• شماره ركورد
    33819
  • پديد آورنده

    رضا عاليبري

  • عنوان
    بررسي تجربي و عددي ميزان تغيير شكل سازه يك ماشين فرز در حين عمليات ماشين‌كاري
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مكانيك گرايش ساخت و توليد
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/03/19
  • استاد راهنما
    حبيب اله اكبري
  • استاد مشاور
    ندارم
  • دانشكده
    مكانيك
  • چكيده
    امروزه تقاضا براي قطعات با تلورانس بسته و كيفيت بالا رو به افزايش است .از آنجا كه بسياري از قطعات در فرآيند توليد نياز به ماشينكاري دارند حصول اطمينان از دقت و سرعت در توليد قطعات از اهميت بالاي برخوردار است .يكي از ماشين هاي مورد استفاده درفرآيند هاي توليد در صنعت ماشين فرز است كه عواملي همچون نيرو ،حرارت وسايش و...باعث دقت ماشين كاري ميشود همانطور كه اشاره شد نيرو يكي از مهمترين عوامل مي باشد كه در هنگام براده برداري نيرو و گشتاوري به ابزارو محور اسپيندل و در نتيجه به سازه ماشين وارد ميشود. در اين پژوهش سعي كرديم با استفاده از4 قطعه كار با خواص مختلف از جمله فولاد قالب 2311، فولاد MO40، آلومينيوم 6063 و برنج عيار 58.5 ميزان انحراف سازه ماشين فرز FP4M را بررسي كنيم. هدف اين پژوهش تحليل و مقايسه صلبيت يك نوع ماشين ابزار فرز به ¬صورت تجربي و عددي و نيروهاي برشي و عوامل مؤثر بر فرآيند ماشين‌كاري مواد مهندسي مختلف با استفاده از مدل‌هاي تحليلي و شبيه‌سازي اجزاء محدود است. در اين راستا، موادي مانند آلومينيو م 6063، فولاد Mo40، فولاد ابزار AISI D2 و برنج 5․58 به‌عنوان ماده ماشين‌كاري شونده مورد مطالعه قرار گرفتند. جهت بررسي، از المان‌هاي C3D10 در نرم‌افزار آباكوس براي مش‌بندي و شبيه‌سازي فرآيند استفاده شد. همچنين، با استفاده از روابط تحليلي، نيروي برش هر ماده با در نظر گرفتن پارامترهايي نظير سرعت پيشروي، سرعت دوراني ابزار، قطر ابزار، و عمق باربرداري محاسبه شد. با هدف بررسي و تحليل مقدار جابجايي ماشين ابزار، تصاوير ماشين ابزار حين باربرداري از هر ماده و نيز در حالت بدون بار با تنظيمات معين و مشخصي صورت گرفت تا خطا به حداقل مقدار ممكن برسد. در ادامه تصاوير و جابجايي ايجاد شده بر روي ماشين ابزار با استفاده از روش‌هاي پردازش تصوير بررسي و اندازه‌گيري شد. به علاوه مقادير متغيرهاي ماشين‌كاري براي هر تصوير يادداشت شده و با استفاده از روابط تجربي محاسبه نيروي برش محاسبه و وارد نرم‌افزار آباكوس شد. سپس جابجايي و تغيير شكل نهايي ماشين ابزار حاصل از شبيه‌سازي عددي آباكوس با مقادير حاصل از تصاوير تجربي مقايسه شد. نتايج به‌دست‌آمده نشان دادند كه نيروي برش به شكل قابل توجهي به جنس ماده، پارامترهاي ماشين‌كاري و هندسه ابزار وابسته است. همچنين مقايسه صلبيت ماشين ابزار در حالت تجربي و عددي در محدوده 5 درصد خطا را شامل شد.با نتايج به دست آمده از شبيه سازي و تجربي براي فولاد قالب 2311 بيشترين مقدارجابه جايي وهمينطور براي آلومينيوم 6063 كمترين مقدارجابه جايي ثبت شد. در خلال تحليل نتايج، به بررسي مقدار و علت تغيير شكل براي ماشين‌كاري هر يك از چهار ماده مذكور پرداخته شد. به‌علاوه، مدل اجزاء محدود تطابق مناسبي با محاسبات تحليلي داشت كه اعتبار روش شبيه‌سازي را تأييد مي‌كند. اين پژوهش مي‌تواند به بهبود فرآيندهاي ماشين‌كاري صنعتي از طريق انتخاب بهينه پارامترها و كاهش هزينه‌هاي توليد كمك كند.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/07/15
  • عنوان به انگليسي
    Experimental an‎d numerical investigation of the deformation rate of a milling machine structure during machining operations
  • تاريخ بهره برداري
    6/9/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    رضا عاليبري

  • چكيده به لاتين
    The aim of this research is to analyze an‎d compare the rigidity of a particular milling machine both experimentally an‎d numerically, as well as to eva‎luate the cutting forces an‎d factors affecting the machining process of various engineering materials using analytical models an‎d finite element (FE) simulations. In this study, materials such as Aluminum 6063, Mo40 steel, AISI D2 tool steel, an‎d Brass 58.5 were investigated as workpiece materials. For the simulation, C3D10 elements in Abaqus were employed for meshing an‎d process modeling. Moreover, cutting forces for each material were calculated using analytical relationships, considering parameters such as feed rate, spindle speed, tool diameter, an‎d depth of cut. In order to assess an‎d analyze the displacement of the machine tool, images were captured during machining under loaded an‎d unloaded conditions with predetermined settings to minimize errors. These images an‎d the resulting displacements were then examined an‎d measured using image processing techniques. Additionally, the machining parameter values for each image were recorded, an‎d the experimentally determined cutting forces were calculated using empirical relations an‎d applied in Abaqus. Finally, the machine tool’s displacement an‎d deformation obtained from the Abaqus simulation were compared with the experimental image-based measurements. The results showed that the cutting force is significantly dependent on the workpiece material, machining parameters, an‎d tool geometry. Furthermore, the comparison of machine tool rigidity between the experimental an‎d numerical methods exhibited an error of less than 5%. During the analysis, the magnitude an‎d causes of deformation for the machining of each of the four materials were discussed. In addition, the finite element model demonstrated a good agreement with the analytical calculations, confirming the validity of the simulation approach. This research can contribute to the improvement of industrial machining processes by optimizing machining parameters an‎d reducing production costs.
  • كليدواژه هاي فارسي
    صلبيت ماشين‌ابزار , ماشين‌كاري , شبيه‌سازي عددي , ماشين ابزار فرز
  • كليدواژه هاي لاتين
    Machine tool rigidity , Machining , Numerical simulation , Milling machine tool
  • Author
    Reza Alibari
  • SuperVisor
    Habibolah Akbari
    • لينک به اين مدرک
    https://dl.iust.ac.ir/dl/search/default.aspx?Term=33819&Field=0&DTC=6