مهندسی مکانیک مدرس
سال:1402 | دوره:23 | شماره:10 |تعداد مقالات:40

در علم ارتوپدی، فرآیند سوراخ کاری یکی از مهم ترین مراحل در تهیه ابزارها و ایمپلانت های پزشکی است. بهبود عملکرد ابزارها و ایمپلانت های پزشکی از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا این ابزارها و ایمپلانت ها در ترمیم آسیب های استخوانی و مفصلی استفاده می شوند. یکی از روش های بهبود کارایی این ابزارها و ایمپلانت ها، استفاده از نانو پوشش های نیترید تیتانیوم بر روی ابزارهای سوراخ کاری است. این مقاله با هدف تحلیل حساسیت و بهینه سازی نیروی محوری در فرآیند سوراخ کاری ارتوپدی با استفاده از ابزار پوشش دهی شده با نانو پوشش نیترید تیتانیوم به روش رسوب دهی فیزیکی ارائه می شود. هدف از این تحقیق، بهبود عملکرد و کارایی این فرآیند با بهینه سازی پارامترهای مختلف شامل سرعت چرخش ابزار، عمق برش و پوشش نیترید تیتانیوم است. برای این منظور، با تجزیه و تحلیل داده های آزمایشات، آنالیز حساسیت نیز انجام گردیده است. نتایج نشان داده است که سرعت دورانی به عنوان اثرگذارترین پارامتر، در حالت بدون نانوپوشش، تأثیر کمتری (تأثیر 45 درصد) بر نیروی محوری دارد، در حالی که در حالت با نانوپوشش، تأثیر بیشتری (تأثیر 73 درصد) را نشان می دهد.

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 تأثیر 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 تأثیر را بر روی فرسایش ابزار دارند و عمق برش با 47% و پیشروی با 23% بیشترین تأثیر را بر روی نیروی برشی دارند.

پرداخت مگنتورئولوژیکال یک مکانیزم بهینه سازی شده در جهت پرداخت دقیق سطوح شناخته می شود. با استفاده از این تغییر ساختار مشکلات رایج پرداخت همانند ایجاد ساختار تجمعی ساینده ها برطرف گردیده است. در این راستا مطالعه و بررسی پارامترهای فرآیند، راهکاری در جهت افزایش راندمان و بهترین عملکرد خواهد بود. در این پژوهش پارامترهای سرعت چرخش قطب مغناطیسی، سرعت چرخش قطعه کار، شعاع دوران، شکاف و زمان ماشین کاری مورد بررسی قرارگرفته است. با استفاده از معادله رگرسیون نرخ براده برداری، پارامترها به وسیله ی آنالیز حساسیت آماری به روش سوبل تحلیل گردیده است. نتایج به دست آمده بیان می کنند که سرعت چرخش قطب مغناطیسی با 37 درصد و سرعت چرخش قطعه کار در حدود 30 درصد به عنوان مؤثرترین پارامترها و شعاع دوران با 15 درصد و شکاف ماشین کاری با 16 درصد به عنوان پارامترهای بعدی در نظر گرفته می شوند. زمان ماشین کاری با 1 درصد کم تأثیرترین پارامتر در این فرآیند شناخته می شود. بر این اساس می توان از اثر پارامتر زمان بر این فرآیند چشم پوشی کرد.

ذوب انتخابی لیزر یک فناوری ساخت افزودنی است که به موجب آن قطعات از طریق ذوب بستر پودر توسط پرتو لیزر ساخته می شوند. به دلیل اینکه قطعات فلزی تولیدی با این شیوه می توانند از هندسه پیچیده و دلخواه برخوردار باشند، امروزه به عنوان روشی مدرن در تولید قطعات موتورهای الکتریکی و سنسورها و غیره. . . موردتوجه واقع شده است. پودر مورداستفاده در این پژوهش پودر آهن خالص است. از میان پارامترهای ورودی در این روش، پارامترهای انتخاب شده شامل توان لیزر، سرعت اسکن و فاصله هاشورها بوده و طراحی آزمایش ها به روش تاگوچی انجام شده است. ازآنجایی که تا کنون مطالعات زیادی روی خواص مکانیکی قطعات تولیدی با این روش صورت پذیرفته و به خواص مغناطیسی کمتر توجه شده است، در این پژوهش، اثر پارامترهای ذوب انتخابی لیزر بر نیروی پس ماند زدای مغناطیسی آهن به صورت تجربی استخراج شده و سطوح بهینه پارامترها برای نیل به مقدار بهینه این نیرو با استفاده از تحلیل سیگنال به نویز تعیین شده است. علاوه بر این اثرات اصلی و همچنین برهم کنش های پارامترها در این مقاله موردتوجه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که سطوح پارامتر بهینه برای به دست آوردن کمترین مقدار نیروی پس ماند زدای مغناطیسی شامل توان لیزر 220 وات، سرعت اسکن لیزر 400 میلی متر بر ثانیه و فاصله هاشور 70 میکرومتر بوده و بیشترین اثرات تعاملی را جهت رسیدن به کمترین مقدار نیروی پس ماند زدا پارامترهای فاصله هاشورها و سرعت اسکن دارا هستند.

در این مقاله به تحلیل سینماتیکی و دینامیکی یک مکانیزم درام چند میله ایی جمع شونده با استفاده از نرم افزار آدامز پرداخته می شود. در ابتدا مدلسازی مکانیزم جمع شونده در نرم افزار مهندسی کتیا انجام پذیرفت و سپس در نرم افزار آدامز مدل وارد شد. سپس با تعیین مفاصل مناسب به مکانیزم سرعت اولیه داده و حرکت داده شده و مکانیزم جمع شوندگی شبیه سازی می گردد. تحلیل سینماتیکی مکانیزم انجام و نمودارهای تحلیلی سرعت و شتاب ارایه می گردد. طراحی و شبیه سازی انجام شده نشانه کارایی مکانیزم جمع شوندگی است.

مکانیزمهای درام جمع شوندگی چند میله ای در صنایع مختلف نظیر کارخانجات فولاد سازی، تایر سازی و. . . استفاده می شود و لذا مورد کاربرد قرار میگیرد. در این مقاله به تحلیل یک مکانیزم درام چند میله ایی جمع شونده و بهینه سازی آن با استفاده از نرم افزار SAM پرداخته میشود. در ابتدا مدلسازی مکانیزم جمع شونده در کتیا انجام پذیرفته و تحلیل حرکت و تداخلهای احتمالی مکانیزم بررسی میشود. سپس در نرم افزار SAM مکانیزم وارد شده و تحلیل میشود. در این نرم موقعیت مفاصل به همراه مسیر حرکت آنها تعیین گردیده و لذا میتوان به بهینه سازی موقعیت مفاصل مکانیزم به منظور عدم تداخل قطعات پرداخت.

در این مقاله، با استفاده از الگوریتم فازی، متغیرهای پاسخ نرخ سایش ابزار، نرخ براده برداری از قطعه کار و زبری سطح در فرایند ماشینکاری ماده Ti-6Al-4V توسط تخلیه الکتریکی مدلسازی شده است. در فرایند ماشینکاری تخلیه الکتریکی، الکترود مسی به عنوان ابزار استفاده شده است و فرایند فشار در کانالهای هم مقطع زاویه دار (ایکپ) بر روی ابزار اعمال شده است. در این مدلسازی ترکیبی تعداد پاسهای فرایند ایکپ، شدت جریان، زمان روشنی پالس و زمان خاموشی پالس به عنوان پارامترهای ورودی انتخاب شده اند. نتایج ارزیابی و صحت سنجی مدلسازی فازی، با استفاده از داده های تجربی نشان میدهد الگوریتم فازی با دقت بالای 95% قادر به مدلسازی و ایجاد ارتباط بین متغیرهای پاسخ بر اساس پارامترهای ورودی میباشد. بنابراین با استفاده از این روش میتوان به سادگی به پیش بینی متغیرهای پاسخ پرداخت و از انجام آزمایشهایی که مستلزم صرف زمان و هزینه زیادی هستند، بی نیاز شد.

فرز-تراش فرآیند جدیدی است که از دو عملیات تراش­کاری و فرزکاری بهره می­برد بدینگونه که بطور همزمان ابزار و قطعه­کار دوران می­کنند و به همین دلیل توانائی گسترده­ای در ماشین­کاری سطوح منحنی و پیچیده را دارا می­باشد. بررسی اثر تغییرات پارامترهای مستقل ماشین­کاری شامل سرعت دورانی قطعه­کار، سرعت دورانی ابزار و نرخ پیشروی ابزار، بر پارامترهای وابسته برش همچون نیرو، فشار برش و زبری سطح ماشین­کاری شده موضوع اصلی پژوهش حاضر است. ترتیب انجام و همچنین تعداد آزمایش­ها، بر اساس روش فاکتوریل کامل طراحی شده است. آزمایش­ها برای هرکدام از پارامتر­های ذکر شده در سه سطح انجام شده که مجموعا" شامل 27 آزمایش است. نتایج حاصله به کمک نرم افزار مینی­تب مورد بررسی قرار گرفت. فرآیند فرز–تراش با ابزار فرز انگشتی قطرφ6 بر روی قطعه فولادی 1. 7225 انجام شد. نتیجه آنکه، افزایش سه برابری نرخ پیشروی ابزار، نیروی برآیند ماشین­کاری را تا حدود دو برابر افزایش داده و فشار برش را تا حدود 27 درصد کاهش می­دهد، همچنین پارامترهای کیفیت سطح R a و R z به ترتیب برابر 74 و 61 درصد افزایش یافت. روند کاملا صعودی یا نزولی نیرو­های برشی، فشار برش و همچنین کیفیت سطح ماشین­کاری شده با افزایش سرعت دورانی قطعه­کار و سرعت دورانی ابزار رخ نداده و یک محدوده اکسترمم در روند افزایشی سرعت­های مذکور محقق شده است. بطوریکه حداقل نیروی برآیند برش و همچنین فشار برش در محدوده سرعت دورانی 950rpm ابزار و 300rpm قطعه­کار مشاهده شد.

در این مقاله هدف توسعه یک سیستم قید و بند مدولار ویژه جهت ماشینکاری و سوراخکاری قطعات نگه­دارنده جک­های پنوماتیکی است. این خانواده از قطعات معمولاً در ابعاد و سایزهای متنوع اما با یک شکل هندسه مشخص ساخته می­شوند. الزمات طراحی قید و بندها، نحوه فرآیند ساخت به عنوان ورودی های طراحی این سیستم در نظر گرفته شده است و تجهیزات موقعیت دهی و گیره بندی برای تولید انبوه خانواده ای از این قطعات با کمترین تغییرات در سیستم قید و بند طراحی، مدل سازی و شبیه سازی شده اند. نتایج بدست آمده از ایده طراحی اینگونه قید و بندها در فرآیندهای ماشینکاری نشان می­دهد به کمک آن می­توان برای دسته از قطعات که از لحاظ شکل ظاهری شبیه به یکدیگر هستند اما در سایز و ابعاد متفاوت می­باشند می تواند هزینه­های طراحی و ساخت قید و بندها را به طور چشمگیری کاهش داده و زمان تنظیم این تجهیزات را در حین فرآیند تولید به حداقل برساند و سبب افزایش بهره وری و تیراژ محصولات خواهند شد.

کامپوزیت­های تقویت شده با الیاف کربن کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارا می باشد که خواص فیزیکی و مکانیکی دلیل اهمیت آنها می­باشد. در این راستا همچنین جهت استحکام بخشی به زمینه رزین اپوکسی از نانو لوله­های چند جداره کربنی استفاده می­شود که از جمله مواد نو ظهور و مهم می­باشد. از آنجایی که برای اصلاح قطعات کامپوزیتی تقویت شده نیاز به ماشینکاری می­باشد، در این تحقیق آسیب­های ایجاد شده طی فرآیند نیز باید مورد بررسی قرار گرفته و راهکارهایی جهت رفع آن ارایه میگردد. در این مطالعه، بر روی آسیب لایه لایه شدگی در ماشینکاری قطعات کامپوزیتی زمینه اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن و نانو لوله­های چند جداره کربنی پرداخته شده است. در این راستا آزمایش هایی با ابزار فرز انگشتی از جنس کاربایدی در سرعت دروانی و سرعت پیشرویهای مختلف انجام شده است، سپس لایه لایه شدگی هایی که در این آزمایشات ایجاد شده است مورد مطالعه قرار میگیرد. در تحلیل نتایج با افزایش سرعت دورانی از 500 به 2500 میزان لایه لایه شدگی 25درصد افزایش و نیرو 87 درصد کاهش یافت. همچنین راهکارهایی که شامل کاهش سرعت پیشروی می باشد تاثیر بسزایی در بهبود کیفیت نهایی قطعه ماشینکاری شده خواهد داشت.

خواص مناسب کامپوزیت های زمینه فلزی ازجمله نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت خوب نسبت به سایش و خستگی باعث رشد چشمگیر استفاده از این مواد در صنایع هوافضا، خودرو، هواپیماسازی و. . . شده است. کامپوزیت های پایه منیزیمی به دلیل دارا بودن چگالی پایین تر نسبت به سایر آلیاژهای کامپوزیت های زمینه فلزی از قبیل تیتانیوم، آلومینیوم و. . . موردتوجه محققان حوزه های مختلف، به خصوص دانشمندان صنایع هوافضا قرار گرفته است. از طرفی به دلیل وجود ماده تقویت کننده بسیار ساینده در این مواد، ماشین کاری چنین کامپوزیت هایی امری دشوار و با چالش های فروان روبه رو است. ازاین رو مطالعه پارامترهای مؤثر در فرایند ماشین کاری این کامپوزیت ها لازم و اجتناب ناپذیر می باشد. مطالعه حاضر به بررسی میزان تأثیر پارامترهای اصلی تراش کاری از قبیل سرعت برشی، نرخ پیشروی و عمق برش بر رویی نیروهای ماشین کاری و همچنین زبری سطح می پردازد. برای این کار از روش آنالیز حساسیت سوبل استفاده شد. با استفاده از این روش مشخص گردید به ترتیب نرخ پیشروی، عمق برش و سرعت برشی بیشترین تأثیر را بر روی نیروهای ماشین کاری را دارند. همچنین با اختلاف نسبتاً زیاد نسبت به عمق برش و سرعت برشی، نرخ پیشروی بر روی زبری سطح تأثیرگذار است. با افزایش نرخ پیشروی زبری سطح و نیروهای ماشین کاری افزایش می یابد.

امروزه به کارگیری فرایندهای اتصال فلزات غیرهمجنس در صنایع گوناگون به منظور دستیابی به سازه های ترکیبی با مقاومت بالا و درعین حال وزن کم، به منظور کاهش وزن محصول نهایی، موردتوجه بسیاری از صنعتگران قرار دارد. روش های گوناگونی برای ایجاد اتصال ورقه ای فلزی غیرهمجنس وجود دارد که یکی از جدیدترین روش هایی که اخیراً از سوی محققین، ارائه گردیده است، فرایند اتصال به وسیله سوراخکاری اصطکاکی هم زمان دو ورق بر روی یکدیگر است. در این فرایند، ورق های فلزی بر روی یکدیگر قرارگرفته و به صورت هم زمان، سوراخکاری اصطکاکی می شوند که درنتیجه این فرایند، علاوه بر ایجاد یک فضای مؤثر برای قلاویزکاری، یک اتصال اصطکاکی بین دو ورق ایجاد می شود. تحقیقات نشان داده است که اعمال پیش گرمایش تا 350درجه سانتی گراد، می تواند اثرات مطلوبی بر کاهش گپ بین دو ورق، در مجاورت اتصال ایجادشده بین ورق آلومینیوم و فولاد زنگ نزن، به روش فوق، داشته باشد. در کار پیش رو تأثیر پیش گرمایش، بر میزان سایش ابزار، در سوراخکاری اصطکاکی هم زمان ورق آلومینیوم AA6061T6 و فولاد زنگ نزن AISI304L با استفاده از ابزار سوراخکاری با جنس تنگستن کارباید، به صورت تجربی مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفته است که یافته ها نشان می دهند، افزایش دمای پیش گرمایش تا 350 درجه سانتی گراد، موجب افزایش سایش چسبنده مته 13. 77 درصد و سایش ساینده مته، تا 46/0 درصد می گردد.

فناوری ساخت افزایشی که در ابتدا به توسعه قطعات کوچک و مدل­های نمونه اولیه اختصاص داشت، به سرعت در حال توسعه به سمت ساخت قطعات کاربردی و بزرگ­تر است. به طور کلی، هیچ فناوری ساختی که در عصر صنعتی مدرن توسعه یافته است، به اندازه فناوری­های ساخت افزایشی، پتانسیل تغییر شکل­دادن به نحوه طراحی و ساخت قطعات را ندارد. این انعطاف­پذیری در ساخت افزایشی باعث شده است که صنایع زیادی ازجمله صنایع دریایی در هر گوشه دنیا، به دنبال استفاده و توسعه این فناوری باشند و در آینده نزدیک، برنامه­های بیشتری برای چاپ سه­بعدی اتخاذ نمایند. با استفاده از این تکنولوژی، فعالان صنعت دریایی موفق خواهند شد تا با کمک گرفتن از نرم­افزارهای مدل­سازی سه­بعدی، مدل­های دقیقی از محصولات خود را ساخته و ارائه دهند، تا با این کار بتوانند طرح­های خود را بهتر و با قابلیت اطمینان بیشتری بسازند. نگاه فناوری ساخت افزودنی یک نگاه با شاخص باز (بهتر، ارزان تر و زودتر) است.

در این پژوهش تأثیر پارامترهای سرعت برشی، نرخ پیشروی و زمان ماشین­کاری در عمق برش ثابت بر روی سایش ابزار و تأثیر آن بر روی زبری سطح فولاد سخت­کاری شده 4140 و نیروهای ماشین­کاری مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا فولاد 4140 تهیه و تحت عملیات حرارتی سختی آن به 45 راکول C رسانده شد و سپس ابزار TCMW 16T304 H13A از جنس کاربید سمانته بدون پوشش برای ماشین­کاری تهیه شد. طراحی آزمایش­ها به صورت عاملی کامل صورت گرفت. تحلیل نتایج از آزمون تحلیل واریانس و نمودارهای مربوط به نتایج تجربی صورت پذیرفت که بر اساس این نتایج، نرخ پیشروی بیشترین تأثیر را روی زبری سطح و نیروی برشی ماشین­کاری داشت و زمان ماشین­کاری بیشترین تأثیر بر روی نیروی پیشروی ماشین­کاری و سرعت برشی نیز بیشترین تأثیر را روی سایش ابزار داشت. بیشترین میزان سایش ابزار برابر با 0. 89 میلیمتر و کمترین میزان سایش ابزار برابر 0. 41 میلیمتر بود. بهترین کیفیت سطح برابر با 0. 372 میکرومتر و بیشترین زبری سطح برابر با 1. 154 میکرومتر اندازه­گیری شد. حداکثر نیروی برشی برابر با 172. 7 نیوتن و حداقل نیروی برشی برابر با 54. 2 نیوتن بود. حداکثر نیروی پیشروی برابر با 156. 59 نیوتن و حداقل نیروی پیشروی برابر با 45. 86 نیوتن بود.

توانایی پیش­­بینی سایش ابزار در هنگام ماشین کاری بخش بسیار مهمی از تشخیص است که باعث می­شود ابزار در زمان مربوطه جایگزین شود. ازاین رو، در این پژوهش از رویکرد شبکه عصبی مصنوعی برای پیش­بینی سایش ابزار استفاده شد. ابتدا فولاد سخت کاری شده 4140 با ابزار کاربید سیمانی بدون پوشش TCMW 16T304 H13A و با پارامترهای ورودی شامل سرعت برشی، نرخ پیشروی و زمان ماشین کاری در سه سطح مختلف و با عمق برش ثابت تراشکاری شد و میزان سایش ابزار اندازه­گیری شد و از نتایج آزمایش تجربی برای آموزش و اعتبارسنجی شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. معماری بهینه شبکه عصبی با 3 گره در لایه ورودی، دو لایه پنهان با 12 و 36 گره به ترتیب در لایه­های اول و دوم پنهان و 1 گره در لایه خروجی برای پیش­بینی سایش ابزار به دست آمد. مقادیر پیش­بینی مدل شبکه عصبی مصنوعی با نتایج تجربی مقایسه شد و میانگین درصد خطای داده­های اعتبارسنجی برابر با 32/3 درصد محاسبه شد.

کنترل و بهینه­سازی زبری سطح و نیروی ماشین کاری برای مواد سخت­کاری شده بسیار ضروری است. برای این منظور می­توان از روش­های هوشمند مبتنی بر مدل­های پیش­بینی و بهینه­سازی استفاده کرد. در این پژوهش پارامترهای ماشین کاری شامل سرعت برشی، نرخ پیشروی و زمان ماشین کاری توسط شبکه عصبی مصنوعی برای ارزیابی زبری سطح و نیروی ماشین کاری، در تراشکاری فولاد سخت کاری شده 4140 مورداستفاده قرار گرفت. طراحی آزمایش ها به روش فاکتوریل کامل در قالب 27 آزمایش صورت گرفت و از ابزار کاربید سمانته بدون پوشش TCMW 16T304 H13A در تراشکاری استفاده شد و زبری سطح و نیروی ماشین کاری اندازه­گیری شد. معماری بهینه با دولایه پنهان برای مدل شبکه عصبی مصنوعی انتخاب شد و برای پیش­بینی جداگانه زبری سطح و نیروی ماشین کاری استفاده شد. مقادیر پیش­بینی مدل شبکه عصبی مصنوعی با نتایج تجربی مقایسه شد و میانگین درصد خطای داده­های اعتبارسنجی برای زبری سطح و نیروی ماشین کاری به ترتیب برابر با 25/4 و 11/5 درصد محاسبه شد و در انتها پارامترهای بهینه برش به طوری که زبری سطح و نیروی ماشین کاری در پایین­ترین سطح باشند، انتخاب شد.

امروزه توسعه ابزارهای عددی قابل اعتماد برای پیش بینی یکپارچگی سطح ماشینکاری شده از اهمیت اولیه برخوردار شده است. این مقاله یک مدل FE سفارشی جدید را برای پیش بینی تغییرات ریزساختاری ایجاد شده در طول تراشکاری آلیاژ Ti6Al4V ذوب شده با پرتو الکترونی (EBM) تحت برش خشک معرفی می کند. ریزساختار سوزنی ریز عجیب و غریب مواد و تنوع نانو سختی با استفاده از یک زیربرنامه کاربر در مدل FE مدل سازی و پیاده سازی می شوند. مدل FE توسعه یافته امکان پیش بینی ریزساختار (ضخامت لاملا آلفا)، تغییرات نانو سختی ناشی از عملیات ماشین کاری در شرایط خشک را فراهم می کند. در ابتدا مدل با مقایسه ضخامت فاز الفا لامیا و همچنین نانو سختی پیش بینی شده با نیروی آزمایشی تحت چند شرایط برش کالیبره و اعتبارسنجی می شود. سپس با استفاده از مدل ماده اعتبار سنجی شده به پیش بینی تاثیرات زوایای ابزار بر روی ضخامت فاز لامیا و همچنین نانو سختی پرداخته شد.

تیتانیوم و آلیاز های آن مخصوصا آلیاژ Ti6Al4V به دلیل دارا بودن خواص منحصر به فرد در صنعت هوا و فضا و پزشکی کار برد بسیاری دارند. تولید آلیاژ Ti6Al4V به روش افزایشی به دلیل ویژگی این روش بسیار مورد توجه قرار گرفته است. علی رغم محاسن قابل توجه روش های AM، کیفیت سطح و دقت ابعادی ضعیف قطعات تولید شده از محدودیت های روش ساخت افزایشی می باشد. بنابراین، معمولاً عملیات ماشینکاری پرداخت برای قطعات تولیدی با روش های AM مورد نیاز است تا محدودیت های روش ساخت افزایشی بر طرف گردد. در نتیجه دستیابی به پارامتر های بهینه از روش سریعتر و مقرون به صرفه تر بسیار حائز اهمیت می باشد. در این مقاله شبیه سازی ماشینکاری برودتی آلیاژ EBM Ti6Al4V به منظور مطالعه تغییرات میکرو ساختاری انجام شده است. با مقایسه نتایج تجربی و شبیه سازی مدل ماده اعتبار سنجی گردید. سپس با استفاده از مدل FE اعتبار سنجی شده به تاثیرات سرعت برشی در نیرو های، بار های حرارتی و میکرو سختی پرداخته شد.

در این تحقیق، تلاش شده است تا نیروهای موثر بر یک سامانه ی ریل گذاری ساده و اقتصادی را که با اضافه کردن یک سیستم تعلیق به آن اصلاح شده است، مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرد. ریل های مورد مطالعه جزء اجزا یک ماشین مخصوص برای تولید قطعات سبک چوبی با الگوی مشابه می باشند. این مکانیزم از دو شفت و چهار بلبرینگ خطی تشکیل شده است که امکان لغزش بدون خطا در طول شفت را فراهم می آورد. تمام بارها و نیروهای مرتبط با محورهای عمودی دیگر بر روی این سیستم ریل گذاری تمرکز می یابند. بنابراین، با طراحی و اضافه کردن سیستم تعلیق به این مجموعه، تأثیر نیروهای نامطلوب بر روی ریل ها بهبود یافته و نسبت به قبل بهبود یافته است. اثر وجود سیستم تعلیق بر روی محور با استفاده از نرم افزار آدامز (MSC ADAMS) مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج نشان می دهند که دامنه ی نیروهای نوسانی ناشی از عملیات براده برداری روی شفت به شدت کاهش یافته است

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 می­دهد در حالی که سرعت برشی بیشتر، باعث کاهش آنها می­شود. با مقایسه نمودار­ها مشخص شد که اثر مثبت ارتعاشات اولتراسونیک بر کیفیت سطح و دقت هندسی قطعه کار، در شرایط سرعت برشی کمتر و پیشروی بیشتر، محسوس­تر است؛ یعنی شرایطی که با وجود آن در فرزکاری متداول، با بدترین کیفیت سطح و کمترین دقت هندسی روبرو می­شویم.

مواد هوشمند می توانند مانند موجودات زنده نسبت به تغییرات محیط واکنش نشان دهند و خود را با شرایط و تغییرات محیطی مانند تغییرات دما، جریان الکتریکی، میدان مغناطیس، نور، رطوب و غیره انطباق دهند. استفاده از چاپ سه بعدی برای پردازش مواد هوشمند، رویکرد جدیدی است که به عنوان چاپ چهاربعدی شناخته می شود. در این پژوهش، فرآوری، ساخت و چاپ سه بعدی آمیزه های حافظه شکلی PETG-ABS در سه درصد وزنی 30/70، 50/50 و70/30 انجام شد. نتایج حاصل از تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز سازگاری این دو پلیمر را تایید کرد. در تمامی آمیزه های PETG-ABS ترکیبی از مورفولوژی دریا-جزیره و قطره-ماتریس مشاهده شد و برای ترکیبات 30/70 و 70/30 قطرات فاز پراکنده در ماتریس به طور واضح ملاحضه گردید. نتایج خواص مکانیکی نیز نشان داد هرچه درصد ABS در آمیزه زیاد شود، استحکام کششی بالاتر می­رود و ازدیادطول کاهش می­یابد. نتایج به دست آمده از آزمون حافظه شکلی نشان دهنده ی وجود قابلیت برنامه ریزی خاصیت حافظه شکلی در آمیزه های چاپ چهاربعدی شده می باشد. همان­طور که انتظار می­رود افزایش درصد وزنی ABS با اختلال در بازیابی آمیزه­ها همراه بود لذا آمیزه دارای 70 درصد وزنی PETG و 30 درصد وزنی ABS، مطلوب ترین خواص حافظه شکلی را از خود نشان دادند.

در این پژوهش فرآوری و چاپ سه بعدی نانوکامپوزیت­های PETG-ABS-Fe3O4 تقویت شده با نانوذرات اکسیدآهن در سه درصد وزنی مختلف از نانوذرات اکسیدآهن با ماتریس پلیمری زمینه PETG70-ABS30 انجام شد. این تحقیق با هدف تقویت خواص حافظه شکلی، خواص حرارتی، خواص مکانیکی و افزودن قابلیت تحریک غیرمستقیم ماتریس زمینه از طریق افزودن نانوذرات اکسیدآهن انجام شد. تصاویر SEM تایید کرد که آمیزه PETG-ABS امتزاج ناپذیر است و با اضافه شدن نانوذرات تغییری در سازگاری و امتزاج­پذیری پلیمر پایه ایجاد نمی­شود و این نتیجه با آنالیز DMTAنیز بررسی و تایید شد. با افزایش میزان اکسیدآهن، استحکام کششی و ازدیادطول کاهش می­یابد که این افت خواص مکانیکی در نمونه 20% وزنی اکسید آهن نسبت به نمونه 10% وزنی نمود بیشتری دارد. با این وجود استحکام نهایی نمونه ها در حدود 25 تا 32 مگاپاسکال است که نشان دهنده توزیع مناسب و قابل قبول نانوذرات تا 15% وزنی در زمینه پلیمری است. با افزایش میزان نانوذرات اکسیدآهن، میزان بازیابی شکل افزایش می­یابد و نانوکامپوزیت­های حاوی 10، 15 و 20% وزنی به ترتیب بازیابی شکل 77/63%، 48/88 و 33/93% را از خود نشان می­دهند.

در این مقاله، اثرات تغییر چهار پارامتر مختلف ورودی مانند سرعت برشی، نرخ پیشروی، نیروی پیشروی در راستای Z و نیرو در راستای Y بر خروجی سایش ابزار در فرآیند ماشین کاری کامپوزیت زمینه فلزی آلومینیومی بررسی شده است. به منظور بررسی عددی میزان تاثیر هر پارامتر بر خروجی فرآیند ماشین کاری کامپوزیت مورد نظر از فرآیند تحلیل حساسیت ای-فست استفاده شده است. روش ای-فست دارای سرعت بالایی در آنالیز کمی و کیفی داده ها می باشد. پس از انجام تحلیل حساسیت مشاهده شد که با افزایش نیروی پیشروی در راستای X میزان سایش ابزار با شیب زیادی افزایش خواهد یافت. همچنین مشاهده شد که این پارامتر (نیروی پیشروی در راستای X) با میزان 88 درصد، بیشترین تاثیر بر میزان سایش ابزار را نسبت به دیگر پارامترهای ورودی دارد. پارامترهای نرخ پیشروی، نیروی پیشروی در راستای Z و سرعت برشی به ترتیب با سهم های ناچیز 8درصد، 3 درصد و 1 درصد بر سایش ابزار موثر می باشند

فرز انگشتی نوعی ابزار ماشینکاری است برای براده برداری سطوح قطعه بوده که به دلیل کاربرد گسترده در صنایعی چون قالب سازی مورد توجه قرار گرفته است. ازاین رو امروزه، نیاز صنعت به یافتن پارامترهای بهینه فرآیند احساس می شود تا بتوان به کیفیت سطح مورد نظر دست یافت. به طور کلی، انتخاب پارامترهای اثرگذار در هر فرآیند فرزکاری به طور قابل توجهی بر کیفیت سطح یک قطعه تمام شده تأثیر می گذارد. در این پژوهش با استفاده از روش آنالیز حساسیت آماری ای-فست به بررسی کمی میزان اثرگذاری همزمان پارامترهای ورودی شامل سرعت اسپیندل، عمق برش، و نرخ پیشروی بر روی پارامتر خروجی زبری سطح برای نمونه ها پرداخته شده است. آزمایش های ماشینکاری تحت پارامترهای مختلف برش همانطور که در شرایط پایدار برای ابزار فرز تعریف شده اند، انجام شده است. زبری سطح و میزان ارتعاش ماشین کاری با فرم های درجه دوم غیرخطی؛ به ترتیب بر اساس پارامترهای برش و برهمکنش های آن از طریق چندین روش تحلیل رگرسیون، مدل سازی شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که پارامتر زمان سرعت اسپیندل با 67 درصد تأثیر به عنوان تأثیرگذارترین پارامتر بر روی زبری سطح شناخته شده است. همچنین مشاهده شد که پارامتر نرخ پیشروی با 30 درصد تأثیر عمق برش با 3 درصد به عنوان دومین و سومین پارامترهای اثرگذار بر زبری سطح شناخته شده اند.

کامپوزیت های زمینه فلزی به دلیل دارا بودن ویژگی های ممتاز از قبیل نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به سایش و. . . مورد توجه صنایع مختلف قرار گرفته اند. به دلیل وجود ذرات سخت و ساینده در زمینه این نوع از کامپوزیت های ماشین کاری آن ها همواره با چالش هایی رو برو بوده است. به همین دلیل مطالعه پارامترهای مؤثر در ماشین کاری این مواد بسیار مورد اهمیت می باشد. سوراخ کاری یک از متداول ترین و پرکاربردترین روش ها در صنعت می باشد. در این مطالعه، از روش سطح پاسخ (RSM) و طراحی مرکب مرکزی (CCD) برای مدل سازی، بهینه سازی و تحلیل تأثیرات پارامترهای ماشین کاری استفاده شده است. برای انجام آزمایش ها از کامپوزیت زمینه آلومینیومی با آلیاژ AL356 و تقویت شده با کاربید سیلیکون به ابعاد 25 میکرومتر و ماده ی معدنی میکا به ابعاد 45 میکرومتر و همچنین مته ی کاربید به قطر 6 میلی متر استفاده شده است. مطابق با نتایج به دست آمده با افزایش سرعت دوران مته نیروهای سوراخ کاری افزایش و زبری سطح کاهش می یابد. همچنین افزایش نرخ پیشروی منجر به افزایش نیروها و زبری سطح خواهد شد. با افزایش درصد کسر حجمی ذرات تقویت کننده Sic، نیروهای سوراخ کاری و زبری سطح به ترتیب افزایش و کاهش یافتند. با تجزیه وتحلیل داده های به دست آمده از آزمایش ها بهترین ترکیب از مقادیر برای به حداقل رساندن هم زمان زبری سطح و نیروی محوری پیدا شد. بهترین ترکیب پارامترها عبارت اند از: سرعت اسپیندل 1855 دور بر دقیقه، نرخ پیشروی 50 میلی متر بر دور، درصد وزنی 15% SIC.

با توجه به افزایش چشمگیر تقاضا برای استفاده از مواد باقابلیت های جدید، استفاده از مواد کامپوزیتی به شدت در حال افزایش است. مواد کامپوزیتی با زمینه فلزی به علت دارا بودن خواص منحصربه فردی ازجمله مقاومت به سایش بالا، نسبت استحکام به وزن زیاد و. . . ازجمله مواد نوین مورد استفاده توسط مهندسین در صنایع مختلف، خصوصاً در صنایع هوافضا، خودروسازی و. . . می باشند. با توجه به ماهیت فلزی این مواد، فرآیند ماشین کاری جزء جدایی ناپذیر جهت رسیدن این دست از مواد به شکل و خواص نهایی محصول است. در بین مواد کامپوزیتی، کامپوزیت زمینه آلومینیومی بیشتر از هر نوع کامپوزیت دیگری در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. در این مطالعه با بهره گیری از یک مطالعه روشمند شامل مدل سازی آماری به روش سطح پاسخ و استخراج معادلات رگرسیون اثر سرعت دوران اسپیندل، نرخ تغذیه و عمق برش بر روی زبری سطح، نرخ براده برداری و سایش جانی در هنگام تراش کاری کامپوزیت هیبریدی آلومینیومی A359/B4C/ Al2O3 موردبررسی دقیق قرار گرفته است. بر اساس مطالعات صورت پذیرفته می توان اذعان نمود با افزایش سرعت برشی، نرخ پیشروی و عمق برش سایش ابزار و همچنین نرخ براده برداری افزایش می یابد. همچنین بهترین ترکیب از مقادیر برای به حداقل رساندن هم زمان زبری سطح و به حداکثر رساندن نرخ براده برداری و حداقل رساندن سایش جانبی پیدا شد. بهترین ترکیب پارامترها عبارت اند از: سرعت اسپیندل 600 دور بر دقیقه، نرخ پیشروی 075/0 میلی متر بر دور، عمق برش 20/0 میلی متر.

سیر تغییر و تحول نسل های کارخانه های کشتی سازی نشان می دهد که پیدایش یک حادثه یا ابداع فناوری جدید و ماشین های ابزار پیشرفته موجب گردیده است تا هر دوره، کارخانه کشتی سازی به نسل بعدی تغییر یابد. این تغییر نسل تاکنون شامل 5 سطح می باشد. تفاوت نسل های کارخانه کشتی سازی شامل سه پارامتر کلی فلسفه تولید، فناوری تولید و جانمایی کارخانه کشتی سازی است. تحقق و توسعه نسل اول در اواخر سال 1940میلادی، نسل دوم اواخر سال 1960میلادی، نسل سوم اواخر سال 1980میلادی، تحقق و توسعه نسل چهارم اوایل سال 2000 میلادی و توسعه نسل پنجم از سال 2020 میلادی شروع شده است. مهمترین عامل تغییر نسل های کشتی سازی دستیابی به شاخص باز (بهتر، ارزان تر و زودتر) می باشد. در این پژوهش به مروری بر پارمترهای مهم در تعیین نسل کشتی سازی با ماشین ابزار پیشرفته از جمله جریان مواد، کارگاه پیش سازی ( Pre outfit)، بلوک سازی، گسترش کارخانه، مکانیزه سازی، منطقه حائل (Buffer Area)، خط فرآیند (Process line)، تجهیزات (Outfitting) و ابعاد شناور پرداخته شده است.

فولاد SCM440 به دلیل ویژگی های قابل توجه بسیار، در صنعت به طور گسترده مورداستفاده قرار می گیرد. بااین وجود، این فولاد موجب ایجاد مشکلاتی از جمله ارتعاش و سایش می شود. به دنبال راه حل جایگزین با هزینه کمتر، فناوری کمینه میزان روان سازی (MQL) به عنوان مؤثرترین روش جایگزین مورداستفاده قرار می گیرد. در این راستا، سیگنال های امواج صوتی و ارتعاشات در نظارت بر فرسایش ابزار و زبری سطح مؤثر هستند. همچنین، عوامل نامطلوب در حین ماشین کاری به عنوان پارامتر در بررسی رفتار فرایند می توانند مورداستفاده قرار گیرند. بررسی پارامترهای مختلف با استناد به معادله رگرسیون، موجب فراهم شدن شرایطی جهت شناسایی ایرادات و نقاط ضعف در فرایند ماشین کاری می شود. از پارامترهای مؤثر جهت بهبود کیفیت و بهینه سازی فرایند تولید می توان استفاده کرد. نتایج تحلیل حساسیت انجام شده نشان دادند که نرخ تغذیه به عنوان پارامتر حساس در میزان زبری سطح و عمق برش به عنوان پارامتر حساس در میزان سایش لبه شناخته می شوند و بیشترین تأثیر را در کیفیت ماشین کاری دارند.

امروزه فرآیند تولید افزودنی سیم و قوس بر پایه جوشکاری قوس فلزی گازی به عنوان یکی از فرآیندهای همجوشی قوس الکتریکی است که به دلیل کارایی بالا به طور گسترده در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. انتخاب صحیح پارامترهای ورودی مستقیماً بر کیفیت جوش تأثیر می گذارد و با کنترل آن پارامترها می توان میزان مواد جوش را کاهش داد وخواص آن را بهبود بخشید. در این پژوهش تولید نمونه کامپوزیتی با الکترود ترکیبی با روش جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا، با استفاده از مطالعه و بررسی پارامترهای مؤثر فرآیند در ساخت افزایشی قوس و سیم به روش جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ سرعت جوش، ولتاژ و سرعت سیم انتخاب شد. سپس جهت ارزیابی اثرات پارامترهای جوشکاری موثر، سه فاکتور سه سطحی به روش تاگوچی در نرم افزار مینی تب با آرایه L9 آزمایشات مربوط طراحی گردید. پس از انجام فرآیند بررسی ظاهری، تست کشش و میکروسختی انجام شد. نتایج تست کشش نشان داد که بیشترین استحکام کششی 294. 327 مگاپاسگال در نمونه با سرعت جوشکاری 86 میلی متر بر دقیقه، ولتاژ 32 ولت و سرعت تغذیه سیم 6 متر بر دقیقه می باشد. نتایج آزمون میکروسختی نشان داد که بیشترین مقدار میکروسختی، مربوط به نمونه تولید شده با سرعت جوشکاری 86 میلی متر بر دقیقه، ولتاژ 27 ولت و سرعت تغذیه سیم 5 متر بر دقیقه به مقدار 463. 1 ویکرز بوده است.

در صنایع دفاعی که محصولات از پیچیدگی و مقاومت بالایی برخوردارند، دستیابی به پارامترهای ایده آل در فرایندهای تولید دارای اهمیت بسیار زیادی است. ماشین کاری جت آب ساینده فرایندی بسیار پرکاربرد به دلیل عدم تولید گرما در ناحیهٔ برش است. در این پژوهش به بررسی اثرگذاری متغیرهای ورودی بر فرایند ماشین کاری جت آب ساینده بر روی فولاد زرهی همگن نورد شده پرداخته شده است. در این راستا، با کمک معادله رگرسیون ارائه شده برای نرخ حذف مواد، زبری سطح و زاویهٔ کرف با استفاده از آنالیز حساسیت آماری به روش ای-فست، مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان داد که اثرگذارترین پارامتر بر روی نرخ حذف مواد و زبری سطح، سرعت تراورس جت با به ترتیب 95درصد و 50 درصد تأثیر بوده و مؤثرترین پارامتر بر روی زاویهٔ کرف، فاصلهٔ ایستادن با 74 درصد تأثیر است. همچنین، فشار کمترین تأثیر را در مجموع بر سه متغیر نرخ حذف مواد، زبری سطح و زاویه کرف داشته است.

در این مقاله تاثیر ایجاد الگوی سطح بر روی ابراز تراش، مورد مطالعه قرار گرفته است. به طور دقیق تر، تاثیر بافت ایجاد شده بوسیله حکاکی با لیزر بر مقادیر نیرو های ماشینکاری در حالت های مختلف بررسی گردید که این آزمایش ها هم در حضور روانکار و هم در غیاب آن انجام گردید. پارامترهای عمق، گام، قطر بافت و فاصله از لبه برش، به عنوان پارامترهای بافت ابزار در نظر گرفته شدند. در مجموع 9 آزمایش با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی انجام شد. روانکار در هر دو ابزار دارای بافت و بدون بافت باعث کاهش حدود 30 الی 35 درصدی نیروی برآیند ماشینکاری شد. در انتها نیروهای ماشینکاری حاصل از آزمایش با ابزار دارای بافت و بدون بافت در حضور روانکار مقایسه شدند که مشاهده شد در اثر بافت دار کردن ابزار، نیروی برآیند ماشینکاری، حدود 28 درصد کاهش یافت.

از فرایندهای نوین و پرکابرد پرداختکاری سطوح قطعات استوانه ای، فرایند پرداختکاری مگنتی ساینده ی چرخشی می باشد(MRAF). این فرایند با استفاده از نیروی مغناطیسی و سرعت چرخشی به صورت همزمان و مخالف هم انجام می گیرد. در این فرایند نیروهای مورد نیاز برای ماشینکاری و پرداختکاری سطوح، از طریق نیروی مغناطیسی و چرخشی به سطح قطعه کار اعمال می شود. یکی از قابلیت های این فرایند توانایی پرداختکاری سطوح داخلی و خارجی قطعات مختلف با فرم هندسی خاص و متقارن محوری هستند. هدف از این مقاله بررسی مدل ریاضی مکانیزم براده برداری و تغییرات زبری سطح و نیز نیروهای اعمالی در فرایند، برای یک ذره ی ساینده می باشد. به منظور مدلسازی و بهینه سازی پارامترهای فرایند از روش سطح پاسخ و آنالیز واریانس استفاده شده است. براساس مدل ریاضی ارائه شده مشاهده گردید پارامترهای سرعت چرخشی (S) فاصله کاری (w) و ابعاد ذره ی ساینده (A) تاثییر به سزائی بر کیفت سطح( Ra) دارند. براساس روش پاسخ سطح، کمترین مقدار زبری سطح از طریق سرعت چرخشی 700 دور بر دقیقه، فاصله کاری 5/1 میلیمتر و ذره ساینده با ابعاد 18 میکرومتر بدست آمده که برابر با 64/43 نانومتر بوده و با مقدار تجربی بدست آمده از آزمایشها، یعنی 43 نانومتر مطابقت قابل قبولی داشت و از میزان مطلوبیت 9959/0 برخوردار بود. نتایج بدست آمده نیز در حالتهای تئوری و تجربی مطابقت خوبی با هم داشتند.

در صنایع مختلف، اهمیت زبری سطح قطعات برای عملکرد صحیح و کیفیت محصول نهایی بسیار حائز اهمیت است. یکی از روش های پیشرفته برای بهبود زبری سطح قطعات، استفاده از روش پرداخت مگنتورئولوژیکال است. این روش با استفاده از یک ترکیب از میدان مغناطیسی و مواد رئولوژیکی، میزان زبری سطح قطعات را بهبود می بخشد. در این پژوهش پارامترهای سرعت چرخش قطب مغناطیسی، سرعت چرخش قطعه کار، شعاع دوران، شکاف و زمان ماشین کاری مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از معادله رگرسیون زبری سطح، پارامترها به وسیلهٔ آنالیز حساسیت آماری به روش سوبل تحلیل گردیده است. نتایج به دست آمده بیان می کنند که سرعت چرخش قطعه کار با 51 درصد و سرعت چرخش قطب مغناطیسی در حدود 21 درصد تأثیر به عنوان مؤثرترین پارامترها و شکاف ماشین کاری با 14 درصد و زمان ماشین کاری با 11 درصد تأثیر به عنوان پارامترهای بعدی در نظر گرفته می شوند. شعاع دوران با 3 درصد کم اثرترین پارامتر در این فرایند شناخته می شود. براین اساس می توان از اثر پارامتر زمان بر این فرایند چشم پوشی کرد. واژه های کلیدی: زبری سطح، پرداخت مگنتورئولوژیکال، روش آماری سوبل

تحلیل و مدل­سازی نحوه رشد ترک و آسیب در اجسام و سازه ها یکی از موارد مهم برای طراحی روش­های جلوگیری رشد ترک و یا توقف آن جهت جلوگیری از وقوع شکست ناگهانی و در نتیجه افزایش عمر سازه­ها می­باشد. تا کنون تحقیقات گسترده­ای در زمینه مدل­سازی شکست، رشد ترک و آسیب در اجسام و سازه­ها، توسط پژوهشگران صورت گرفته است. با وجود این پژوهش­ها هنوز مشکلات زیادی در زمینه مدل­سازی رشد ترک و آسیب در اجسامی که دارای نقاط منفرد و ناپیوستگی­ها می­باشند، وجود دارد. در سال­های اخیر نظریه جدیدی تحت عنوان تئوری پری داینامیک برای مدل سازی و تحلیل چنین مسائلی ارائه شده است. چارچوب فرمول­بندی تئوری پری­داینامیک بر اساس معادلات انتگرالی می باشد. همچنین نقاط منفرد، ناپیوستگی­ها و آسیب در جسم و مدل­سازی آن­ها به عنوان نوعی دیگر از تغییر شکل و جزیی از معادلات ساختاری این تئوری می باشند. در نتیجه می­توان از تئوری پری­داینامیک بطور مستقیم و بدون نیاز به روابط تکمیلی جهت مدل­سازی رشد ترک در مسائلی که شامل نقاط منفرد و ناپیوستگی ها هستند، استفاده کرد. در این پژوهش به ارزیابی تئوری پری­داینامیک مبتنی بر پیوند در تحلیل و مدل­سازی آسیب در قطعه­کار کامپوزیتی پلیمری تک­لایه تقویت شده با الیاف تک­جهته کربن پرداخته شده­است و نتایج حاصل از این پژوهش با نتایج منابع در دسترس مورد مقایسه قرار گرفته شده است. با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش می­توان بیان کرد که تئوری پری­داینامیک بخوبی و بدون تغییر درمعیار و بدون نیاز به روابط تکمیلی قادر به تحلیل و مدل­سازی رشد ترک، آسیب و شکست در قطعه­کار کامپوزیتی پلیمری تقویت شده با الیاف کربن می­باشد. همچنین می­توان بیان کرد که جهت الیاف در قطعه­کار کامپوزیتی موردنظر تاثیر بسزایی بر آسیب و رشد ترک ایجاد شده در آن و نیروی وارد بر آن از طرف ابزار طی فرآیند ماشین­کاری دارد.

در این پژوهش به بررسی خطاها و دقت یک ماشین ابزار پنج محور با استفاده از دستگاه بالبار پرداخته می شود. تمرکز بر اندازه گیری خطاهای موقعیتی و خطاهای چرخشی مربوط به محورهای دورانی می باشد. بنابراین ابتدا با استفاده ماتریس های تبدیل همگن و بر اساس زنجیره سینماتیکی محورهای ماشین، یک مدل سازی ریاضی خطا برای هر محور انجام می شود تا یک دید کلی نسبت به تأثیر خطاها روی کارکرد ماشین به دست آید. در ادامه یک روش برای اندازه گیری این خطاها پیشنهاد می شود و برای اعتبار سنجی این روش پیشنهادی، نتایج آن با یک روش معتبر مقایسه می شود. . ماتریس های تبدیل همگن برای ایجاد یک مدل ماشین ابزار و تولید نمودارهای خطای بالبار به دلیل خطاهای هندسی ماشین های ابزار و بر اساس طرح آزمایشی ارائه شده، استفاده می شوند. الگوهای مسیر حرکتی بالبار شبیه سازی شده را می توان برای ارزیابی اثرات خطای منحصربه فرد برای خطاهای شناسایی شده و تشخیص شرایط ماشین ابزار استفاده کرد.

این مقاله به سوراخکاری کامپوزیت پلیمری تقویت شده با فیبر کربن (CFRP) پر شده با نانولوله کربنی (CNT) با استفاده از تابع مطلوبیت مبتنی بر روش سطح پاسخ (RSM) می پردازد. در سوراخکاری کامپوزیت های CFRP زمینه فلزی هیبریدی، نیروی پیشروی اضافی و ارتفاع پلیسه باعث کاهش عملکرد کامپوزیت می شود. بنابراین، برای بهبود عملکرد کامپوزیت زمینه فلزی هیبریدی، نیروی پیشروی و ارتفاع پلیسه کامپوزیت به حداقل می رسد. از این رو، نیروی پیشروی و ارتفاع پلیسه عواملی هستند که در تحقیق حاضر در نظر گرفته می شوند و پاسخ های اصلی هستند که با استفاده از تابع مطلوبیت مبتنی بر RSM به حداقل می رسند. چهار عامل ورودی مهم مانند سرعت سوراخکاری، نرخ پیشروی، درصد CNT و زاویه مارپیچ مته برای تجزیه و تحلیل عملکرد فرآیند سوراخکاری در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد که نرخ پیشروی پارامتر بسیار تأثیرگذاری است که بر نیروی پیشروی و ارتفاع پلیسه در کامپوزیت های زمینه فلزی هیبریدی تأثیر می گذارد. در حین عملیات سوراخکاری، به دلیل مالش متقابل ذرات ساینده CNT باعث آسیب های سطحی گسترده مانند سوراخ ها، ترک ها و بیرون آمدن الیاف می شود. نتایج ANOVA نشان می دهد که داده های تجربی در فاصله اطمینان 95 درصد به خوبی همبستگی دارند و این تکنیک می تواند برای پیش بینی پارامترهای سوراخکاری کامپوزیت ماتریس فلزی CFRP بسیار مفید و قابل اعتماد باشد.

دبی سنج مکانیکی یکی از ابزارهای پرکاربرد در صنایع مختلف همچون صنعت نفت است. در دبی سنج مکانیکی از یک جفت چرخدنده اوال استفاده می شود. مهمترین مسئله در چرخدنده اوال عدم یکنواختی در شکل دندانه آن است. این عدم یکنواختی برای جلوگیری از تداخل چرخدنده ها در هم است به همین دلیل مشابه چرخدنده گرد نمی توان چرخدنده تراشی کرد. برای ماشینکاری چرخدنده اوال نیازمند طراحی ابزار یا استفاده از روش وایرکات است. در نتیجه نیازمند شناخت پروفیل دندانه های چرخدنده اوال می باشد. از اینرو در این مقاله به بررسی روابط حاکم بر چرخدنده های اوال پرداخته شده است. در این روابط تعداد دندانه ابعاد هندسی و معادلات حرکت بررسی شده است. سپس با استفاده از نرم افزار گیراوتیکس و به کمک نتایج روابط چرخدنده ها مدل شده است شرایط تداخل دو چرخدنده در این نرم افزار بررسی شده است در نهایت با استفاده از نرم افزار کامسول برای حالت مناسب تحلیل تنشی چرخدنده انجام شد. به کمک مدل ایجاد شده امکان تولید این چرخدنده با استفاده از روش وایرکات وجود دارد.

زمانی­که نیاز به انتقال قدرت میان شفت­های غیرموازی باشد از چرخدنده­های مخروطی استفاده می­شود. چرخدنده­های مخروطی کاربرد زیادی در سیستم­های انتقال قدرت نظیر دیفرانسیل خودرو و گیربکس بالگردها دارند لذا شناخت و بهبود عملکرد این نوع چرخدنده اهمیت ویژه­ای دارد. محاسبه دقیق زمان ماشین کاری چرخ دنده مخروطی مورد نظر به منظور کاهش وقت و هزینه ها امری مهم و ضروری می باشد. در این مقاله، داده ها با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی در سه سطح جمع آوری شده اند. مقدار زمان ماشین کاری برای هر آزمایش محاسبه شد، سپس با کمک تجزیه وتحلیل به روش سیگنال به نویز به بررسی تاثیر پارامترهای ورودی بر طراحی چرخ دنده مخروطی دندانه مستقیم بر روی کاهش زمان ماشین کاری پرداخته شده است. پارامترهای مورد بررسی نسبت تبدیل، تنش تماسی مجاز و تنش خمشی مجاز می باشد. مطابق نتایج به دست آمده پارامتر نسبت تبدیل موثرترین پارامتر بر روی کاهش زمان ماشین کاری شناخته شد. مقدار بهینه نسبت تبدیل در سطح 1 با مقدار 5/1 گزارش شد.

یکی از اجزای فرآیند MAF، میدان مغناطیسی می باشد که از طریق منبع میدان اعمال می گردد. این منبع می تواند دائمی و یا الکتریکی باشد. آهنرباهای دائمی از لحاظ شکل به دو دسته عمده مکعبی و استوانه ای تقسیم می گردند. در تحقیقات گذشته از آهنربا استوانه ای سرکروی، جهت انجام MAF بر سطوح آزاد استفاده شده است، که با توجه به زمان بر بودن، انجام فرایند دارای راندمان بالایی نمی باشد. در این پژوهش، ابتدا روش های ساخت آهنربای سرکروی، برای یافتن شرایط مغناطیسی بهینه بررسی شده اند. سپس، به منظور افزایش راندمان فرآیند، روش هایی برای افزایش کارایی آهنربای سرکروی، بررسی شده است. بر این اساس، روش های مذکور مورد بحث و ارزیابی قرار گرفته اند. با توجه به نتایج، در روش استفاده از آهنربای ساچمه ای و اتصال آن به آهنربای استوانه ای، چگالی شارمغناطیسی مقدار قابل توجهی بوده و همنچنین با شیاردار کردن آهنربای سرکروی، تغییرات زبری درسطوح شیب دار قطعه کار فرومغناطیس از 21 درصد به 4/34 درصد رسیده و در ناحیه شیب دار با زاویه ی انحناء 90 و 105 درجه ی سطح قطعه کار فرومغناطیس، 9 درصد افزایش تغییرات زبری، رخ می دهد.

بهینه سازی مصرف انرژی در ربات های صنعتی می تواند هزینه های عملیاتی را کاهش دهد، عملکرد را بهبود بخشد و طول عمر ربات را در طول ساخت قطعه افزایش دهد. در سال های اخیر با پیشرفت علم و فناوری، فناوری های جدیدی مانند محاسبات ابری، داده انبوه و غیره به طور مداوم ظهور کرده اند و از فناوری رایانش ابری در تحقیقات ربات ها استفاده شده است که باعث شده ربات طراحی شده عملکرد بلادرنگ بالایی داشته باشد. و راندمان انرژی بالا، هزینه کم و یک سری مزایا. یکی از مهم ترین جنبه های این فناوری استفاده از آن در نظارت مستمر بر عملکرد ربات ها دارد که می تواند تضمین کننده عملکرد بهینه آن شود. در این تحقیق ابتدا مرروی بر روش های کاهش مصرف انرژی ارائه شده است و در ادامه میزان اثرگذاری استفاده از فناوری محاسبات لبه در کاهش انرژی تجزیه و تحلیل شده است. برای این منظور استفاده از الگوریتم های بهینه سازی عملکرد ربات شامل خط سیر و زمان های کاری آن توسط لبه کنترل می شود. نتایج شبیه سازی های نشان می دهد که با استفاده از فناوری لبه می توان به میزان قابل توجهی انرژی مصرفی را کاهش داد.