرد و یا قطعات مکانیکی که در تماس با این نوع مایعات فوق سرد می باشند (مانند قطعات داخلی پمپ های فوق سرد و بدنه مخازن ذخیره) ضروری می باشد. در این تحقیق سعی شده است تا خواص پلاستیک استیل 304 توسط آزمون کشش در دمای -196 درجه سانتی گراد و در قالب تعیین ضرایب مدل توانی بیان شود. برای این کار یک محفظه عایق برای نگهداری نیتروژن مایع طراحی و ساخته شده است و نمونه ها در حین آزمایش در این محفظه و در نیتروژن مایع قرار گرفتند. سپس، از نمودار نیرو-جابجایی حاصل و به کمک روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک خواص الاستیک و پلاستیک نمونه تعیین شدند. سازگاری خوبی بین نتایج تجربی و نتایج حاصل از شبیه سازی توسط نرم افزار آباکوس در خواص بدست آمده از بهینه سازی، وجود دارد.
کلید واژگان: آزمون کشش, دمای فوق سرد, الگوریتم ژنتیک, مدل پلاستیک -
در مقایسه با فرآیند جوشکاری نقطه ای مقاومتی، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای یک فرآیند ایده آل برای جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم است. در این تحقیق اثر پارامترهای جوشکاری نظیر عمق نفوذ ابزار، سرعت دورانی ابزار، سرعت نفوذ ابزار و ترتیب قرار گرفتن ورق های ناهمنام آلیاژهای آلومینیوم 3T-2024 و 6T-7075 بر استحکام برشی ناحیه اتصال در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای مورد بررسی قرار گرفته است. با انتخاب مناسب این پارامتر ها، استحکام برشی بهینه اتصال قابل دستیابی است. نتایج آزمایش برشی نشان می -دهد که افزایش سرعت دورانی از 800 به 1250 دور بر دقیقه باعث افزایش نیروی برشی می شود. اما با افزایش سرعت دورانی ابزار به 1600 و 2000 دور بر دقیقه نیروی برشی کاهش می یابد. با افزایش عمق نفوذ ابزار، نیروی برشی افزایش می یابد. اگر آلیاژ آلومینیوم 3T-2024 به عنوان ورق رویی اتصال مورد استفاده قرار گیرد استحکام برشی ناحیه اتصال جوش وضعیت بهتری دارد.کلید واژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای, سرعت دورانی, سرعت پیشروی, استحکام برشیCompared to the resistance spot welding (RSW) process, Friction stir spot welding (FSSW) is an ideal process for aluminum alloys. In this study, the effect of welding parameter such as tool penetration depth, tool rotational speed, tool penetration speed and the arrangement of aluminum alloy sheets of 7075-T6 and 2024-T3 on the shear strength of the joining zone in the friction stir spot welding process have been investigated. By properly choosing these parameters, the optimum shear strength of the joint can be attainable. The result of the shear test showed that the increase of tool rotational speed from 800 up to 1250 rpm caused the increase of shear force, However further increase up to at 1600 and 2000 rpm resulted in the decrease of the shear force. By increasing in tool penetration depth, shear force increases. If the alloy Al2024 -T3 is selected to be the upper plate, the connection will have better shear strength.Keywords: Frictional stir spot welding, revolution speed, feed speed, Shear strength
-
ریخته گری فوم از دست رونده با قابلیت ساخت قطعات با اشکال پیچیده و بدون نیاز به فرآیندهای ثانویه ای مانند ماشین کاری، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. فوم استفاده شده در ریخته گری فوم از دست رونده می تواند تاثیر مستقیمی بر معایب ظاهر شده در داخل قطعه و کیفیت محصول تولید شده داشته باشد. برای پیش بینی این معایب و بررسی فوم مطلوب برای ریخته گری آلومینیوم، در این تحقیق، فرآیند ریخته گری فوم از دست رونده برای سه فوم پلیمری پلی استایرن، آکریلونیتریل بوتادین استایرن و پلی لاکتیک اسید با بهره گیری از نرم افزار پروکست شبیه سازی شد و فرآیند واقعی ریخته گری نیز برای این سه الگوی فومی انجام شد. نتایج به دست آمده از آزمایشات خواص مکانیکی و آنالیز معایب قطعات تولیدی در فرآیند شبیه سازی و ریخته گری تجربی مشخص نمود که فوم پلی لاکتیک اسید می تواند به عنوان یک فوم مطلوب در ریخته گری فوم از دست رونده آلومینیوم با کمترین معایب و بهترین خواص مکانیکی نسبت به دو فوم دیگر استفاده شود.کلید واژگان: ریخته گری فوم از دست رونده, شبیه ساز پروکست, فوم پلی لاکتیک اسیدLost Foam Casting (LFC) with the ability to fabricate parts with complex shapes and without the need for secondary processes such as machining, has been very much considered. The foam used in LFC can have a direct influence on the defects that appear inside the piece and the quality of the product produced. In order to predict these defects and to study on proper foams for casting aluminum in this research, the process of foam casting for for the three polystyrene foam polystyrene and acrylonitrile butadiene styrene and poly lactic acid was simulated using Procast casting simulator software and the real casting process was performed for these three foam patterns. The Results obtained from mechanical properties tests and analysis of disadvantages of manufactured components in the simulation and experimental casting process indicate that the poly lactic acid foam can be used as a suitable foam for casting aluminum in LFC method with the least defects and the best mechanical properties than 2 more foams.Keywords: Lost foam casting, Procast simulator, poly lactic acid
-
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای یکی از فرآیندهای تولید برتر با کاربردهای متعددی می باشد که امروزه توجه زیادی در صنایع هوافضا به خود معطوف کرده است. هدف اصلی در این تحقیق، مقایسه استحکام کششی-برشی اتصال ورق های متفاوت آلیاژهای آلومینیوم 3T-2024 و 6T-7075 در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای با فرآیند پرچ کاری مورد استفاده متداول در سازه های بال و بدنه هواپیما می باشد. همچنین تاثیر پارامتر های مختلف از قبیل تاثیر سرعت نفوذ ابزار، سرعت دورانی ابزار و ترتیب قرار گرفتن ورق های آلیاژهای آلومینیوم بر استحکام کششی ناحیه اتصال فرآیند جوشکاری اصطکاکی با استحکام کششی فرآیند اتصال پرچکاری مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. با انتخاب مناسب این پارامتر ها، استحکام کششی-برشی بهینه اتصال قابل دستیابی است. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند جهت جایگزینی فرآیند پرچ کاری با فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای در صنایع هوافضا و به ویژه در قسمت هایی از بال و بدنه هواپیما به منظور دستیابی به استحکام بالاتر در اتصالات مورد نظر استفاده نمود. در نتیجه خرابی های مرتبط با اتصالات مورد استفاده در سازه های هواپیما کاهش موثری داده می شود.
کلید واژگان: : جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای, پرچ کاری, استحکام کششی برشیFriction stir spot welding has been considered as one of the superior manufacturing processes with various applications which nowadays draw the attention of aerospace industries. The main goal of the current study is to compare the shear tensile-shear strength of dissimilar aluminum alloy sheets of 7075-T6 and 2024-T3 in the friction stir spot welding process with the riveting process commonly used in the wing and body structures of the aircraft. In addition, the influence of various parameters such as the influence of tool penetration speed, tool rotational speed, and the arrangement of aluminum alloy sheets on the tensile-shear strength of the joining zone have been investigated and compared with that of rivet joining process. By properly choosing these parameters, the optimum tensile-shear strength of the joint can be attainable. Results obtained during the current research can be considered to replace the riveting process with the stir spot welding process in the aerospace industries, and in particular for some portions of the wing and body of the aircraft in order to achieve higher strength for the desired joints. As a result, the damage related to the joints used in aircraft structures could be efficiently reduced.
Keywords: friction stir spot welding, riveting, shear tensile strength -
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای زیر مجموعه ای از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی خطی است که برای ایجاد اتصال نقطه ای در ورق های نازک با جنس های مختلف بدون ذوب فلز پایه مورد استفاده قرار گرفته است. طرح باکس - بنکن بر اساس روش رویه پاسخ، به منظور مدل سازی و بهینه سازی پارامترها در فرآیندهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی تاثیر جنس صفحه پشتیبان و بکارگیری طرح باکس - بنکن به منظور بررسی اتصالات ایجاد شده با روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای در ورق های آلیاژ آلومینیوم 7075-T6 جهت دستیابی به بیش ترین نیروی شکست و مطالعه حالت شکست در اتصالات است. بدین منظور سه پارامتر پیوسته (سرعت دورانی، عمق نفوذ و سرعت پیشروی عمودی ابزار) در سه سطح و یک پارامتر گسسته (جنس صفحه پشتیبان) در دو سطح تعریف شده اند. به منظور بررسی تاثیر جنس صفحه پشتیبان از آلیاژ آلومینیوم 7178 و آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V استفاده شد. محدوده پارامترهای پیوسته با استفاده از آزمایش های تجربی و نتایج تحقیقات سایر محققان تعیین شد. نتیجه آزمایش ها با استفاده از رابطه چند جمله ای مرتبه دوم پیش بینی شد. بر اساس نتایج حاصل از تحلیل آماری، میزان تاثیر پارامترهای فرآیند بر نیروی شکست اتصال به ترتیب عبارت است از: عمق نفوذ ابزار، جنس صفحه پشتیبان، سرعت پیشروی عمودی ابزار و سرعت دورانی ابزار. شکست از ناحیه اغتشاش (شکست برشی)، شکست از منطقه تو رفتگی شانه و شکست از ناحیه مجاور با تو رفتگی شانه پس از آزمایش کشش در اتصالات مشاهده شد. بیش ترین استحکام اتصال در حالت شکست از ناحیه مجاور با شانه ابزار بدست آمد.کلید واژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای, بهینه سازی با روش باکس, بنکن, جنس صفحه پشتیبان, نیروی شکست, حالت شکست اتصالاتFriction stir spot welding (FSSW) process is one of the friction stir welding (FSW) processes which is used for spot joining of thin sheets with different materials without melting of base metals. Box-Behnken design of response surface methodology (RSM) has been used for modelling and optimizing of parameters in different processes. The aim of this study was investigation of the effect of backplate material on the maximum failure load and failure mode in FSSW of AA7075-T6 sheets by using Box-behnken design. Three continuous parameters including rotational speed, plunge depth and plunge speed in three levels and one discrete parameter (backplate material) in two levels were considered. AA7178 and Ti6Al4V were used as backplate sheets. Continuous parameters limits were defined according to experimental tests and previous studies. The results of experimental tests were predicted by second order polynomial. According to statistical results, plunge depth, backplate material, plunge speed and rotational speed affected on the failure load respectively. Shear failure, tensile/shear failure and tensile failure mode were observed after tensile test. Maximum failure load was obtained in tensile failure mode.Keywords: Friction stir spot welding, Optimization by Box, Behnken design, Backing plate material, Failure load, Failure mode of joints
-
در این تحقیق، اثر پارامترهای فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای ورق های آلیاژ آلومینیوم 6T-7075 بر استحکام برشی ناحیه اتصال بررسی شده است. هدف اصلی این تحقیق بررسی تاثیر مقادیر سرعت دورانی و عمق نفوذ ابزار در شرایط استفاده از صفحه پشتیبان با جنس های مختلف بر نیروی شکست برشی و حالت شکست ناحیه جوش است. اتصالات در دو سرعت دورانی با مقادیر800 و 1600 دور در دقیقه و در عمق های نفوذ 3/5، 5/5، 7/5 و 9/5 میلی متر برای ابزار، با استفاده از دو صفحه پشتیبان از جنس های آلیاژ آلومینیوم 1100Al و آلیاژ تیتانیوم V4Al6Ti ایجاد شدند. آزمایش استحکام برشی اتصال جهت بررسی کارآیی اتصال در نمونه ها انجام شد. نتایج بدست آمده حاکی از تاثیر مستقیم جنس صفحه پشتیبان بر استحکام برشی اتصال و ابعاد هندسی ناحیه اغتشاش است. در سرعت دورانی1600 دور در دقیقه با استفاده از صفحه پشتیبان تیتانیومی با افزایش عمق نفوذ، ورق بالایی از ناحیه فلز پایه دچار پارگی و ترک های سطحی شده است. از طرفی مشخص شد که سرعت های دورانی بالا سبب افت استحکام برشی اتصال در مقایسه با سرعت های دورانی پایین شده است. بیش ترین نیروی شکست برشی اتصال در سرعت دورانی 800 دور در دقیقه، عمق نفوذ 9/5 میلی متر و صفحه پشتیبان آلومینیومی بدست آمد. شکست برشی در نمونه ها پس از آزمایش استحکام برشی اتصال، به دلیل گسترش ترک در محیط سوراخ کلیدی مشاهده شد.کلید واژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای, صفحه پشتیبان, سرعت دورانی, استحکام برشیIn this paper, the effect of friction stir spot welding process parameters in AA 7075-T6 sheets has been investigated. Also, the effect of different rotational speeds and plunge depths of the tool with different backplate materials on shear failure load of the welding area has been studied. Joints were created in two rotational speeds of 800 and 1600 (rpm). Also, different plunge depths of 5/3, 5/5, 5/7 and 5/9 (mm) with two backplate of AA1100 and Ti6Al4V were used. Shear strength test was performed to evaluate the quality of the weld. Results indicated that the backplate material has a direct effect on the shear strength and geometry of the stir zone. In rotational speed of 1600 (rpm) and by using Ti6Al4V backplate with increasing plunge depth, upper sheet of the base metal zone has been teared. Also, it was found that high rotational speeds is caused a drop in shear strength of welds compared with low rotational speeds. Maximum load for shear failure obtained in 800 (rpm) and 5/9 (mm) with Al1100 backplate. Shear failure was observed in the joints because of propagation of crack in circumference of keyhole.Keywords: Friction stir spot welding, Backplate, Rotational speed, Shear strength
-
High-speed milling is widely used in the manufacturing industry. This method is faster and more precise than the traditional milling. The feature of precision and speed in the method of manufacturing has made it suitable for manufacturing of bigger and high precision milling parts. This research studies the effect of tool length on stable materials removal rate in high speed milling processes. It is shown that the tools length is highly affected the natural frequency of the most flexible mode and the high material removal rate is obtained when the tools length in the stable region is accessible with the fastest speed. Furthermore, sometimes longer tools provide higher material removal rate than the short ones.Keywords: High Speed Milling, Material Removal Rate, Stability Lobes, Tool Length Effect
-
Broaching is a specific method of removing metal by tools that have successively increasing cutting edges, the part is made through tool moving in a certain path. The cutting force is high as a result of high removal rate in the broaching process. The process may have too many surface errors since high displacement arose by this cutting force. For this reason, proper attention should be paid in the broaching tool design, geometry analysis and the process conditions. Considering the broach machining table and accessories, the dynamometer installation is complicated. Therefore, the finite element modeling can be used for evaluating the cutting force. In this study, the simulation of broaching process is done using Abaqus Software. After modeling the process, the effect of rake angle and cutting speed parameters on cutting forces are investigated.Keywords: Broaching Process, Cutting Forces, Cutting Speed, Rake Angle
-
آلیاژهای تیتانیوم به علت خاصیت مقاوم به خوردگی و نسبت مقاومت به وزن عالی، در صناع هوانوردی و هوافضا به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرند. فرآیند ماشین کاری ممکن است خواص ماده و تنش های پسماند در سطح یا لایه های نزدیک به سطح قطعه کار را تحت تاثیر قرار دهد. تنش های پسماند نقش مهمی در کارایی قطعات ماشین کاری شده دارند. این تنش ها به پارامترهای ماشین کاری از قبیل سرعت برشی، نرخ پیشروی و زاویه براده، هندسه ابزار و شرایط روانکاری بستگی دارند. در این تحقیق شبیه سازی فرآیند خان کشی قطعه کار تیتانیومی آلیاژTi6Al4V در محیط نرم افزار آباکوس انجام می گردد. پس از مدل سازی فرآیند، اثر زاویه براده روی تنش های پسماند برای زوایای براده 5، 10، 15 و 20 در سرعت های برشی 15، 30 و 45 متر بر دقیقه آنالیز شده است. همچنین اثر سرعت برشی روی توزیع تنش های پسماند با استفاده از سه مقدار مختلف سرعت برشی 15، 30 و 45 متر بر دقیقه و عمق برشی ثابت 05/0 میلی متر و زاویه براده 5 درجه مورد بررسی قرار گرفته است.
کلید واژگان: ماشین کاری, تنش های پسماند, زاویه براده, سرعت برشی, خان کشیThere is wide range usage of titanium alloys in aeronautical and aerospace industries due to corrosion resistant and excellent strength to weight ratio. Machining process may be affects material properties and residual stresses in surface or near surface layers of the work piece. In addition, residual stresses have important rule in machining work piece operation. This stresses are functions of machining parameters such as cutting speed, feed rate, rake angle, tool geometry and lubrication condition. In the current research broaching process of Ti6Al4V is simulated in abacus software. After modeling, the effect of rake angle on residual stresses is analyses for 5, 10, 15 and 20 degree rake angels for 15, 30 and 45 m/min cutting speeds. Also the effect of different cutting speeds such as 15, 30 and 45 m/min for constant cutting depth of cut of 0.05 mm and 5 degree rake angle was investigated.
Keywords: machining, residual stresses, rake angle, cutting speed, broaching -
This research has been investigated the heat distribution in butt frictional stir welding for dissimilar metals by aluminum alloy of 1100 and copper using finite element analysis and experimental tests. As the temperature distributions in turbulent region directly effect the microstructure and mechanical properties¡ thus¡ determining of temperature distribution¡ during the process is very significant. Temperature distribution is simulated by ABAQUS software. To determine the thermal profile of the metal¡ the temperature has been recorded using thermocouples. The experimental data had a good agreement with the finite element analysis. As a result¡ other investigations can be done using the finite element method without conducting different experiments on thermal behavior of this kind of welding for other dissimilar metals under different conditions.
-
مواد اف جی ام دسته ای از مواد مرکب (کامپوزیت ها) هستند که خواص آن به صورت پیوسته در راستای ضخامت تغییر می نمایند. بنابراین نسبت به مواد مرکب (کامپوزیت ها)، تمرکز تنش بین لایه از بین رفته و قابلیت تحمل تغییرات شدید دمایی را دارند. این مواد در فضاپیماها، تراگذارهای (مبدل های) حرارتی، صنایع نیروگاهی و اجزاء موتور کاربردهای زیادی دارند. در مقاله حاضر افت انتقال صدا از یک پوسته استوانه ای ساخته شده از مواد اف جی ام نازک با طول بی نهایت که در معرض امواج صفحه ای هماهنگ (هارمونیک) واقع شده، مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد؛ بدین منظور یک روش تحلیلی با استفاده از سری های بی نهایت دقیق ارائه شده است. پوسته در داخل محیط سیال غوطه ور بوده و سیال خارجی با سرعت ثابت از روی آن عبور می کند. معادلات ارتعاشی پوسته در سه راستا و معادلات موج صوتی سیال داخل و خارج پوسته به صورت هم زمان حل گشته و میزان افت های انتقال پوسته بر حسب بسامد محاسبه می گردد. افت های انتقال صدا به دست آمده از این تحقیق با نتایج بدست آمده توسط سایر محققین مورد مقایسه قرار گرفته است. مقایسه نتایج نشان می دهد که با یکدیگر هم خوانی بسیار خوبی دارند. چون متغیرهایی مانند جابه جایی پوسته و فشارهای صوتی به صورت سری های بی نهایت بیان می گردند، به منظور به دست آوردن میزان افت های انتقال صدا، هم گرایی سری ها هم مورد بررسی قرار گرفته است. هم چنین اثرات خواص سازه ای و شرایط پروازی نظیر عدد ماخ، توان نسبت حجمی مواد اف جی ام، و ارتفاع پروازی بر افت انتقال صدا مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهند که با افزایش نسبت حجمی، افت انتقال صدا در ناحیه سفتی کنترل کاهش می یابد اما در بسامدهای بالاتر از بسامد حلقوی (ناحیه جرم کنترل)، افت انتقال صدا مربوط به نسبت حجمی بالاتر، بیش تر است.کلید واژگان: صوت, افت انتقال, پوسته استوانه ای اف جی ام, ارتعاشFunctionally Graded Materials (FGMs) are a class of composites that have continuous variation of material properties from one surface to another. So, unlike composite laminates, there is no stress concentration. FGMs offer great promise in applications where the operating conditions are severe, including spacecraft heat shields, heat exchanger tubes, plasma facings for fusion reactors and engine components. In the present study, sound transmission through FGM cylindrical thin shell is investigated. The shell is assumed to be infinitely long and subjected to harmonic plane waves. The shell is immersed in a fluid medium and an external fluid (air) passes over it with a uniform speed. An exact solution is obtained by solving the shell equations in three directions and acoustic wave equations simultaneously. The transmission losses (TLs) obtained from the numerical solution are compared with those of other authors. Comparison shows a good agreement between the results. Because the pressure and displacement terms are expressed in infinite series form, the convergence checking is performed. Numerical results are used to show the effects of structural properties and flight conditions such as Mach number, flight level and volume fraction. The results shows as volume fraction exponent increases the TL decreasesin stiffness region, but the TL increases at in frequency higher than the ring frequency (mass-controlled region).Keywords: Acoustic, Transmission loss, FGM cylindrical shell, Vibration
-
امروزه فرایند فرزکاری به یکی از متداول ترین و پرکاربردترین روش های تولید مبدل شده است. از جمله شاخص های برتری فرایند فرزکاری می توان به دقت بالا، هزینه کم، کاربرد آسان و قابلیت مناسب در تولید قطعاتی با شکل های متنوع و پیچیده اشاره کرد. یکی از نیازهای اساسی برای فرایند فرزکاری سرعت بالا پیش بینی نواحی برش پایدار است. در این مقاله، نخست با استفاده از آزمون های شیارتراشی ضرایب برشی برای آلیاژ آلومینیم Al-6061-T6 محاسبه می شود و پارامترهای مودال ابزار نیز با استفاده از تست مودال به دست می آید. سپس نتایج شبیه سازی اثر زاویه مارپیچ بر پایداری سیستم با استفاده از روش تحلیل المان محدود زمانی ارائه می شود. با استفاده از نتایج شبیه سازی می توان اثر بار جانبی ابزار را در اندازه انشعاب هوپف[i] و حذف انشعاب فلیپ[ii]در فرایند فرزکاری مشخص کرد. در پایان، صحت نتایج شبیه سازی های انجام شده با استفاده از مدل های ارائه شده توسط ماخذ معتبر مورد تایید قرار گرفته است.
کلید واژگان: فرزکاری, بار جانبی, پایداری, زاویه مارپیچ -
در طی عملیات فرزکاری، نیروهای برشی باعث ایجاد ارتعاشات در ابزار برشی، قطعه کار و تجهیزات نگهدارنده می شود و بنابراین سلامت سطح قطعه نهایی و کیفیت محصول را تحت تاثیر قرار می دهد. پیش بینی دقیق نیروهای برشی برای انتخاب بهینه فرز انگشتی و ماشینهای ابزار از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق مدل سازی و شبیه سازی نیروهای برشی در فرایند فرزکاری انگشتی انجام می شود. ابعاد براده در حال ماشینکاری با استفاده از نرم افزار شبیه سازی سه بعدی تخمین زده می شود. اثر عمق برش و نرخ پیشروی تعیین شده و قبل از هرگونه عملیات ماشینکاری،شرایط براده برداری پیش بینی می شود.
کلید واژگان: شبیه سازی دینامیکی, فرزکاری جانبی, بار جانبی کمIn end milling operation, cutting forces induce vibration on tool, workpiece and clamping devices which affects surface integrity and quality of the product. In this process, to select the optimum end mill and machine tool, the prediction of exact cutting forces is of prime importance. In the present work, modeling and simulation of cutting forces in end milling operation are performed. Instantaneous chip geometry is predicted using a 3D simulation software, the effect of cutting depth and feed rate are calculated and cutting conditions are predicted before any machining operation. -
در فرآیند فرزکاری سرعت بالا پیش بینی دقیق نیروهای برشی برای انتخاب بهینه فرز انگشتی و ماشین های ابزار از اهمیت زیادی برخوردار است. با توجه به اینکه ماشینکاری پره های کوتاه به کمک فقط یک عمل خشن کاری و یک عمل پرداختکاری میسر است افزایش راندمان ماشینکاری در طی خشن کاری و نیمه پرداخت کاری حائز اهمیت است. در مرحله خشن کاری نرخ باربرداری عامل مهمی است که با شبیه سازی فرآیند فرزکاری می توان مقدار بهینه آن را قبل از انجام ماشینکاری مشخص نمود. در این تحقیق ابتدا ابعاد براده در حال ماشینکاری با استفاده از یک نرم افزار شبیه ساز سه بعدی تخمین زده شده است. در ادامه با استفاده از آزمایش های شیار تراشی ثابت های برشی قطعه کار محاسبه شده و ماتریس های جرم، سختی و استهلاک با استفاده از تحلیل المان محدود، به دست آمده است. در نهایت مدلسازی و شبیه سازی دینامیکی نیروهای برشی انجام گرفته و اثر عمق برش تعیین و قبل از هرگونه عملیات ماشینکاری شرایط براده برداری پیش بینی شده است. توسط آزمایشات فرزکاری نتایج حاصل از شبیه سازی بررسی شده و مورد تایید قرار گرفته است.
کلید واژگان: پیش بال, بال مثلثی, زاویه پسگرایی کانارد, توزیع فشار, آزمایش تونل بادIn high speed milling, prediction of cutting forces is of prime importance for optimum selection of end mill and machine tools. Since, machining of short blades can be performed only using a roughing and a finishing operation, increasing the machining efficiency during roughing and semi finishing is significant. In roughing process, removing the chips is an important factor, in which, by simulating the milling process, suitable cutting condition before performing the machining process. In this research, at first, Instantaneous chip geometry was estimated using a 3D simulation software. Then, the cutting force coefficients were determined using the full immersion milling tests and the mass, stiffness and damping matrices are obtained using the finite element analysis. Finally, modeling and dynamic simulation of the cutting forces are performed and the effect of the depth of cut is determined and cutting conditions are predicted before doing the machining process. The simulation results are investigated and validated using the experimental results. -
در این مقاله، با استفاده از مدل نیروی دینامیکی کارآمد، نیروهای فرزکاری با بار جانبی کم ارائه می شوند. شبیه سازی هندسی فرآیند فرزکاری با استفاده از تکنیک های مدل سازی صلب B-Rep صورت می گیرد. روش های دامنه فرکانسی و آنالیز المان محدود زمانی (TFEA) برای پیش بینی دالان های پایداری استفاده شده است. روش دامنه فرکانسی سریع ترین روشی است که به جز برای موارد فرزکاری با بار جانبی کم، دقیق نیز می باشد. روش TFEA یک حل تقریبی با تقسیم نمودن زمان درگیری و برش به تعداد محدودی المان زمانی ارائه می نماید. حل تقریبی با حل کامل برای ارتعاشات آزاد مطابقت داده می شود تا دیاگرام خطی مجزا به دست آید. شبیه سازی جامع حوزه زمان به منظور تایید دالان های پایداری به دست آمده از روش های حوزه فرکانسی و TFEA به کار می رود.
کلید واژگان: محدوده پایداری, فرزکاری با بار جانبی کم, ACISThis paper presents cutting force prediction algorithm for low immersion end-milling, using an efficient dynamic force modeler. The geometric simulation of milling process was performed, using the B-Rep solid modeling techniques. For predicting stability lobes, two methods were used for prediction of stability lobes: the frequency domain technique and the time finite element analysis (TFEA). The frequency domain technique is faster and except for low immersion milling, is accurate. The TFEA method forms an approximate solution by dividing the cutting time into a finite number of elements. This approximated solution is then matched with the exact one for free vibration to obtain a discrete linear map. The comprehensive time domain simulation is used, in order to verify stability lobes diagram obtained by frequency domain technique and TFEA method.Keywords: Stability Limit, Low Immersion Milling, ACIS -
امروزه فرآیند فرزکاری به یکی از پرکاربردترین و متداول ترین شیوه های تولید تبدیل شده است. یکی از اهداف اصلی در فرآیند فرزکاری افزایش قابلیت تولید است. در فرزکاری سرعت بالا با بار جانبی کم، کسر زمان ماشینکاری به زمان تناوب اسپیندل عدد کوچکی است. در فرزکاری با بار جانبی کم دو نوع ناپایداری تشخیص داده شده که ارتعاشات خود برانگیخته کلاسیک یا انشعاب Hopf و دیگری انشعاب Flip ناشی از آثار ضربه ای هنگام ورود و خروج قطعه کار نامیده شده اند. یکی از نیازهای اساسی برای فرآیند فرزکاری سرعت بالا پیش بینی نواحی برش پایدار می باشد. در این تحقیق، هدف اصلی پیاده سازی روش تحلیل المان محدود زمانی اصلاح شده که بتواند اثرات تغییر زاویه مارپیچ را برای یک سیستم ارتعاشی دو درجه آزادی پیش بینی نموده و دالان های پایداری فرآیند فرزکاری را با دقت قابل قبول رسم نماید، می باشد. نتایج حاصل از شبیه سازی گواه این مطلب است که با افزایش زاویه مارپیچ به مقدار ° 30، ناپایداری مربوط به انشعاب Flip کلا از مرز ناپایداری حذف می شود. توسط آزمایش های فرزکاری نتایج حاصل از شبیه سازی بررسی شده و مورد تایید قرار گرفته است.
Milling processes are becoming one of the common manufacturing methods in industry. One of the main goals in any manufacturing operation is to increase productivity. In high speed low immersion milling, the ratio of cutting edge engaging time to spindle period is a small value. For this kind of operations, two types of: Instability are proposed: classical Hopf and the Flip bifurcation, which are mainly due to impact effects of entering/exiting of the cutting edge into the cut. In order to increase productivity, it is essential to anticipate stable machining boundaries. In this research, the main goal is to derive and implement the improved TFEA method to include the effects of the helix angle variations for a 2-DOF vibratory system and accurately compute the stability lobe diagram. Results obtained by simulation witnesses that instability due to Flip bifurcation vanish completely from stability lobe diagram with increasing helix angle to 30°. Experimental tests are conducted in order to confirm the result obtained by the improved TFEA method showing good agreements.Keywords: High Speed Milling, Low Immersion, Stability Lobes
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.