به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « milling » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • آریا تاج الدین، امیرحسین رنجبر، بهزاد جباری پور*

    این تحقیق به بررسی سایش ابزار، آنالیز عنصری روی سطح ماشینکاری، زبری سطح قطعه کار، تغییرات ریزسختی و تغییرات ریزساختاری در سطح مقطع عرضی نمونه های فرزکاری شده فولاد ضدزنگ L304 تحت روش های خشک و روانکاری کمینه (MQL) می پردازد. فرآیند MQL توانسته است زبری سطح ماشینکاری را برای تمام پارامترهای فرزکاری، از 17% تا 41% نسبت به حالات متناظر ماشینکاری خشک، بهبود بخشد. در ماشینکاری خشک، عیوبی نظیر لبه انباشته، سایش شدید سطح آزاد و لب پر شدگی ابزار ایجاد شدند. در فرزکاری MQL این عیوب کاهش چشمگیری داشتند و لب پر شدگی روی سطح ابزار تقریبا حذف شده است. با افزایش سرعت برشی و عمق برشی، سختی سطحی افزایش یافته است. روش MQL نسبت به خشک، باعث کمتر شدن مقادیر سختی و عمق سخت شده زیر سطح ماشینکاری می شود. بر اساس نتایج آنالیز عنصری EDAX روی سطوح ماشینکاری شده خشک و MQL، تحت خشن ترین پارامترهای برشی مشخص شد که هیچگونه تغییر عناصر شیمیایی در سطح ماشینکاری رخ نداده است. افزایش پارامترهای برشی و یا ماشینکاری خشک، سبب تشدید تغییر شکل پلاستیک، لهیده شدن ریزساختار و فشرده شدن دانه های ریزساختاری در مجاورت سطح ماشینکاری می شود. حداکثر مقدار کاهش ضخامت لایه تغییر شکل یافته در فرزکاری MQL نسبت به خشک 39% است. برای هر نمونه فرزکاری، بین عمق سخت شده و ضخامت لایه تغییر شکل یافته ریزساختاری متناظرش، یک رابطه مستقیم وجود دارد.

    کلید واژگان: فولاد ضدزنگ, فرزکاری, مقدار روانکاری کمینه, یکپارچگی سطح, سایش ابزار}
    Aria Tajoddin, Amirhossein Ranjbar, Behzad Jabbaripour*

    This research investigates tool wear, elemental analysis (EDAX) on the machined surface, surface roughness, microhardness and microstructural changes in the cross-section of milled 304L stainless steel samples under dry and Minimum quantity lubrication (MQL) methods. The MQL process was able to improve the surface roughness for all milling parameters from 17% to 41% compared to the corresponding dry conditions. In dry machining, defects such as built up edge, severe flank wear and tool chipping were created. In MQL mode, these defects were significantly reduced and tool chipping was almost eliminated. By increase of cutting speed and depth, the surface hardness has increased. Compared to the dry method, the MQL reduces the hardness values and hardened depth below the machined surface. According to EDAX analysis on dry and MQL machined surfaces, applying the roughest cutting parameters, it was determined that no change of chemical elements occurred on machined surfaces. Increasing cutting parameters or dry machining causes the plastic deformation to intensify, the microstructure is flattened and the microstructure grains are compressed in the vicinity of the machined surface. The maximum reduction in thickness of deformed layer in MQL compared to dry method is 39%. For each milling sample, there is a direct relationship between the hardened depth and thickness of the corresponding microstructurally deformed layer.

    Keywords: Stainless Steel, Milling, Minimum Quantity Lubrication, Surface Integrity, Tool Wear}
  • خشایار زمانی*، علی قاسمی، مجید طاووسی، غلامرضا گردانی
    هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی تاثیر تقویت کننده فاز مکس Ti3AlC2 بر رفتار الکترومغناطیس کامپوزیت های زمینه TiC است. در این رابطه، از فرایند آسیاب کاری و عملیات حرارتی ثانویه برای سنتز کامپوزیت مورد نظر بهره گرفته شد. بررسی ساختارهای حاصل توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز حرارتی افتراقی و دستگاه پراش سنج پرتو ایکس انجام شد. بررسی رفتار الکترومغناطیسی توسط دستگاه تحلیلگر شبکه ای دنبال شد. بررسی های انجام شده نشان داد که امکان ایجاد ساختار کامپوزیتی TiC/Ti3AlC2 به صورت درجا پس از آسیاب کاری وجود دارد. بررسی های الکترومغناطیسی نشان داد، رفتار جذب الکترومغناطیسی کامپوزیت زمینه سرامیکی TiC/Ti3AlC2 نسبت به TiC اولیه بهبود یافته است، به ‍ صورتی که کمترین اتلاف بازتاب کامپوزیت مذکور آسیاب شده برابر با 19/46- دسی بل در محدوده بسامدی باند 1 الی 18 گیگاهرتز بود. پس از عملیات آنیل در دمای 1400 درجه سانتی گراد، مشخص شد فاز Ti3AlC2 حاصل از فرایند آسیاب کاری پایدار نبوده و به محلول جامد تک فاز TiCx تبدیل شد. بررسی های الکترومغناطیسی نمونه آنیل شده نشان داد پس از حذف فاز مکس، رفتار جذب الکترومغناطیسی تضعیف می شود. بدین گونه که کمترین اتلاف بازتاب نمونه آنیل شده برابر با 9/82- دسی بل بود.
    کلید واژگان: ترکیب بین فلزی Ti3AlC2, آسیاب کاری, عملیات حرارتی, جاذب امواج الکترومغناطیسی}
    Kh. Zamani *, A. Ghasemi, M. Tavoosi, Gh. Gordani
    The present research has aimed to investigate the effect of Ti3AlC2 reinforcing MAX phase on the electromagnetic behavior of TiC matrix composites. In this case, the milling process and secondary heat treatment were used for the synthesis of the composite. The resulting structures were examined by scanning electron microscope, differential thermal analysis, and X-ray diffractometer. Electromagnetic behavior was investigated by vector network analyzer. The investigations showed that it is possible to create a TiC/Ti3AlC2 composite structure in situ after milling. Electromagnetic investigations revealed that the electromagnetic absorption behavior of TiC/Ti3AlC2 ceramic matrix composite was improved compared to the original TiC. So that the lowest reflection loss of the milled composite was equal to -19.46 dB in the frequency range of 1 to 18 GHz band. After annealing at 1400 °C, it was found that the Ti3AlC2 phase resulting from the milling process was not stable and turned into the single phase solid solution of TiCx. Electromagnetic investigations of the annealed sample showed that after removing the MAX phase, the electromagnetic absorption behavior was weakened. Thus, the lowest reflection loss of the annealed sample was equal to -9.82 dB.
    Keywords: Ti3AlC2 intermetallic compound, Milling, Heat treatment, Electromagnetic absorbing materials}
  • سعید امینی*، محمدعلی رحمانی فر

    دستیابی به دقت مورد نیاز ابعادی و هندسی و همچنین کیفیت ظاهری و عملکردی در ماشینکاری قطعات صنعتی و میسر شدن تعویض پذیری در مونتاژ و تامین لوازم یدکی محصولات، یکی از چالش های مهم صنعت بوده است. در این پژوهش تاثیر افزودن ارتعاش اولتراسونیک محوری به ابزار، روی دقت هندسی قطعه کاری از جنس Al 6061-T6 در فرآیند فرزکاری مورد بررسی قرار گرفت. با تحلیل نتایج مشخص شد که حضور ارتعاش اولتراسونیک محوری توازی و تختی دیواره و صافی سطح کف و همچنین تعامد دیواره با کف را بهبود میدهد. سرعت پیشروی بیشتر، انحرافات هندسی و زبری سطح را افزایش می دهد در حالی که سرعت برشی بیشتر، باعث کاهش آنها می شود. با مقایسه نمودار ها مشخص شد که اثر مثبت ارتعاشات اولتراسونیک بر کیفیت سطح و دقت هندسی قطعه کار، در شرایط سرعت برشی کمتر و پیشروی بیشتر، محسوس تر است؛ یعنی شرایطی که با وجود آن در فرزکاری متداول، با بدترین کیفیت سطح و کمترین دقت هندسی روبرو می شویم.

    کلید واژگان: ارتعاش التراسونیک, دقت هندسی, فرزکاری}
    Saeid Amini*, MohammadAli Rahmanifar

    Achieving the required dimensional and geometrical accuracy as well as the appearance and performance quality in the production of industrial parts and the availability of interchangeability in the assembly and supply of spare parts for products has been one of the important challenges of the industry. In this research, the effect of adding axial ultrasonic vibration to the tool on the geometric accuracy of the Al6061-T6 work piece in the milling process was investigated. By analyzing the results, it was found that the presence of axial ultrasonic vibration improves the parallelism and flatness of the wall and the smoothness of the bottom surface as well as the perpendicularity of the wall with the bottom. It was also observed that a higher feed speed increases geometric deviations and surface roughness, while a higher cutting speed reduces them. By comparing the graphs, it was found that the positive effect of ultrasonic vibrations on the quality of the surface and the geometric accuracy of the work piece is more noticeable in the conditions of lower cutting speed and higher feed; That is, the condition in which we face the worst surface quality and the lowest geometric accuracy in conventional milling.

    Keywords: Ultrasonic Vibration, Geometric Accuracy, Milling}
  • معین طاهری*، احمدرضا عربزاده

    امروزه ماشین کاری و فرزکاری کامپوزیت ها، از اهمیت بالایی برخوردار است؛ زیرا کامپوزیت ها در بخش های گوناگونی استفاده می شوند و کارایی زیادی در صنایع مختلف پیدا کرده اند. با توجه به این امر، در این مقاله، برای صرفه جویی در هزینه ی فرزکاری کامپوزیت ها به بررسی میزان اثرگذاری پارامترهای مختلفی که بر روی نیروی برشی و فرسایش ابزار تاثیر گذارند، شامل سرعت اسپیندل (rpm)، نرخ پیشروی (mm/rev)، عمق برش (mm) و درصد sic، پرداخته شده است؛ تا با ایجاد شرایط بهینه، فرسایش ابزار و نیروی برشی به حداقل رسانده شود. انجام تحلیل حساسیت با توجه به معادله های رگرسیون نیروی برشی و فرسایش ابزار نشان داده است که سرعت اسپیندل با 63% و میزان درصد کاربید سیلیکون کامپوزیت با 22% بیشترین تاثیر را بر روی فرسایش ابزار دارند و عمق برش با 47% و پیشروی با 23% بیشترین تاثیر را بر روی نیروی برشی دارند.

    کلید واژگان: فرزکاری, کامپوزیت آلومینیوم, پارامترهای موثر, نیروی برشی, فرسایش ابزار}
    M.Taheri, AR.Arabzadeh

    Today, the machining and milling of composites is of great importance; Because composites are used in various sectors and have found great efficiency in various industries. Considering this, in this article, in order to save the cost of milling composites, the effectiveness of various parameters that affect the cutting force and tool wear, including spindle speed (rpm), feed rate (mm/rev), cutting depth (mm) and percentage of sic, has been discussed; To minimize tool wear and cutting force by creating optimal conditions. Performing a sensitivity analysis according to the regression equations of cutting force and tool wear has shown that spindle speed with 63% and the percentage of composite silicon carbide with 22% have the greatest effect on tool wear and depth of cut with 47% and advance with 23% have the greatest effect on cutting force.

    Keywords: Milling, Aluminum Composite, Effective Parameters, Cutting Force, Tool wear}
  • وحید طهماسبی*، سپهر آئینه بندی، محمد حافظ باقی، امین سوسن آبادی فراهانی

    پیشرفت های صورت گرفته در بسیاری از زمینه های مهندسی مرهون دستیابی به مواد اولیه با ویژگی های مطلوب است. استفاده از کامپوزیت های زمینه فلزی به دلیل دارا بودن نسبت استحکام به وزن مناسب، مقاومت به سایش و خزش و... به عنوان یک جایگزین برای مواد اولیه رایج ازجمله آلیاژهای آهنی در حال رشد سریع می باشد. ماشین کاری کامپوزیت های پایه فلزی به دلیل وجود ذرات تقویت کننده بسیار ساینده در زمینه فلزی آن، کاری دشوار و همراه با مشکلات فراوان روبه رو است. ازاین رو بررسی عوامل اثرگذار بر روی این مواد امری لازم و اجتناب ناپذیر است. در این مطالعه سعی بر این شده است مطالعه ای روشمند به منظور بررسی تاثیر پارامترهای سرعت دوران اسپیندل، سرعت پیشروی، عمق برش و درصد ذرات تقویت کننده بر روی رفتار نیروی برشی و سایش ابزار با استفاده از روش های طراحی ازمایش،  مدلسازی و روش های تحلیل حساسیت آماری صورت گیرد. تحلیل دقیق رفتارها با ارایه معادلات رگرسیون  آماری و بهینه سازی به روش درینگر و تحلیل حساسیت ای - فست انجام شده است. مطابق با نتایج به دست آمده عمق برش بیشترین تاثیر را بر نیروی ماشین کاری را داد. همچنین سرعت برشی با 77%، نرخ پیشروی با 9% درصد و عمق برش و درصد وزنی ذرات تقویت کننده با 7% درصد سایر پارامترهای اثرگذار بر روی سایش ابزار در فرآیند فرزکاری این کامپوزیت هستند.

    کلید واژگان: آنالیز حساسیت, فرزی کاری, کامپوزیت پایه آلومینیومی, سایش ابزار, نیروی ماشین کاری}
    Vahid Tahmasbi*, Sepehr Aeinehbandy, Mohammad Hafez Baghi, Amin Sousanabadi Farahani

    Advances in many engineering fields depend on materials with appropriate properties. The use of metal-matrix composites is rapidly growing as a suitable alternative to conventional materials due to their strength-to-weight ratio, resistance to wear and creep, etc. Machining of metal-based composites is a difficult task due to the presence of very abrasive reinforcing particles in its based metal. Therefore, it is necessary to investigate the factors affecting these materials. In this research, a methodical study has been conducted to investigate the effect of the parameters of spindle  speed, feed rate, depth of cut and the percentage of reinforcing particles on the behavior of cutting force and tool wear using experimental design methods, modeling and statistical sensitivity analysis methods. . Detailed analysis of behaviors has been done by providing statistical regression equations and optimization by Deringer's method and E-Fast-Sensitivity Analysis. According to the obtained results, the cutting depth had the greatest effect on the machining force. Also, cutting speed with 77%, advance rate with 9% percent and cutting depth and weight percent of reinforcing particles with 7% percent are other parameters affecting tool wear in the milling process of this composite.

    Keywords: sensitivity analisis, milling, Al matrix composite, tool wear, cutting forces}
  • وحید طهماسبی*، محمد حافظ باقی، سپهر آئینه بندی، امین سوسن آبادی فراهانی

    امروزه به علت نیاز روزافزون صنایع مختلف نظامی، هوافضا، خودروسازی و... به مواد با نسبت استحکام به وزن بالا، استفاده از مواد کامپوزیت پایه فلزی، به خصوص کامپوزیت های پایه آلومینیومی به صورت چشمگیری افزایش یافته است. ماشین کاری جهت نیل به دقت ابعادی بالا جزء جدایی ناپذیر فرآیند تولید محصولات ساخته شده با کامپوزیت های پایه آلومینیومی می باشد. به دلیل وجود ماده تقویت کننده همچون کاربید سیلیسیوم و سایر ذرات ساینده با سختی بالا، ماشین کاری این دسته از مواد همواره با چالش های فراوانی روبه رو می گردد. لذا مطالعه پارامترهای موثر بر ماشین کاری کامپوزیت های پایه آلومینیومی امری ضروری است. در این مطالعه به اثر سرعت دوران اسپیندل، سرعت پیشروی، عمق برش و درصد ذرات تقویت کننده با استفاده از روش های آزمایش تجربی و آماری پرداخته شده است و پاسخ های زبری سطح و نرخ براده برداری مورد بررسی دقیق قرار گرفته است. در این مقاله با بهره گیری از یک مطالعه روشمند شامل مدلسازی آماری به روش سطح پاسخ و استخراج معادلات رگرسیون، روش تحلیل حساسیت آماری سوبل و بهینه سازی با استفاده از الگوریتم درینگر، رفتار متغبرهای  ورودی بر روی باسخ های خروجی به صورت کمی و کیفی مورد مطالعه قرار گرفته است.  مطابق با نتایج به دست آمده سرعت دوران اسپیندل بیشترین تاثیر را بر روی زبری سطح را دارد. همچنین پیشروی 33%، سرعت دوران اسپیندل 28%، عمق برش 26% و درصد ذرات تقویت کننده 13% بر روی نرخ براده برداری تاثیرگذار هستند.

    کلید واژگان: فرزی کاری, کامپوزیت پایه آلومینیومی, آنالیز حساسیت, نرخ براده برداری, زبری سطح}
    Vahid Tahmasbi*, Mohammad Hafez Baghi, Sepehr Aeinehbandy, Amin Sousanabadi Farahani

    Today, various military, aerospace, automotive, etc. industries need materials with a high strength-to-weight ratio. The use of metal-based composite materials, especially aluminum-based composites, has increased greatly. Machining is needed to achieve high dimensional accuracy in products made with aluminum-based composites. Due to the presence of reinforcing material such as silicon carbide, machining of this type of material is difficult. Therefore, it is important to study the parameters affecting the machining of aluminum-based composites. In this study, the effect of spindle speed, feed rate, depth of cut and percentage of reinforcing particles were discussed using experimental and statistical test methods. The responses of surface roughness and material removal rate were investigated. The behavior of the input parameters on the responses of the process has been carefully investigated quantitatively and qualitatively. Answers have also been optimized. According to the obtained results, the spindle speed has the greatest effect on the surface roughness. Also, feed rate 33%, spindle speed 28%, depth of cut 26% and the percentage of reinforcing particles 13% have an effect on the chipping rate.

    Keywords: Milling, Aluminium Matrix Composite, Sensitivity Analysys, Material Removal Rate, Surface Roghness}
  • ناصر ملبوبی، محمدرضا رازفر، رسول فشارکی فرد*

    در این مقاله به جبران خطای ناشی از خیز ابزار در جهت عمود بر پیشروی حین براده برداری در فرزکاری پرداخته شده است. هنگام فرزکاری، بدلیل وجود نیروی مزاحم عمود بر پیشروی در ابزار، انحرافی رخ می دهد که دقت ماشینکاری را کاهش می دهد. با نیروی جبران کننده در میانه ابزار این خیز کاهش می یابد و برای ایجاد این نیرو می توان عملگر هیدرولیکی تعبیه کرد. بنابراین همزمان با ماشینکاری، نیرویی متناسب اما بر خلاف نیروی مزاحم اعمال خواهد شد تا این خطا کاهش یابد. بدین منظور نیروهای مزاحم در طول ماشینکاری و خیز ناشی از آن باید بدست آید و سپس نیروی متناسب به ابزار اعمال شود. قدم اول در سالیدورک فرز انگشتی مدلسازی و بعد به روش عددی، عملیات ماشینکاری برای محاسبه نیروی ایجاد کننده خطا (پارامتر خروجی) شبیه سازی می شود که در آن تیغه فرز و قطعه کار هر دو بصورت انعطاف پذیر سه بعدی می باشد. با یافتن نتایج نیرویی ابزار تحت حالات مختلف ماشینکاری (با سرعت پیشروی، دور و عمق و تعداد لبه متفاوت بعنوان پارامتر های کنترلی) از آباکوس، مدل نیمه تحلیلی ماشینکاری در ماژول  Simscape Multibodyمتلب، ایجاد می شود. با مقایسه نتایج با آباکوس پارامتر های مدل توده ای متلب تنظیم می گردد. با استخراج نیرو بصورت جدولی از آباکوس و اعمال آن در متلب خیز سریع تر از مدل عددی بدست می آید. جهت یافتن نیروی جبران کننده(پارامتر خروجی)، از تیوری تیرها ضریب 3.2 برابر نیروی ماشینکاری برای اعمال به وسط ابزار حاصل می شود. این نیرو بصورت حلقه باز در مدل متلب وارد و نتیجه آن کاهش خطا درحدود 70 درصد در میزان خیز جانبی نوک ابزار می شود.

    کلید واژگان: جبران خطا, فرزکاری, خیز جانبی ابزار, شبیه سازی المان محدود, مدل نیمه تحلیلی}
    Nasser Malboubi, MohammadReza Razfar, Rasul Fesharakifard*

    In this paper, the error of tool deflection in perpendicular to a milling process feed direction is investigated and novel compensation method to this error is proposed. While the end mill tool is machining, due to the existence of perpendicular disturbing force on the feed path while the endmill tool is machining, a deflection which reduces machining accuracy. If a compensation force is exerted to the middle of tool, the deflection can be reduced. By using a hydraulic actuator, the compensation force would be proportional to the disturbing machining force, in the opposite direction so that this error can be reduced. It is necessary to estimate disturbing forces and tool deflection magnitude in lateral side of machining precisely before applying the proportional force to the endmill. The first step endmill is modeled on SolidWorks and in the next step The machining operation is simulated to calculate the error causing force in which both the milling tool and the workpiece are 3D flexible. By obtaining the force results of the tool under different machining modes from Abaqus, a semi -analytical model is established on Simscape Multibody module of matlab software. By comparing Abaqus results the parameters of the lumped model are adjusted. The output force is extracted from Abaqus and put in tabular form the tool deflection is extracted from MATLAB SimScape which calculation speed is faster than the numerical model in this method. To find the compensating force, the beam theory obtains a factor of 3.2 times the machining force applied to the middle of the tool. This force is applied in open loop to the MATLAB model and the result indicates almost 70 percent reduction in the tool tip lateral deflection.

    Keywords: Compensation error, Milling, Tool lateral deflection, Finite element simulation, semi-analytical model}
  • سعید جبارزارع، حمیدرضا بخششی راد، امیرعباس نوربخش*، تهمینه احمدی

    یک روش برای تولید نانوبیوکامپوزیت Mg-3Zn-1Mn روش متالورژی پودر می باشد. پس از تهیه آلیاژ به روش آسیاب کاری، استحکام دهی طی فرآیند تف جوشی انجام می گیرد. شرط حصول به استحکام و بالطبع مقاومت خوردگی بالای نمونه های تف جوش داده شده توزیع یکنواخت عناصر روی و منگنز در زمینه منیزیم و کاهش حداکثری اندازه ذرات برای افزایش سطح می باشد. در این تحقیق تحت شرایط معین، فرآیند آسیاب کاری برای تولید این نانوکامپوزیت انجام گرفته است. بررسی نتایج XRD برای نمونه ها بیانگر زمان بهینه آسیاب کاری 25 ساعت می باشد. در این زمان اندازه دانه ها 27 میکرومتر و اندازه کریستالیت ها 24 نانومتر محاسبه گردید. بررسی نتایج XRD،XRF،TEM،HR-TEM،SEM و FE-SEM برای نمونه ها بیانگر توزیع یکنواخت ذرات روی و منگنز در زمینه منیزیم و تاییدکننده کاهش اندازه ذرات در حد نانو و شکل کروی برای محصول نانوبیوکامپوزیت می باشد.

    کلید واژگان: نانوکامپوزیت منیزیم, آسیاب کاری, روی, منگنز}
    Saeid Jabbarzare, HamidReza Bakhsheshi Rad, Amirabbas Nourbakhsh *, Tahmine Ahmadi

    One approach for the preparation of Mg-3Zn-1Mn nanobiocomposite is powder metallurgy. After preparing the alloy by the milling process, hardening is conducted during the sintering process. The condition for obtaining high strength and corrosion resistance of as-sintered specimens is the uniform distribution of zinc and manganese elements in the magnesium matrix and the maximum particle size reduction to increase the surface area. In this research, under certain conditions, the milling process has been conducted to fabricate this nanocomposite. The result of XRD analysis exhibited that the optimal sample is obtained after 25 h milling. At this time, the grain size was 27 μm, and the crystallite size was 24 nm. Evaluation of X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), transmission electron microscopy (TEM), high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM), scanning electron microscopy (SEM), and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) results for samples shows uniform distribution of zinc and manganese particles in the matrix of magnesium and confirms the reduction of particle size with spherical shape for nanobiocomposite specimens.

    Keywords: Magnesium nanocomposite, Milling, Zinc, Manganese}
  • رضا انصاری، جعفر اسکندری جم*، محمدحسین علایی، محسن حیدری بنی، مجید اسکندری شهرکی

    امروزه کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف کربن در مقایسه با فلزات، با توجه به برخورداری از نسبت استحکام به وزن بالا، کاربرد گسترده ای در حوزه های مختلف پیدا نموده است. ماشین کاری این مواد با توجه به ساختار غیر همگن آنها از پیچیدگی خاصی برخوردار است. با توجه به ضریب انبساط حرارتی متفاوت بین الیاف و رزین در کامپوزیت های پلیمری، فرزکاری این مواد یک عملیات پیچیده برای ایجاد قطعات نهایی می باشد. تحلیل و پیش بینی دقیق شرایط بهینه ماشین کاری با حداکثر راندمان، از اهداف این فرآیند محسوب می گردد. با گسترش تکنولوژی ماشین کاری CNC، کاهش زمان ماشین کاری از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از راه حل های کاهش زمان، تکنولوژی ماشین کاری با سرعت بالا می باشد. صفحه کامپوزیتی از جنس کربن/ اپوکسی به ضخامت 10 میلی متر، که در بدنه سازه های هوافضایی و موشک ها کاربرد دارد، به روش لایه چینی دستی ساخته شده است. پارامترهای برش برای فرآیند فرزکاری صفحه کامپوزیتی از سرعت اسپیندل 1000 تا 7000 دور بر دقیقه، نرخ پیشروی 1000 تا 3000 میلی متر بر دقیقه و عمق برش 1 تا 3 میلی متر هر کدام در پنج سطح مختلف، در نظر گرفته شد. پس از طراحی آزمایش با روش سطح پاسخ، 20 نمونه مورد ماشین کاری قرار گرفت. در این فرآیند، فرزکاری با ابزاری از جنس الماس با پوشش تنگستن کارباید و دارای دو لبه، انجام و سپس زبری سطوح اندازه گیری و نرخ برداشت ماده برای هر آزمایش ثبت شده و تحلیل های لازم انجام گرفت. سرعت اسپیندل بیشترین تاثیر را در زبری سطح داشت. نتیجه گیری نهایی بدین صورت بود که زبری سطح پایین تحت تاثیر پارامترهای برش درنتیجه سرعت اسپیندل بالا، نرخ پیشروی پایین و عمق برش کم به دست آمد. حالت بهینه با حداقل زبری 9/1 میکرومتر، با سرعت اسپیندل 7000 دور بر دقیقه، نرخ پیشروی 1000 میلی متر بر دقیقه، عمق برشی 1 میلی متر به دست آمده است.

    کلید واژگان: فرزکاری, زبری سطح, کامپوزیت کربن, اپوکسی, سرعت اسپیندل, نرخ پیشروی}
    Reza Ansari, Jafar Eskandari Jam *, MohammadHossein Allaee, Mohsen Heydari Beni, Majid Eskandari

    Today, Carbon fiber-reinforced polymer composites (CFRP) have extensive use in different fields such as aerospace, automotive, oil, gas, and defense industries compared to metals, due to the high ratio of strength to weight. Machining of these materials regard to their non-homogeneity structure is complicated. Due to the different thermal expansion coefficients between the fibers and resin polymer composite milling materials difficult to create one of the final parts. Achieve optimal machining conditions, with high efficiency, which need proper analysis and careful investigation. Minimizing the machining time became important Due to developments in CNC technology. One of the time minimizing methods is high-speed machining technology. In this study, composite plates made of carbon/epoxy to a thickness of 10 millimeters, which are often used in the body of Aerospace structures and missiles, have been manufactured by hand layup. The cutting parameters used during the milling operation of the CFRP panel ranged from 1000 rpm to 7000 rpm for the spindle speed, feed rate from 1000 mm/min to 3000 mm/min, and lastly 1.0 mm to 3.0 mm range for depth of cut. the combination of spindle speed, feed rate, and depth of cut are studied at five different levels. 20 runs of experiments are performed based on Response Surface Methodology (RSM). the milling process with two-flute tungsten carbide - coated diamond insert with a 20 mm diameter was performed. their surface quality after milling process is measured. So after roughness, material removal rate and required analysis were performed. Spindle speed has a greatest effect on surface roughness. In conclusion, the influence of the cutting parameters is higher spindle speed, lower feed rate, and lower depth of cut resulting in low surface roughness. The optimized cutting parameters were spindle speed, feed rate, and depth of cut of 7000 rpm, 1000 mm/min and 1 mm respectively with the surface roughness of 1.9 um.

    Keywords: Milling, Surface roughness, carbon, epoxy Composite, Spindle Speed, feed rate}
  • Amir Mostafapour*, Milad Mohammadi, Ali Ebrahimpour

    A full factorial design of experiment was applied running 36 experiments to investigate the effects of milling parameters including cutting speed with three levels of 62.83, 94.24 and 125.66 m/min, feed rate with three levels of 0.1, 0.2 and 0.3 mm/tooth, cutting depth with two levels of 0.5 and 1 mm and machining media with two levels, on surface integration properties of magnesium AZ91C alloy such as grain size, secondary phase percent, surface microhardness and surface roughness. In all cases, a fine grained surface with higher secondary phase sediment and microhardness obtained comparing the raw material. According to analysis of variance results, the most effective parameter on grain size, secondary phase percent and microhardness was cutting depth and the most effective parameter on surface roughness was feed rate. although the grain size in all machined samples was smaller than that of the raw material but due to the dual effect of cryogenic conditions, which both cool and lubricate and reduce the temperature and strain rate at the same time, the direct effect of this parameter on grain size was not significant. Also, the all interaction effects of parameters on grain size and microhardness were significant.

    Keywords: Milling, Surface roughness, Grain size, DOE, ANOVA, Magnesium alloy AZ91}
  • غلامرضا جوزدانی، سید احسان میرمحمدصادقی*

    تعیین نیروهای ماشین کاری به منظور محاسبه توان و گشتاور لازم برای براده برداری و انتخاب مناسب ابزار، تجهیزات و پارامترهای برش (نرخ پیشروی، عمق برش، سرعت برش) برای ماشین کاری هندسه و جنس موردنظر پیش از انجام فرآیند از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. تحلیل نیروهای ماشین کاری برای تعیین مقادیر نیروها به دلیل کاهش هزینه های انجام آزمایش های متعدد تجربی ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش مولفه های نیروهای فرزکاری، و با فرز انگشتی با دو لبه برنده مورب تحت زاویه تنظیم اصلی به روش مدل سازی هندسی با محاسبه ضرایب نیرویی برش و لبه پیش بینی گردید. همچنین برای اولین بار طرح مقطع برش قطعه به گونه ای در نظر گرفته شد تا خطای محاسباتی گردی نوک اینسرت های برش حذف گردد. به منظور جلوگیری از تاثیر متقابل پارامترها از تغییر هم زمان سرعت برش با نرخ پیشروی اجتناب گردید و تعداد 8 آزمایش با نرخ های پیشروی متفاوت ولی با سرعت برش یکسان انجام شد. مقایسه منحنی نیروهای مدل شده با نتایج به دست آمده از دینامومتر تطابق قابل قبولی را نشان می دهد. با افزایش نرخ پیشروی به نسبت افزایش نیروها مقدار اختلاف نیروی پیش بینی و تجربی کاهش می یابد.

    کلید واژگان: نیروهای ماشین کاری, پارامترهای برش, فرزکاری, مدل سازی هندسی, ضرایب نیرویی برش و لبه}
    Gholamreza Juzdani, Sayed Ehsan Mirmohammadsadeghi *

    Determination of machining forces in order to calculate the required power and torque for cutting and select the right tools, equipment, and cutting parameters (feed rate, cutting depth, cutting speed) for machining the desired geometry and material prior to the process is significant. The analysis of machining forces is necessary to determine the forces to reduce the cost of performing multiple empirical experiments. In this study, the components of, , and  milling forces with two cutting edges with main adjustment angle were predicted by the mechanistic modeling method by calculating cutting and edge force coefficients. Also, for the first time, the cutting section of the workpiece was designed in order to eliminate the calculating error of the round corner of inserts.To avoid the interaction of the parameters, simultaneous change of cutting speed with feed rate was avoided and 8 experiments with different feed rates but with the same cutting speed were performed. A comparison of the modeled forces curve with the results obtained from the dynamometer shows acceptable agreement.As the feed rate increases, the difference between the predictive and experimental force decreases relative to the increase of force.

    Keywords: Machining Forces, Cutting Parameters, Milling, Mechanistic Modeling, Cutting, Edge Force Coefficients}
  • Hossein Jalali Asbforoshani, Hamid Soleimanimehr *, Shahram Etemadi Haghighi
    The increase in materials with high mechanical capabilities has increased the number of advanced production methods. One of these methods is the merging of ultrasonic vibrations with conventional machining methods. The milling process is flexible in making different geometric shapes of the workpiece. In this paper, the longitudinal vibrations assisted milling process is studied. The main problem with this process is the transmission of ultrasonic vibrations to the cutting area. Therefore, different transfer methods were studied and analyzed and the most efficient method was presented. Longitudinal vibration equations for the horn were analyzed and different types of horns were designed. The best horn was identified and fabricated in terms of increased vibration amplitude and less stress. It was shown that the 5-element horn is the best option for vibration transmission. In order to transfer electrical energy to the rotary ultrasonic converter, a new tool was designed and manufactured. By machining thin-walled parts, it was shown that the fabricated tool can create appropriate dimensional accuracy in the workpiece.
    Keywords: Longitudinal Vibrations, Ultrasonic, Milling}
  • مهران محبوب خواه*، محمدرضا موحدی، امیر جدیری فیضی

    فرآیند فرزکاری دیواره های جدار نازک به صورت گسترده در صنایع مختلف از جمله خودرو، هوافضا مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از مشکلات رایج در این فرآیند، بروز ارتعاشات خودتحریک لرزشی یا همان ناپایداری چتر می باشد که سبب کیفیت سطح نامطلوب، کاهش راندمان ماشین کاری، شکست ابزار و قطعه کار و غیره می شود. مطالعات فراوانی توسط محققان مختلف برای شناخت پدیده چتر و کنترل اثرات مخرب آن، انجام شده است. هدف اصلی این مقاله بررسی تاثیر پارامترهای هندسی سیستم فرزکاری بر پایداری لرزشی دیواره های جدار نازک می باشد. به این منظور ابتدا با به کارگیری تابع تبدیل نسبی، مدل دینامیکی قطعه کار و ابزار ارایه گردیده است؛ سپس با انجام تست های تجربی، ضرایب نیروی برشی استخراج و ناحیه پایداری سیستم، استخراج می شود. در نهایت تاثیر ابعاد قطعه کار و ابزار بر ناحیه پایدار سیستم، بررسی می شود. نتایج بررسی نشان داد با افزایش طول آزاد ابزار، ناحیه پایداری سیستم کاهش پیدا می کند.

    کلید واژگان: فرزکاری, دیوار ه های جدار نازک, تابع تبدیل نسبی, پدیده چتر, دینامیک ماشینکاری, پایداری لرزشی}
    Mehran Mahboubkhah *, MohamadReza Movahhedy, Amir Jodeiri Feizi

    Milling process of the thin-walled structures has broad applications in aerospace, automotive industries and etc. One of the main problems in their machining is unstable chatter vibrations, which causes not only the poor machined surface quality but also decreases the system life span and machining efficiency. So, lots of researchers are interested in investigating the dynamic behavior of the thin-walled structures during the machining processes and restrain its pernicious effects. In this regard, the main purpose of this paper is to l the effects of geometrical parameters of machining system including workpiece height, thickness, and tool overhang and its diameter on the chatter stability. To this end, first by utilizing relative transfer function concept, dynamic models of tool and workpiece were derived. Then experimental tests conducted to extract cutting force coefficients. Finally, stability lobe diagrams were constructed under impression of tool and workpiece dimensions. Results proved that by increasing tool overhang length, chatter stability decreases.

    Keywords: Milling, Thin-walled structures, Relative transfer function, Chatter, Machining dynamics, Stability}
  • حجت غیبت خواجه، داریوش جواب ور*، حامد عباسی، مسعود گودرزی
    در این پژوهش تولید کامپوزیت کبالت-آلومینا به صورت درجا و به کمک فرآیند احیاء مکانوشیمیایی از ماده اولیه اکسید کبالت در حضور عوامل احیاء کننده آلومینیوم و کربن مورد بررسی قرار گرفت، به طوری که از گرمای آزاد شده در طی واکنش آلومینوترمی جهت فعال سازی واکنش کربوترمی استفاده شد. در این راستا مخلوط پودری -Co3O4-Al-C در یک دستگاه آسیای گلوله ای پر انرژی (fast mill) تحت فرآیند آسیاکاری قرار گرفت و همچنین تاثیر پارامتر های مختلف از جمله سرعت، زمان و نسبت گلوله به پودر بر محصول تولیدی نهایی مورد بررسی قرار گرفت. پودر های آسیاکاری شده تحت آنالیز پراش پرتو اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) قرار گرفتند. با توجه به نتایج آنالیز XRD و نقشه توزیع عناصر بعد از دوازده ساعت آسیاکاری واکنش احیاء به صورت کامل رخ داد و در نتیجه آن پیک های متناظر با فاز کبالت و آلومینا در الگوی پراش به دست آمده ظاهر و کامپوزیت Co-33 wt% Al2O3 تولید شده است. افزایش زمان آسیاکاری از دوازده تا سی و شش ساعت منجر به کاهش اندازه کریستالیت های فاز کبالت و آلومینا به ترتیب تا 9 و 20.3 نانومتر شد. از سوی دیگر با افزایش سرعت آسیاکاری از 350 تا 450 دور بر دقیقه توزیع اندازه ذرات یکنواخت تر شده و اندازه آگلومره های ایجاد شده در مخلوط پودری کاهش یافت. همچنین با توجه به تصاویر SEM، افزایش نسبت گلوله به پودر از 15:1 تا 40:1 منجر به کاهش متوسط اندازه ذرات به زیر یک میکرومتر و توزیع یکنواخت تر فاز تقویت کننده آلومینا در زمینه کبالت شده است.
    کلید واژگان: کامپوزیت کبالت-آلومینا, آسیاکاری, احیاء مکانوشیمیایی, کربوترمی, آلومینوترمی}
    Hojjat Gheybat Khajeh, Darush Javabvar *, Hamed Abbasi, Massoud Goodarzi
    In this study, cobalt-alumina composite was prepared in-situ by mechanochemical process using cobalt oxide as a raw material in the presence of aluminum and carbon as reducing agents, for this purpose released heat from aluminothermic reaction was used in order to activate the carbothermic reaction. In this respect, milling the powder mixture of Co3O4-Al-C was done by a high energy ball milling device (fast mill) and also, the effect of different parameters such as speed, time, and ball-to-powder ratio on the final production was investigated. The milled powders were analyzed by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). According to the results of XRD analysis and distribution map of elements after 12 hours of milling, the redox reaction completely occurred and as a result, the peaks corresponding to the cobalt and alumina phases appeared in the diffraction pattern. The increase in milling time from 12 to 36 resulted in a decrease in the crystallites size of the cobalt and alumina phases up to 9 and 20.3 nm, respectively. On the other hand, with an increase in the speed of 350 to 450 rpm, the particle size distribution has been uniformly and size of the agglomerates produced in the powder mixture has decreased. Also, according to SEM images, increasing the ball to powder ratio from 15:1 to 40:1 resulted in a reduction in the average particle size below 1 μm and a more uniform distribution of the alumina reinforce phase in the cobalt background.
    Keywords: Cobalt-Alumina composite, Milling, mechanochemical reduction, Carbothermic, Aluminothermic}
  • زینت میرزایی، محمد جزیره پور هرمزی*، احمد پوربافرانی

    در این پژوهش اثر جانشانی مقادیر مختلفی از کاتیون روی (Zn) بر خواص الکترومغناطیسی و جذب مایکروویو هگزافریت باریم نوع Z با ترکیب شیمیایی Ba3Co2-xZnxFe24O41 (2،5/1،4/1،3/1،2/1،0=x) تولید شده به روش آسیاب کاری پرانرژی مورد مطالعه قرار گرفت. جهت بررسی و تایید تشکیل فاز هگزافریت باریم نوع Z در شرایط سنتز به کار رفته از روش پراش پرتوایکس (XRD) استفاده شد. خواص مغناطش مجموعه ترکیبات تولید شده توسط مغناطیس سنج گرادیان نیروی متناوب (AGFM) مطالعه گردید و مشاهده شد که با اعمال جانشانی در ترکیب موردنظر مقدار مغناطش بیشینه افزایش می یابد، به طوری که از مقدار emu/g 67 برای نمونه ی بدون جانشانی به emu/g84 برای ترکیب  در بیشترین مقدار خود می رسد. همچنین ضرایب گذردهی الکتریکی و نفوذپذیری مغناطیسی مختلط نمونه ها، توسط تحلیل گر برداری شبکه (VNA) مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از ضرایب اندازه گیری شده، نمودارهای تلفات انعکاسی ترسیم شد. نتایج حاصل از نمودارهای تلفات انعکاسی (RL) نشان داد که به طور میانگین بیشترین پهنای باند جذب در بین نمونه ها در محدوده ی فرکانسی GHz 8-4 رخ داده است. بهترین کیفیت جذب (منفی ترین تلفات انعکاسی) به میزان dB 47- و در فرکانس GHz 7 برای نمونه ی با شاخص جانشانی 3/1=x مشاهده گردید.

    کلید واژگان: آسیاب کاری, جذب مایکروویو, گذردهی الکتریکی, نفوذپذیری مغناطیسی, هگزافریت نوع Z}
    Zinat Mirzaei, Mohammad Jazirehpour *, Ahmad Poorbafrani

    In this research, the effect of different substitution quantities of zinc cations on electromagnetic and microwave absorption properties of Z-type barium hexaferrite with chemical composition of Ba3Co2-xZnxFe24O41 (x=0, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 2) generated by high energy milling method was studied. X-ray diffraction (XRD) method was used to verify the formation of Z type Ba-hexaferrite phase in the synthesis conditions. Magnetization properties of different compositions were studied by alternative gradient force magnetometery (AGFM). X-ray diffraction (XRD) method was used to confirm the formation of Z-type Ba-hexaferrite phase. The investigations by AGFM showed that the amount of magnetization increased by substituting the desired composition. So that the amount of magnetization (67 emu/g) for an unsubstituted sample will reach its maximum (84 emu/g) for the sample with composition of . In addition, complex permeability and permittivity coefficients of the samples were studied by vector network analyzer (VNA). Using the measured coefficients, reflection loss curves were plotted. The results of the reflection loss (RL) plots showed that, on average, the maximum absorption bandwidth occurred among the samples at a frequency range of 4-8 GHz. The best absorption (the most negative reflectance loss) was observed at -47 dB and at a frequency of 7 GHz for the sample with an index of substitution of x=1.3.

    Keywords: Milling, Microwave absorption, permeability, Permittivity, Z-Type Hexaferrite}
  • Behrouz Mahdikhani, Mehrdad Javadi *
    Chatter is one of the most limitations that cause undesirable effect on improving productivity and part quality. In this paper, an experimental method has been used for analysing the effect of changing pitch in the indexable cutting tool in milling. For this purpose, the cutting forces of machining in three different directions were investigated and a comparison was made between tools with equal and unequal pitches. Milling of AISI 4140 has been performed with two different depths of cut (0.5&1mm) and the machining surface finish were examined. Furthermore, by using accelerometer sensors, the machining vibrations and machining forces by using dynamometer were measured. According to the findings, as well as the reduction of vibrations of machining about 50 %, machining forces reduction between 15% and 30% and surface finish improvement more than 200%were observed. In this regard, utilizing tools with different pitches leads to improvement in machining efficiency, reducing energy consumption, manufacture of high quality parts and it will ultimately reduce costs.
    Keywords: Machining Efficiency, Milling, Chatter Phenomenon, Tools with Different Pitch}
  • عباس پاک*، علی فراهانی
    امروزه با پیشرفت علم مواد و با تولید مواد با خواص ویژه از قبیل سوپر آلیاژها، کامپوزیتها و سرامیک های مورد کاربرد در صنایع پیشرفته استفاده از روش های سنتی براده برداری برای تولید این قطعات امکان پذیر نمی باشد. لذا استفاده از روش های نوین مورد توجه قرار گرفته است. یکی از این روش ها که قابلیت اضافه شدن به فرآیندهای براده-برداری سنتی را دارد، استفاده از ارتعاشات فراصوتی در حین فرآیند ماشینکاری است .در این مقاله روابط تحلیلی محاسبه نیروهای ماشینکاری مربوط به فرزکاری به کمک ارتعاشات فراصوتی بر اساس ضخامت براده تغییر شکل نیافته استخراج گردیده است. سپس شبیه سازی عددی فرآیند فرزکاری به کمک ارتعاشات فراصوتی با اعمال ارتعاشات به قطعه کار در جهت پیشروی توسط نرم افزار اجزای محدود آباکوس انجام و نیروهای ماشینکاری تعیین شده است. نتایج بدست آمده بصورت تحلیلی و عددی نشان می دهد که استفاده از ارتعاشات فراصوتی باعث تغییر مسیر حرکت ابزار و تغییر ضخامت براده تغییر شکل نیافته و در نتیجه کاهش نیروهای ماشینکاری در فرآیند فرزکاری می گردد. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده مشاهده گردید که تطابق خوبی بین نتایج تحلیلی و شبیه سازی عددی بصورت سه بعدی در مقیاس ماکرو وجود دارد.
    کلید واژگان: فرزکاری, نوسان فراصوتی, شبیه سازی عددی, نیروی های ماشینکاری}
    Abbas Pak *, Ali Farahani
    Nowadays, with the advancement of materials science and the production of materials with special properties such as super alloys, composites and ceramics used in advanced industries, the use of traditional machining methods for the production of these parts is not possible. Therefore, the use of modern methods has been considered. One of these methods, which has the ability to add to traditional cutting processes, is the use of ultrasonic vibrations during the machining process. In this paper, analytical relations have been derived to calculate machining forces associated with ultrasonic vibration based on the undeformed chip thickness. Then numerical simulation of ultrasonic assisted milling process is performed by applying the vibrations to the workpiece in the feed direction by using the ABAQUS finite element software and the machining forces are determined. The results obtained by analytical and numerical data show that the use of ultrasonic vibrations can change the direction of movement of the tool and change the thickness of the undeformed chip and thus reduce the machining forces in the milling process. Also, based on the results, it was found that there is a good agreement between the results obtained from analytical analysis and 3D FEM modeling in macro scale.
    Keywords: Milling, Ultrasonic Vibration, FEM modeling, Machining Forces}
  • مسعود بیات، محمد مهدی ابوترابی*

    کاهش مصرف انرژی در تولید یک نیاز ضروری است. در فرآیندهای تولید به ویژه ماشین کاری، بیش از 90% اثرات زیست محیطی، ناشی از مصرف انرژی در ماشین های ابزار است. هدف مطالعه حاضر، تخمین و مقایسه انرژی مصرفی فرآیند فرزکاری فولاد AISI 316 در حالت های روانکاری معمولی (تر) و کمینه و همچنین اندازه گیری تجربی انرژی مصرفی در هر کدام از این دو حالت است. بنابر مطالعات انجام شده، انواع مدل سازی انرژی مصرفی در ماشین کاری پیشنهاد شده ولی در مورد کاربرد این مدل سازی ها مطالعات کمی صورت گرفته و روش روانکاری کمینه از نظر میزان مصرف انرژی با روش تر کمتر مقایسه شده است. به منظور تایید مدل سازی انجام شده برای پیش بینی انرژی مصرفی در فرآیند فرزکاری، از آزمایش های تجربی استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد روش ارایه شده برای پیش بینی میزان مصرف انرژی با توجه به خطای 5درصدی، کارآمد و عملی است. پس از تایید مدل سازی انجام شده، با استفاده از 2 سطح برای نرخ پیشروی و سرعت اسپیندل و به کارگیری روش طراحی آزمایش کامل، انرژی و توان مصرفی در حالت های برش کمینه و تر به صورت تجربی با استفاده از توان سنج متصل شده به کابل برق ورودی 3 فاز دستگاه ماشین فرز اندازه گیری شد. مصرف انرژی در روش روانکاری کمینه نسبت به حالت تر 16% کاهش یافته است. متوسط توان مصرفی در فرزکاری با روانکاری کمینه 33% کمتر از فرزکاری در حالت تر است.

    کلید واژگان: فرزکاری, انرژی مصرفی, روانکاری کمینه, توان, فولاد AISI 316}
    M. Bayat, M. Abootorabi*

    Reducing energy consumption in production is an urgent need. In manufacturing processes, especially machining, more than 90% of the environmental impacts are due to energy consumption in machine tools. The purpose of the present study is to estimate and compare the energy consumption of AISI 316 steel milling process in conventional (wet) and minimum quantity lubrication (MQL) modes as well as the experimental measurement of energy consumption in each of these two modes. Studies have suggested different types of energy consumption modeling in machining but few studies have been conducted on the use of these modeling techniques and the minimum quantity lubrication method has been rarely compared with the wet state in terms of energy consumption. Empirical experiments were used to confirm the modeling performed to predict energy consumption in the milling process. The results show that the proposed method is efficient and practical for predicting energy consumption with 5% error. After confirming the modeling, using two levels for feed rate and spindle speed and applying full factorial design of experiments, energy and power consumption in MQL and wet cutting modes using the power meter connected to the input 3-phase power cable of the milling machine were experimentally measured. Energy consumption in the minimum quantity lubrication method was decreased by 16% compared to the wet state. The average power consumption in MQL milling is 33% lower than in wet milling.

    Keywords: Milling, Energy Consumption, Minimum Quantity Lubrication, Power, AISI 316 Steel}
  • محمد قربانی، محمدرضا موحدی*
    در فرآیند فرزکاری قطعات با سطوح تندیس وار، انحناهای سطح به عنوان یکی از بارزترین ویژگی های هندسی آن می تواند بر نیروهای فرزکاری و در نتیجه بر دقت ابعادی قطعه نهایی تاثیرگذار باشد. در این مقاله با ارائه مدلی تحلیلی برای استخراج ناحیه درگیری ابزار فرز انگشتی سرکروی و سطح تندیس وار، به گونه ای که فرم صریح انحناهای سطح را در بر داشته باشد، به مطالعه اثر انحناها بر نیروهای فرزکاری پرداخته می شود. به این منظور، ابتدا نیروهای فرزکاری با استفاده از مدل مکانیستیک و با به کارگیری روش تبدیل از حالت متعامد به مایل برای محاسبه ضرایب برشی مدل سازی می شوند. سپس، با مقایسه نتایج حاصل از مدل با نتایج موجود در مراجع معتبر به صحه گذاری آن پرداخته می شود. در ادامه با انجام مطالعات پارامتریک، اثر انحناهای سطح و عمق درگیری بر نیروهای فرزکاری بررسی می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در عمق درگیری ثابت، انحناهای سطح در نواحی مقعر بیشترین تاثیر، در نواحی زینی شکل حالت میانی و در نواحی محدب کمترین تاثیر را بر نیروها دارند. همچنین، در مقادیر مشخص از انحناهای سطح، اثر انحناها بر نیروهای فرزکاری با کاهش عمق درگیری افزایش می یابد. به عبارت دیگر، با کاهش عمق درگیری، صرف نظرکردن از انحناهای سطح خطای نسبی بزرگتری را در نتایج وارد می کند. همچنین، نتایج به دست آمده نشان می دهند که انحنای سطح در صفحه عمود بر مسیر حرکت ابزار اثر بزرگتری بر نیروهای فرزکاری نسبت به انحنای سطح در امتداد مسیر دارد.
    کلید واژگان: سطح تندیس وار, فرز انگشتی سرکروی, انحناهای سطح, فرزکاری}
    Mohammad Ghorbani, Mohammad Reza Movahhedy *
    In the milling of sculptured surfaces, cutting forces and the final part accuracy can be affected by surfaces curvatures. In this paper, an analytical formulation containing the explicit form of the principal curvatures of the surface is developed for extracting the engagement boundaries between a ball-end mill and a sculptured surface, and the effect of surface curvatures on the milling forces is investigated. To this end, first, a mechanistic cutting force model is presented for calculating the milling forces acting on a ball-end tool. Orthogonal to oblique cutting technique is used to calculate the cutting force coefficients, and the model is verified by comparing the predicted milling forces with the existing ones in the literature. Then, parametric studies are performed to investigate the effects of cutting depth and surface curvatures on the milling forces. The results show that at a constant cutting depth, the milling forces are more influenced by the surface curvatures at the concave and saddle regions of the surface in comparison with the convex regions. Furthermore, for constant values of curvatures, the effect of surface curvatures on the milling forces increases as the cutting depth decreases. In other words, as the cutting depth decreases, neglecting the effect of surface curvatures results in more relative error in the calculated milling forces. Furthermore, the obtained results show that the surface curvature perpendicular to the feed direction has more influence on the milling forces than the curvature in the feed direction.
    Keywords: Sculptured Surface, Ball-end Mill, Surface Curvatures, Milling}
  • لیلا احرام باف، نادر ستوده*، محمد علی عسکری زمانی، راضیه حیاتی
    دراین پژوهش ازکنسانتره سلستیت (سولفات استرانسیم) برای تهیه فاز پروسکایت استرانسیم تیتانات استفاده شد. در مرحله اول، با استفاده از روش مکانوشیمیایی، پیش ماده کربنات استرانسیم از مخلوط کنسانتره سلستیت-کربنات سدیم تهیه شد. در مرحله دوم با استفاده از مخلوط کربنات استرانسیم-دی‏اکسید تیتانیم، محصول نهایی استرانسیم تیتانات بدست آمد. آزمایش ها نشان داد فرآیندآسیاکاری پر انرژی نقش موثری در انجام واکنش های شیمیایی و کاهش دمای فرآیند حرارتی برای تولید استرانسیم تیتانات دارد. آسیاکاری مخلوط کربنات استرانسیم-دی اکسید تیتانیم تا ده ساعت منجر به انجام واکنش شیمیایی نشد اگرچه برخی از نشانه های فاز روتیل باکربنات استرانسیم همپوشانی داشتند. نتایج آزمون های TGA بیانگرکاهش چشمگیری در دمای تشکیل فاز پروسکایت استرانسیم تیتانات درمخلوط‏های آسیاکاری بود. نشانه های فاز پروسکایت استرانسیم تیتانات پس از گرمایش در دمای 600 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت برای مخلوط پنج ساعت آسیاکاری دیده شد درحالی که در مخلوط‏های بدون آسیاکاری، نشانه های مواد اولیه (دی اکسیدتیتانیم و کربنات استرانسیم) نیز در این دما وجود داشت. نشانه های فاز استرانسیم تیتانات در دمای گرمایش900 درجه سانتیگراد در نمونه های بدون آسیاکاری و نمونه های آسیاکاری مشاهده شد. نتایج آنالیزهای XRD وFT-IR نشان داد، امکان تهیه فاز پروسکایت استرانسیم تیتانات از کنسانتره سلستیت (سولفات استرانسیم) به روش مکانوشیمیایی در دماهای به مراتب کم تر وجود دارد. تصاویرSEM نشان دهنده ذرات بسیار ریز محصول استرانسیم تیتانات (SrTiO3) درنمونه های آسیاکاری بود.
    کلید واژگان: آسیاکاری, آناتاز, پروسکایت, سلستیت, SrTiO3}
    Leila Ehrambaf, Nader Setoudeh *, Mohammad Ali Askari Zamani, Raziye Hayati
    In this research perovskite phase of strontium titanate was produced from celestite concentrate (strontium sulphate). At first stage, the precursor of strontium carbonate was prepared from celestite-sodium carbonate mixture using mechanochemical process. Strontium titanate was synthesized using strontium carbonate-TiO2 mixture in the second stage. The results indicated that high energy ball milling plays a significant role in the chemical reaction and results in decreasing the temperature of post-heat treatment for producing of strontium titanate. Although some traces of rutile phase were overlapped with strontium carbonate, however no sign of chemical reaction observed in the10 hours milled mixtures of strontium carbonate-TiO2. TGA results showed that milling results in decreasing the formation temperature of perovskite strontium titanate phase in the milled mixtures. Although the traces of strontium titanate phase were revealed in the 5 hours milled mixture after isothermal heating at temperature of 600℃, the signs of un-reacted raw materials (TiO2 and SrCO3) were observed in un-milled mixture at this temperature. The traces of SrTiO3 were observed in un-milled and milled mixtures after heating at temperature of 900℃. XRD and FT-IR results indicated that strontium titanate can be synthesized form celestite concentrate (SrSO4) at lower temperatures using mechanochemical process. SEM micrographs showed that the ultrafine particles of strontium titanate (SrTiO3) can be formed in the milled samples.
    Keywords: Anatase, Celestite, Milling, Perovskite, SrTiO3}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال