• شماره ركورد
    31671
  • پديد آورنده

    محمد زنگنه نجفي

  • عنوان
    پيشبيني درجه كيفي زبري سطح در ماشين كاري آلياژهاي آلومينيوم توسط شبكههاي عميق پيچشي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مكانيك/گرايش ساخت توليد
  • سال تحصيل
    1400
  • تاريخ دفاع
    1403/06/26
  • استاد راهنما
    دكتر سيدعلي نيكنام، دكتر محمد شهبازي
  • استاد مشاور
    _
  • دانشكده
    مهندسي مكانيك
  • چكيده
    زبري سطح يكي از مشخصه هاي مهم كيفيت سطح قطعات ماشينكاري شده است كه متأثر از پارامترهاي مختلف برشي است. باتوجه به فراواني استفاده از روش ماشينكاري در صنايع گوناگون، پيشبيني و كنترل مقادير زبري سطح از درجه اهميت بالايي برخوردار است. در اين پاياننامه يك چهارچوب اجرايي براي طبقه بندي مقادير زبري سطح در قطعات فرزكاري ارائه شده است كه در آن با استفاده از الگوريتمهاي يادگيري عميق، مدلي براي كلاسه بندي مقادير زبري پياده سازي شده است. به منظور پياده سازي الگوريتمهاي يادگيري عميق، در مجموع از سه دسته داده 54تايي حاصل از سيگنالهاي نشرآوايي ضبط شده در ماشين كاري سه آلياژ آلومينيوم ،7075 6061 و 2024 استفاده شده است. پارامترهايي چون سرعت برشي، عمق برش، نرخ پيشروي ابزار و نوع پوشش ابزار به عنوان پارامترهاي برشي استفاده شده اند . سيگنالهاي نشر آوايي ضبط شده در طول فرايند بر اساس چهار روش كدگذاري به تصاوير دوبعدي تبديل شده اند كه اختلاف اين روش ها در توانايي آنها در استخراج ويژگي ها نهفته است و در نهايت تصاوير به شبكه هاي عصبي پيچشي مانند 16VGG، رزنت ،18 شافلنت، موبايلنت و LSTM-CNN به عنوان ورودي داده ميشود و خروجي حاصل مي گردد. در بين تكنيك هاي كدگذاري، روش اول )انباشت كانالهاي جايگشت شده( در عين كم بودن فرايند پيشپردازشي، به بيشترين دقت در طبقه بندي، در حدود %98 در انواع شبكه هاي پيچشي ميرسد . همچنين در صورت نياز به تشخيص بلادرنگ در فرايند ، بهتر است از شبكه موبايلنت به دليل تشخيص سريع تر )هزينه محاسباتي پايين تر( با دقت تشخيص باال، در 96 الي %98 استفاده كرد. براي اعتبارسنجي، كارايي روش ها تحت دو سطح مختلف نويز سنجيده شده است. روش دوم )انباشت كانالهاي نمونه برداري شده( افت دفت كمتري در برابر نويز داشته و دقت تشخيص باالي %90 را در شرايط نويز بالا حفظ كرده است. همچنان نشان داده شد كه اضافه كردن پارامترهاي فرايندي مانند سرعت برش و عمق برش و نرخ پيشروي ميتواند باعث بهبود دقت شبكه ها شود.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/09/18
  • عنوان به انگليسي
    The use of deep convolutional networks for surface roughness values prediction in the machining of aluminum alloys
  • تاريخ بهره برداري
    9/16/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    محمد زنگنه نجفي

  • چكيده به لاتين
    Surface roughness of machined parts is a crucial parameter in assessing surface quality, influenced by a wide range of factors. This report presents a framework for predicting and classifying surface roughness in milling operations using deep learning techniques applied to data. A model is proposed to predict and classify surface roughness values, utilizing data from 162 experiments conducted on three aluminum alloys: 7075, 6061, and 2024. The data include cutting speed, depth of cut, tool coating type, feed rate, and surface roughness output. In this study, acoustic emission signals recorded during milling tests were converted into 2D images and fed into convolutional neural networks (CNNs) such as ResNet18, ShuffleNet, MobileNet, and CNN-LSTM. Four methods were used to convert the time-series acoustic emission signals: Stacked Sample Permutation Channels (SSPC), Stacked Sampled Channels (SSSC/SSSC*) , which has two subsets, and Recurrence Plots (RP). Among these encoding techniques, SSPC achieved the highest accuracy, over 98%, in most models, attributed to the minimal preprocessing of the signals. MobileNet demonstrated a strong combination of accuracy (96- 98%) and low computational cost. The performance of these methods was also eva‎luated under two noise levels, 40% and 80%, with both zero-mean and non-zero-mean noise conditions. SSPC and SSSC were the most robust against noise, maintaining test accuracy above 90% even in high-noise conditions. Adding acoustic emission data alongside process parameters (cutting speed, depth of cut, feed rate, tool type) as additional inputs can enhance model accuracy and convergence speed, particularly for noisy data. Finally, ShuffleNet and MobileNet were identified as suitable architectures for real-time monitoring due to their high accuracy, noise resistance, and low computational cost. In summary, this study demonstrates the capability of deep convolutional networks combined with innovative signal encoding techniques to accurately predict surface roughness under varying conditions. Based on process parameters, this framework offers a data-driven approach for real-time monitoring and optimization of machining processes.
  • كليدواژه هاي فارسي
    ماشينكاري , هوش مصنوعي , يادگيري عميق , كيفيت سطح , سيگنال نشر آوايي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Machining , artificial intelligence , deep learning , surface quality , , acoustic emission signals
  • Author
    Mohammad Zangene Najafi
  • SuperVisor
    Dr. Seyed Ali Niknam, Dr. Mohammad Shahbazi