شماره ركورد
34300
پديد آورنده
مبين صيادي كلمي
عنوان
توسعه يك مدل هوش مصنوعي براي ارزيابي زبري سطح در فرآيند فرزكاري مارپيچ به كمك بينايي ماشين
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/06/16
استاد راهنما
بهنام داودي
استاد مشاور
محمد شهبازي
دانشكده
مهندسي مكانيك
چكيده
با افزايش روز افزون تقاضا در صنايع ماشينكاري دقيق و همچنين نياز به اتوماسيون در اين صنعت، ارزيابي و بررسي مولفههاي كيفي قطعات مورد تاكيد قرار ميگيرد. فرزكاري مارپيچ يكي از فرآيندهاي پركاربرد ماشينكاري است كه براي توليد دقيق سوراخ درون قطعات استفاده ميشود. زبري سطح يكي از مولفههاي مهم قطعات ماشينكاري است كه اندازهگيري آن با دو چالش سرعت و دقت مواجه است. در ابتدا محققين با روشهاي مبتني بر بينايي ماشين و با استفاده از يك يا چند ويژگي بافت سطح و استخراج آنها با روشهاي كلاسيك اقدام به حل اين مسئله ميكردند كه با تغيير شكل بافت سطح ديگر كارايي نداشت. با پيشرفتهاي چشمگير اخير در هوش مصنوعي و به خصوص يادگيري عميق، امكان پيشبيني دقيق و سريع زبري سطح در فرآيند فرزكاري فراهم شده است. در اين تحقيق با تصويربرداري از سوراخهاي فرزكاري مارپيچ شده و پيشپردازش آنها با فيلتر لاپلاسين يك مجموعه داده توليد شد و سپس مسئله دستهبندي محدوده زبريسطح با استفاده از معماريهاي مشهور ResNet50، Xception، DenseNet121 و الگوريتمهاي بهينهسازي ADAM، SGD و RMSprop 9 مدل يادگيري عميق پايه، دو مدل يادگيري گروهي با روش رايگيري نرم و يك مدل ادغام ويژگي با تركيب تصاوير و پارامترها آموزش داده شد. نتايج سه مدل پايه با بيشترين دقت مورد اعتبارسنجي متقابل به روش K Fold قرار گرفتند. مدل ادغام ويژگي با دقت دستهبندي %94.59 و سرعت 0.0962 ثانيه بهترين عملكرد را در ميان مدلها داشت و پس از آن مدل يادگيري گروهي با تركيب چهار مدل پايه به دقت 90.09% رسيد، در ميان مدلهاي پايه نيز شبكه ResNet50 با الگوريتم بهينهسازي ADAM بيشترين دقت 88.29% را در دستهبندي داشت.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/03
عنوان به انگليسي
Development of an artificial intelligence model for surface roughness evaluation in helical milling process using machine vision.
تاريخ بهره برداري
9/7/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مبين صيادي كلمي
چكيده به لاتين
With the ever-increasing demand in precision machining industries and the need for automation in this field, the evaluation and assessment of the qualitative components of workpieces have gained significant emphasis. Helical milling is one of the widely used machining processes for producing precise holes in components. Surface roughness is a crucial quality parameter in machined parts, the measurement of which faces two main challenges: speed and accuracy. Initially, researchers addressed this problem using machine vision-based methods by employing one or multiple texture features of the surface and extracting them through classical approaches, which became ineffective when the surface texture pattern changed. With the remarkable recent advancements in artificial intelligence, particularly deep learning, accurate and rapid prediction of surface roughness in the milling process has become possible. In this study, a dataset was created by capturing images of helically milled holes and preprocessing them with a Laplacian filter. The problem of surface roughness range classification was then tackled using nine baseline deep learning models based on the well-known architectures ResNet50, Xception, DenseNet121 and the optimization algorithms ADAM, SGD, and RMSprop, along with two ensemble learning models using soft voting and one feature fusion model combining images and parameters. The results of the three baseline models with the highest accuracy were validated through cross-validation using the K-Fold method. The feature fusion model achieved the best performance among all models with a classification accuracy of 94.59% and a speed of 0.0962 seconds, followed by the ensemble learning model combining four base models, which reached an accuracy of 90.09%. Among the baseline models, the ResNet50 network with the ADAM optimization algorithm achieved the highest classification accuracy of 88.29%.
كليدواژه هاي فارسي
هوش مصنوعي , يادگيري عميق , فرزكاري مارپيچ , زبري سطح , بينايي ماشين
كليدواژه هاي لاتين
artificial intelligence , Deep Learning , Helical Milling , Surface Roughness , Machine Vision
Author
Mobin Sayadi Kelemi
SuperVisor
Behnam Davoodi