-
مهم ترین مشکل در فرآیند لپنکاری، پایین بودن نرخ برداشت ماده است که سبب افزایش هزینه و زمان تولید می گردد. بنابراین در فرآیند لپنکاری، انتخاب شرایطی که بتواند علاوه بر تولید قطعاتی با عدم تختی و زبری سطح موردنیاز، نرخ برداشت ماده بالایی نیز داشته باشد بسیار مهم و ضروری است. در این تحقیق در فرآیند لپنکاری تخت یک طرفه، اثر پارامترهای اندازه ذرات ساینده، درصد وزنی ذرات ساینده در دوغاب لپنکاری و فشار لپنکاری بر نرخ برداشت ماده، عدم تختی و زبری سطح قطعاتی از جنس فولاد 440c به روش تجربی (آزمایشگاهی) مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه توسط شبکه عصبی مصنوعی، اثر پارامترهای مذکور بر نرخ برداشت ماده، عدم تختی و زبری سطح قطعات لپنکاری شده، مدلسازی شده و در نهایت با استفاده از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ازدحام ذرات به بهینه سازی هم زمان نرخ برداشت ماده، زبری سطح و تختی قطعات لپنکاری شده پرداخته و جبهه پارتو مربوطه، بدست آورده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که با استفاده از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ازدحام ذرات می توان قطعاتی با زبری سطح و تختی مورد نیاز را با نرخ برداشت ماده بالا تولید کرد. درنتیجه با استفاده از این روش علاوه بر ایجاد قطعاتی باکیفیت مطلوب، هزینه و زمان تولید نیز کاهش می یابد.کلید واژگان: لپنکاری, بهینه سازی چندهدفه ازدحام ذرات, زبری سطح, نرخ برداشت ماده, تختیThe most essential problem in lapping process is low material removal rate which leads to increase in production costs and time. Thus, in this process, it's essential to select a condition that besides producing pieces with required flatness and roughness, has a high material removal rate. In this research, effects of parameters such as abrasive particle size, abrasive particles concentration in slurry, and lapping pressure on material removal rate, flatness and surface roughness were studied by experimental method in single sided lapping of flat workpieces made of 440c steel. In the following, effect of aforementioned parameters on material removal rate, flatness and surface roughness of lapped surface has been modeled using artificial neural network. Finally, by exerting multi-objective particle swarm optimization, simultaneous optimization of material removal rate, surface roughness and flatness of lapping pieces has been conducted and related Pareto front has been obtained. Obtained results show that by using Multi-objective particle swarm optimization algorithm we can produce workpieces with required surface roughness and flatness with high material removal rate. Consequently, by using this method moreover producing workpieces with desired quality, production cost and time would decrease.Keywords: Lapping, Multi-Objective Particle Swarm Optimization, Surface Roughness, material removal rate, Flatness
-
Electrical discharge machining (EDM) is a modern machining method which in pace with industrial developments, various studies are aimed at improving this process's parameters including material removal rate. In previous researches, changes in machining tools properties and specifications have been investigated as the solution to improve the material removal rate. A novel and efficient process to change material microstructure and properties is equal channel angular pressing (ECAP) that is appropriate method to produce fine grains materials with high strength and adequate properties. In this study, the pure copper material was processed through 4 and 8 passes of ECAP and its effect as a toolfor EDM process, on material removal rate, with different discharge current and pulse ontime was examined. Microstructure of the specimens were analyzed after ECAP operation using electron back scatter diffraction method (EBSD), and the average diameter of grains for specimens were measured using this technique. The results of the experiments indicated that processing the copper tool with ECAP through 4 passes, increases the material removal rate up to 13.2 percent. Moreover, increasing the number of passes of ECAP from 4 to 8 improved the effectiveness of this process on increasing the material removal rate up to 5.5 percent.Keywords: Electrical Discharge Machining, Material Removal Rate, Equal Channel Angular Pressing, Pure copper grain size, Electron Back Scatter Diffraction
-
ماشین کاری با جریان ساینده(AFM) یک فرآیند نسبتا جدید با نرخ براده برداری کم برای پلیسه گیری، برداشت لایه های سفید و پرداختکاری قطعات صنعتی با شکل پیچیده در میان فرآیندهای غیر سنتی می باشد که عمل پرداختکاری در آن، از طریق جریان یک ترکیب ویسکو الاستیک حامل ذرات ساینده تحت فشار پیستون بر روی سطح مورد نظر صورت می گیرد. در این پژوهش فرآیند ماشینکاری جریان ساینده در پرداخت کاری فولاد ابزار گرم کار H13 مورد بررسی قرار گرفته و با اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی حول قطعه کار سعی در افزایش نرخ براده برداری و صافی سطح شده است و تاثیر شدت میدان مغناطیسی، مش ذرات ساینده و سختی قطعه کار بعنوان پارامترهای ورودی فرآیند بر روی خروجی های فرایند شامل زبری سطح و نرخ براده برداری مطالعه شده است. همچنین مدل رگرسیونی نرخ براده برداری و زبری سطح توسعه داده شده و آنالیز واریانس آنها نیز انجام شد. نتایج این مطالعه نشان داد که افزایش مش ذرات ساینده سبب کاهش زبری سطح و نرخ براده برداری می گردد، از طرفی افزایش شدت میدان مغناطیسی موجب زیاد شدن نرخ برداشت ماده و بهبود صافی سطح می گردد. همچنین با افزایش سختی قطعه کار نرخ براده برداری شده کاهش یافته و در شرایط یکسان پرداخت، صافی سطح بدست آمده نیز بیشتر می شود.کلید واژگان: جریان ساینده, جریان ساینده مغناطیسی, زبری سطح, نرخ براده برداری, فولاد H13Abrasive flow machining (AFM) is a relatively new process with low material removal ratio for deburring, removing recast layers and finishing industrial components with complex shapes among non-conventional machining processes. In this process, the finishing is handled by flowing of the composition of viscoelastic and abrasive particles on workpiece surface, under the pressure of piston. In this research, the abrasive flow machining process of H13 tool steel with applied an external magnetic field around the workpiece for improve the material removal ratio and surface roughness has been investigated and the effect of magnetic field intensity, abrasive particles mesh and the hardness of workpiece as the input parameters on the process outputs including surface roughness and material removal ratio was studied. Also the regression model of MRR and surface roughness was developed and variance analysis was performed. Results of experiments indicated that increase in abrasive-particles mesh leads to decrease surface roughness and material remove ratio and increase in magnetic field intensity causes to increase material removal ratio and decrease surface roughness. Also the material removal ratio is decreased with increasing of workpiece hardness and on the same condition; better surface finish was achieved in the case of harder workpiece.Keywords: Abrasive flow, magnetic abrasive flow, Surface roughness, material removal, H13 steel
-
در این مقاله تاثیر پارامترهای ورودی فرآیند برداشت ماده از سطوح (ماشین کاری) به روش تخلیه الکتریکی شامل زمان روشنی پالس، شدت جریان و ولتاژ ورودی بر روی مشخصه های خروجی این فرآیند (نرخ براده برداری، فرسایش نسبی الکترود و زبری سطح) در ماشین کاری فولاد ابزار AISI D6 مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد با افزایش زمان روشنی پالس، نرخ براده برداری و زبری سطح افزایش یافته فرسایش نسبی الکترود کاهش می یابد. همچنین بر اساس نتایج به دست آمده در این تحقیق مشخص گردید با افزایش شدت جریان ورودی، نرخ براده برداری، فرسایش نسبی الکترود (ابزار) و زبری سطح قطعه کار افزایش می یابند.
کلید واژگان: ماشین کاری تخلیه الکتریکی, زمان روشنی پالس, شدت جریانIn this study the effect of input parameters of the EDM process including pulse on- time، pulse current and voltage on the output characteristics (material removal rate، tool wear ratio and surface roughness) in the machining AISI D6 tool steel has been studied. This study shows that increasing the pulse on time، material removal rate and the surface roughness are increased and the tool wear ratio is reduced. Also، based on obtained results by increasing pulse current، material removal rate، tool wear ratio and surface roughness are increased.Keywords: Electrical Discharge Machining (EDM), Pulse on, time, Pulse current -
در این تحقیق فرآیند پرداختکاری فولاد گرم کار AISI H13 به روش جریان ساینده (AFF) مورد مطالعه قرار گرفته و تاثیر پارامترهای مختلف پروسه از قبیل فشار اکستروژن، غلظت ذرات ساینده، اندازه ذرات ساینده و وضعیت اولیه سطح بر روی میزان کاهش زبری سطح و میزان برداشت ماده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان می دهد که افزایش غلظت ذرات ساینده باعث افزایش میزان کاهش زبری سطح و میزان برداشت ماده می شود. افزایش فشار اکستروژن از 4 مگاپاسکال تا 6 مگاپاسکال منجر به افزایش میزان کاهش زبری سطح و میزان برداشت ماده و از 6 مگاپاسگال تا 8 مگاپاسکال باعث کاهش میزان کاهش زبری سطح و میزان برداشت ماده می شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی موید این موضوع است که افزایش زمان پرداختکاری به بیش از 4 ساعت، سبب نفوذ و ماندگاری ذرات ساینده در سطح نمونه گردیده و بدین طریق موجب تخریب آن می شود. همچنین مطابق نتایج این تحقیق، با افزایش اندازه ذرات ساینده، میزان کاهش زبری سطح و میزان برداشت ماده افزایش یافته و این فرآیند در سطوح اولیه خشن کاری شده، تاثیرگذاری بیشتری بر کیفیت سطح مورد نظر دارد.
کلید واژگان: پرداختکاری به روش جریان ساینده, مشخصات ذرات ساینده, فشار اکستروژن, کیفیت سطح اولیه, زبری سطحIn this research the abrasive flow finishing process (AFF) of AISI H13 hot work steel was studied and the effects of various process parameters such as flow pressure (extrusion pressure), abrasive particles densities, abrasive particles sizes and the first quality of surfaces on variations of surface roughness and material removal have been investigated. The results showed that increasing the density of abrasive particles leads to increase in variations of surface roughness and material removal. Increase of extrusion pressure from 4 to 6 MPa causes the increase in variations of surface roughness and material removal and from 6 to 8 Mpa leads to decrease in the two latter. Electron microscopic results showed that increase of finishing process time over 4 hours causes a detrimental effect on the surface of the specimens, as a result of penetration and stabilization of abrasive particles in the form of broken particles. Also according the results of this paper, increasing the size of abrasive particles leads to higher variations of surface roughness and material removal, and this process is more effective in finishing of rougher surfaces.Keywords: Abrasive Flow finishing, Abrasive Particles Specifications, Extrusion Pressure, Primary Surfaces Quality, Surface Roughness -
ماشین کاری چرخشی با جریان مواد ساینده (AFRM) شکل جدیدی از فرآیند ماشین کاری با جریان مواد ساینده (AFM) است که مولفان بتازگی آن را به عنوان یک روش پرداخت کاری و پولیش کاری غیرسنتی معرفی نموده اند. از آن جاییکه در AFM، تاثیر منفی افزایش درجه حرارت ماده ساینده در حین فرآیند بر نرخ براده برداری گزارش شده است در این تحقیق نقش این متغیر بر فرآیند AFRM مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور ابزار جدیدی مجهز به وسایل اندازه گیری فشار و دما و نیز وسیله ی تنظیم دما طراحی و ساخته شده و تغییرات دمای خمیر ساینده در حین فرآیند، اندازه گیری شده است. متغیرهای فرآیند در این حالت بر اساس شرایط بهینه ی ماشین کاری با حداکثر نرخ براده برداری در مطالعه ی قبلی مولفان انتخاب شده اند. نتایج تجربی با ابزار جدید نیز موید آن است که نرخ براده برداری و صافی سطح قابل حصول با AFM، در فرآیند AFRM نیز دست یافتنی هستند. همچنین در بازه زمانی مورد نیاز برای پرداخت کاری در AFRM، افزایش محسوسی در دمای خمیر اتفاق نمی افتد که این امر از مزایای روش جدید است. لیکن در صورت ادامه ی عملیات ماشین کاری، به دلیل افزایش درجه حرارت خمیر، نرخ براده برداری کاهش می یابد که از این حیث رفتار مشابهی با فرآیند AFM از خود نشان می دهد.کلید واژگان: AFM, AFRM, پولیش کاری, پرداخت کاری, نرخ براده برداریAbrasive Flow Rotary Machining (AFRM) is a new form of Abrasive Flow Machining process (AFM) which has been recently introduced by the authors as one of the non-conventional finishing and polishing methods. Since in AFM, the negative impact of temperature increase in abrasive paste has been reported on the material removal rate, in this study the role of this parameter has been evaluated on AFRM. For this purpose, a new tool equipped with pressure and temperature measuring instruments as well as temperature control device have been designed and fabricated and the temperature changes of the abrasive paste during the process are measured. The process variables in this case have been selected based on the optimum machining conditions corresponding with the maximum material removal rate from the previous study of the authors. The experimental results with new tool show that material removal rate and surface finish of AFM are obtainable by AFRM process. Also no significant increase in paste temperature occurs in AFRM process during effective machining time which is one of the advantages of AFRM. In the case of the process continuation, material removal rate decreases by increasing the temperature of the paste, which shows similar behavior to AFM process.Keywords: AFM, AFRM, Polishing, Finishing, Material removal rate
-
Iranian Journal of Mechanical Engineering Transactions of ISME, Volume:21 Issue: 1, Mar 2020, PP 45 -64
In this investigation, the material removal rate, tool wear rate and surface integrity obtained by EDM, ultrasonic vibrations assisted EDM and magnetic field assisted EDM were studied and compared with together to show the quality of the effects of applying each of ultrasonic vibrations to tool and magnetic field around gap distance of EDM process on material removal rate, tool wear rate, and surface integrity. According to the results, applying ultrasonic vibrations to tool electrode leads to an increase of 71% in material removal rate of EDM process while applying magnetic fields around gap distance of EDM process leads to an increase of 41% in material removal rate (of course in the best conditions). Also, applying magnetic fields around gap distance of EDM process leads to a decrease of 35% in surface roughness obtained by EDM process while the surface roughness of ultrasonic vibrations assisted EDM is higher than EDM process. Also, the created surface damages in the case of ultrasonic vibrations assisted EDM is the lowest and in the case of EDM process is the highest.
Keywords: Ultrasonic Vibrations Assisted EDM, Magnetic Field Assisted EDM, Material Removal Rate, Tool Wear Rate, Surface quality -
مهم ترین هدف صنعت گران، به حداکثر رساندن نرخ براده برداری در حین کنترل کیفیت سطح می باشد. در این مقاله با توجه به معادله رگرسیون به دست آمده از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ، به بررسی میزان و نحوه تاثیرگذاری هفت پارامتر فرآیند شامل، زمان روشنی پالس، زمان خاموشی پالس، زمان قطع قوس، ولتاژ گپ، نرخ تغذیه سیم، کشش سیم و فشار آب بر دو مشخصه نرخ براده برداری و زبری سطح با استفاده از روش آنالیز حساسیت سوبل پرداخته شده است. هدف از این تحقیق، انتخاب بهینه ترین پارامتر در فرآیند ماشین کاری به منظور افزایش نرخ براده برداری و کاهش زبری سطح می باشد. طبق نتایج به دست آمده از آنالیز حساسیت سوبل مشاهده می شود که فاکتور زمان روشنی پالس و زمان خاموشی پالس هریک به ترتیب با 59% و 28% تاثیر، اثرگذارترین پارامترها بر نرخ براده برداری و پارامترهای زمان روشنی پالس و فشار آب هر یک به ترتیب با 81% و 18% تاثیر، اثرگذارترین پارامترها بر زبری سطح می باشند.
کلید واژگان: ماشین کاری تخلیه الکتریکی سیمی, زبری سطح نرخ براده برداری, آنالیز حساسیت, سوبلThe most important goal of the craftsmen is to maximize the material removal rate while controlling the surface quality. In this article, according to the regression equation obtained from the design of the experiment using the response surface method, to investigate the extent and manner of influence of seven process parameters including, pulse on time, pulse off time, arc off time, gap voltage, wire feeding rate, wire tension and water pressure has been studied on two characteristics of material removal rate and surface roughness using Sobol sensitivity analysis method. The purpose of this research is to select the most optimal parameter in the machining process in order to increase the material removal rate and reduce the surface roughness. According to the results obtained from the sensitivity analysis, it can be seen that the factor of pulse on time and pulse off time each have an effect of 59% and 28%, respectively, the most effective parameters on the material removal rate, and the parameters of pulse on time and water pressure, respectively, with 81% and 18% influence are the most effective parameters on surface roughness.
Keywords: Wire electrical discharge machining, Surface roughness, Material removal rate, Sensitivity analysis, Sobol -
فرآیند ماشینکاری به روش جریان ساینده دورانی یکی از فرآیندهای نوین پرداخت سطح محسوب میگردد که در آن برداشت ماده در ابعاد میکرو یا نانو و به کمک ذرات ریز ساینده انجام می شود. ماشینکاری به روش جریان ساینده دورانی در مقایسه با دیگر روش های پرداختکاری، برای پرداخت سطوح داخلی و خارجی پیچیده خیلی موثر و مناسب می باشد. در این پژوهش فرآیند ماشینکاری به روش جریان ساینده دورانی در پرداختکاری فولاد ابزار گرم کار H 13 مورد بررسی قرار گرفته و با دوران قطعه کار سعی در افزایش نرخ براده برداری و کاهش زبری سطح شده است. در این راستا، تاثیر سرعت دورانی، مش ذرات ساینده و سختی قطعه کار بعنوان پارامترهای ورودی فرآیند بر روی پارامترهای خروجی فرآیند شامل زبری سطح و نرخ براده برداری مطالعه شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که اعمال سرعت دورانی موجب افزایش نرخ براده برداری و بهبود صافی سطح می شود. افزایش مش ذرات ساینده سبب کاهش نرخ براده برداری و افزایش بهبود زبری سطح می گردد. همچنین با افزایش سختی قطعه کار، نرخ براده برداری کاهش یافته و در شرایط یکسان پرداخت، صافی سطح بدست آمده برای قطعه کار با سختی بیشتر بهتر از صافی سطح بدست آمده برای قطعه کار با سختی کمتر می باشد.کلید واژگان: پرداختکاری به روش جریان ساینده دورانی, فولاد H 13, سرعت دورانی, مش ذرات ساینده, سختی قطعه کارRotational abrasive flow machining process (RAFM) is one of the modern surface polishing processes where in the material removal in micro and nano sizes is performed by tiny abrasive particles. Rotational abrasive flow machining is very effective in finishing of complex internal and external surfaces.in comparison with other finishing methods. In this study, the rotational abrasive flow machining process has been investigated in polishing of AISI H 13 hot work steel. The main objectives of workpiece rotation was increasing the material removal rate and decreasing the surface roughness of workpiece. So the effects of rotational speed and hardness of workpiece and the mesh size of abrasive particles as input variables on the output parameters including surface roughness and material removal rate have been studied. The results showed that applying of rotational speed of workpiece leads to higher material removal rate and lower surface roughness. Furthermore, the material removal rate is decreased and surface roughness is improved by increasing the mesh size of abrasive particles. Also, increasing the hardness of workpiece leads to decreasing the material removal rate, and in similar cutting conditions, the surface of workpiece with more hardness is better polished in comparison with the surface of workpiece with lower hardness.Keywords: Rotational abrasive flow finishing process, H13 steel, rotational speed, Abrasive particle size, Workpiece hardness
-
فرآیند لپنکاری یکی از مهمترین فرآیندهای پرداختکاری به منظور رسیدن به سطوحی با تختی بالا است. در این مقاله در فرآیند لپنکاری تخت یک طرفه، اثر پارامترهای اندازه ذرات ساینده، درصد وزنی ذرات ساینده در دوغاب لپنکاری و فشار لپنکاری بر نرخ برداشت ماده، تختی و زبری سطح قطعات لپنکاری شده مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشها توسط دستگاه لپنکاری لپ مستر 15 و بر روی قطعاتی از جنس فولاد 440c انجام شده اند. مهم ترین مشکل در فرآیندهای لپنکاری، پایین بودن نرخ برداشت ماده است که سبب افزایش هزینه و زمان تولید میگردد. بنابراین در فرآیندهای لپنکاری، انتخاب شرایطی که بتواند علاوه بر تولید قطعاتی با دقتهای هندسی و زبری سطح موردنیاز، نرخ برداشت ماده بالایی نیز داشته باشد بسیار مهم و ضروری است. در این مقاله برای اولین بار با استفاده از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ژنتیک با رویکرد مرتب سازی نامغلوب به بهینه سازی همزمان نرخ برداشت ماده، زبری سطح و تختی قطعات لپنکاری شده پرداخته و بهینه پارتو مربوطه، بدست آورده شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهند که این الگوریتم بهینه سازی ابزاری مفید و قدرتمند برای بهینه سازی همزمان نرخ برداشت ماده، زبری سطح و تختی قطعات لپنکاری شده است و با استفاده از این الگوریتم بهینه سازی میتوان قطعاتی با زبری سطح و تختی مورد نیاز را با نرخ برداشت ماده بالا تولید کرد. در نتیجه با استفاده از این الگوریتم بهینه سازی علاوه بر ایجاد قطعاتی با کیفیت مطلوب، هزینه و زمان تولید نیز کاهش می یابد.کلید واژگان: بهینه سازی چند هدفه, الگوریتم ژنتیک, لپنکاری تخت یک طرفه, فولاد 440c, مرتب سازی نامغلوبInvestigation and optimization flat lapping process using non-dominated sorting genetic algorithm IILapping process is one of the most important polishing processes in order to achieve a flat surface. In this paper, effects of parameters such as abrasive particle size, abrasive particles concentration in slurry, and lapping pressure on material removal rate, flatness and surface roughness were investigated in single sided lapping of flat workpieces made of 440c steel. To conduct experiments, Lapmaster 15 lapping machine has been exerted. The most important problem in lapping process is the low material removal rate which cause increase cost and production time. Therefore, in the lapping process, the selection of conditions that in addition to the production of pieces with geometric accuracy and surface roughness needed have a high material removal rate, is very important. In this paper, for the first time, the material removal rate, surface roughness and flatness lapped pieces have been optimized using non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA II) and, the Pareto optimal solutions were obtained. The results show that NSGA II is a useful and powerful tool for optimizing the material removal rate, surface roughness and flatness lapped pieces. Using this optimization algorithm, pieces with surface roughness and flatness requirements can be produced at high material removal rate. As a result, with this optimization algorithm, in addition to creating optimal quality parts, the production cost and time are reduced.Keywords: Multi-objective optimization, genetic algorithm, single sided lapping of flat workpieces, 440c steel, non-dominated sorting
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
-
معتبرحذف فیلتر