per
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
2020-02-20
6
9
1
12
104413
Original Article
طراحی فرآیند قطعات استوانهای به روش واریانت و جنرتیو با استفاده ازمشخصه های Step فایل
Process planning of cylindrical parts via by variant and generative methods and using of STEP file features
امین سعیدی
amin_22_rat@yahoo.com
1
آیدین سلیمی اصل
salimy@pnu.ac.ir
2
مقصود شلوندی
mshalvandi@ytabrizu.ac.ir
3
مهندس طراح در شرکت خصوصی-تبریز
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران
گروه مهندسی ساخت و تولید- دانشکده مکانیک-دانشگاه تبریز-تبریز-ایران
در کارگاههای تولیدی و کارخانهها برای تولید یک کالا مسیری را برای انجام فرایند تولید در نظر میگیرند. به دلیل انجام چندین فرایند برای رسیدن به یک محصول نهایی، مسیر فرایند تولید در برگههایی ذخیره میشود. این برگهها نشاندهنده مسیری است که یک کالا با توجه به آن مسیر تولید میشود. با ورود کامپیوترها به عرصه صنعت، برگههای فرایند تولید از طریق این سیستمها ایجاد شدند. بعلاوه بعضی نرمافزارها توسعه پیدا کردند تا برنامه فرآیند تولید را بهصورت اتوماتیک ایجاد کنند که به سیستمهای فرایند تولید کامپیوتری ( (CAPP مشهور هستند. در این تحقیق نرمافزاری تهیهشده است که اقدام به شناسایی و استخراج مشخصههای قطعه نموده و دادههای خامی را برای سیستمهای CAPP ارائه میکند. این نرمافزار علاوه بر شناسایی و استخراج مشخصههای قطعات استوانهای اقدام به ایجاد برنامه فرایند تولید بهصورت نیمه اتوماتیک مینماید. قطعات بعد از شناسایی مشخصاتشان بر همین اساس دستهبندی میشوند و با مشخصههای مربوط به بانک اطلاعاتی که از قبل ایجادشده است مقایسه میشوند و درنهایت نرمافزار، یک یا چند برنامه فرایند مناسبی را برای قطعات پیشنهاد میکند. همچنین قطعات جدید میتوانند دوباره در بانک اطلاعاتی برای استفاده ذخیره گردند. نرمافزار ایجادشده توسط چندین قطعهی استوانهای مورد آزمایش و راستی آزمایی قرار گرفت و نتایج رضایت بخشی را ارائه داد؛ بنابراین، این نرمافزار میتواند با دقت بالایی در کارگاههای ماشینکاری مورداستفاده قرار گیرد.
A manufacturing route is defined for any product in all of the manufacturing workshops and the factories. Since, different numbers of processes are conducted on a product, the processing routes are saved on some manual sheets. These sheets show the details of process planning for any product during the manufacturing route. By entering the computers to industry, the route sheets started to be produced using of the computers. Moreover, some software's were developed to automatically produce the process planning programs which are known as Computer Aided Process Planning (CAPP) systems. In this research, a CAPP based software is developed for feature recognition and extraction of the cylindrical parts to provide the raw data of the CAPP systems. On the other hand, except for the feature extraction of cylindrical parts, this program is be able to create the process planning program in a semiautomatic manner using of its extracted feature data. After recognition and extraction of the features, the parts are classified and are compared with the created data base features and one or more process planning program is suggested finally. Also, the new parts again can be saved for using in the program data base. This program results were compared with a different number of created process planning route sheets and the results confirmed the program reliability. Therefore, this program can be used in machining workshops with a high accuracy.
https://www.iranjme.ir/article_104413_9d36f188dce53415d0eaed3b77d6ec31.pdf
برنامهریزی فرایند
CAPP
استخراج مشخصهها
برگههای مسیر
Process planning
CAPP
Feature Extraction
Route sheets
per
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
2020-02-20
6
9
13
24
104414
Original Article
مطالعه تجربی اثر دما بر تغییرات خواص مکانیکی ورق آلیاژ آلومینیومی تولیدشده به کمک فرآیند نورد در کانال همسان زاویه دار
Experimental study of the effect of temperature on mechanical properties of aluminum sheets produced by equal channel angular rolling process
جواد عیسی آبادی بزچلوئی
javad.isaabadi@gmail.com
1
محمد صدیقی
sedighi@iust.ac.ir
2
Ramin هاشمی
rhashemi@iust.ac.ir
3
کارشناسی ارشد/ مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
گروه ساخت و تولید- دانشکده مهندسی مکانیک- دانشگاه علم و صنعت ایران
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
فرآیند نورد در کانال همسان زاویهدار، یکی از روشهای تغییرشکل پلاستیک شدید میباشد که به منظور دستیابی به مواد فوق ریزدانه مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، به بررسی اثر دمای فرآیند نورد در کانال همسان زاویهدار بر روی خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم 5083 در پاسهای مختلف پرداخته شد. فرآیند نورد در کانال همسان زاویهدار در دماهای محیط، 200 و 300 سانتیگراد و با استفاده از روانکار در پاسهای مختلف بر روی نمونهها انجام گرفت. خواص مکانیکی و شکست نمونهها به وسیله آزمون کشش تک محوره، آزمون میکروسختی و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که با افزایش تعداد پاسهای فرآیند نورد در کانال همسان زاویهدار در یک دمای مشخص استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی و میکروسختی نمونهها افزایش مییابد که این افزایش در پاسهای ابتدایی با شیب بیشتری اتفاق میافتد، در حالی که تغییر طول نمونه تا شکست کاهش مییابد. با مقایسه خواص مکانیکی نمونهها بعد از انجام فرآیند نورد در کانال همسان زاویهدار در یک پاس مشخص در دماهای مختلف مشاهده شد که با افزایش دما استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی و میکروسختی نمونهها نسبت به دمای محیط اندکی کاهش یافته ولی مقدار تغییر طول نمونه تا شکست و به دنبال آن شکلپذیری نمونهها بهبود یافته است. به طوری که در پایان پاس سوم، استحکام تسلیم و سختی نمونههای عبور داده شده در دمای 300 درجه سانتیگراد نسبت به دمای محیط به ترتیب 14.8% و 8.5% کاهش و درصد تغییر طول نمونه تا شکست 22.2% افزایش یافته است.
The equal channel angular rolling (ECAR) process is one of the methods of severe plastic deformation that is considered to obtain ultrafine-grain materials (UFG.( In this study, the effect of temperature on the mechanical properties of 5083 aluminum alloy was investigated in this process. Equal channel angular rolling process was performed at the temperatures 25℃ (room temperature), and 200 and 300℃. The equal channel angular rolling was used as a lubricant. The evaluation of mechanical properties and fracture mode of the samples was assessed using uniaxial tensile test, micro-hardness test and scanning electron microscope (SEM). The results revealed that by increasing number of ECAR passes at a specific temperature, yield strength, ultimate tensile strength and micro-hardness increased in which that increasing rate is more higher at the initial passes than the last ones, while the elongation decreased, contrarily. Study of the mechanical properties of the samples after applying the ECAR process in a specified pass at different temperatures showed that by increasing the temperature, the yield strength, ultimate tensile strength and micro-hardness of samples decreased in comparison with the samples processed in the ambient temperature. However, the elongation was improved. As a quantitatively results, at the end of the third pass at 300°C, the yield strength and micro-hardness of the samples decreased by 14.8% and 8.5%, respectively, in comparison with the samples processed in the ambient temperature, and the elongation increased by 22.2%.
https://www.iranjme.ir/article_104414_134f5ced063ee81d465c4c071f677908.pdf
نورد در کانال همسان زاویهدار
آلیاژ آلومینیوم 5083
خواص مکانیکی
میکروسکوپ الکترونی روبشی
دما
ECAR
Aluminum alloy 5083
Mechanical properties
SEM
Temperature
per
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
2020-02-20
6
9
25
36
104415
Original Article
بررسی تأثیر شکل هندسه پین ابزار بر خواص مکانیکی و ریزساختاری منطقه جوش در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی لببهلب AlMg6
Study of the effect of instrument pin geometry on mechanical and microstructural properties of the welding region in the process of friction stir butt welding of AlMg6
مهدی مهری
iwe1360@yahoo.com
1
محمدرضا خانزاده قره شیران
khanzadeh@iaumajlesi.ac.ir
2
حمید بختیاری
h.bakhtiari@merc.ac.ir
3
کارشناسی ارشد مهندسی مواد، جوشکاری، دانشکده مهندسی مواد، واحد شهر مجلسی، دانشگاه آزاد اسلامی، شهر مجلسی، ایران
استادیار، مرکز تحقیقات مهندسی پیشرفته، واحد شهر مجلسی، شهر مجلسی دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
دانشکده مواد، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
در این تحقیق تأثیر شکل هندسه پین ابزار بر تغییرات خواص مکانیکی و ریزساختاری منطقه جوش و نزدیک به آن در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی لببهلب آلیاژ آلومینیومGost 4784-97 با استفاده از دو نوع پین ابزار مخروطی رزوه دار و استوانهای بررسی شد. جهت مطالعه ریزساختاری از آزمون متالوگرافی توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترون روبشی و برای بررسی اثر چرخش پین بر خواص مکانیکی اتصال، از آزمون کششی و ریز سختی سنجی استفاده شد. نتایج آزمون متالوگرافی نمایانگر سطح ظاهری صاف و صیقلی نمونههای جوشکاری شده با پین استوانهای رزوه ریز است. آنالیز EDS نشاندهنده رسوبات آلومینیوم، منیزیم، منگنز و آهن به رنگ روشن و رسوبات اکسیژن، منیزیم، آلومینیوم و سیلیسیوم به رنگ تیره در تصاویر بوده است. آزمون ریز سختی سنجی نشان داده که بیشترین میزان سختی در منطقه جوش توسط ابزار استوانهای رزوه درشت حاصلشده و دلیل آن کار مکانیکی شدید و دمای بالا حین فرایند جوشکاری بوده که باعث تشکیل دانههای بسیار ریز در منطقه اغتشاش، بهوسیله مکانیزم تبلور مجدد دینامیکی بوده است. استحکام کششی همه نمونههای جوشکاری شده از استحکام کششی فلز پایه بیشتر بوده و این موضوع بیانگر عدم وجود عیوب در جوشها و همچنین بیانگر بهدست آمدن ریزساختار مناسب در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بوده که باعث بهبود خواص مکانیکی در منطقه جوش شده است.
In this study, the effect of tool pin geometry on the mechanical and microstructural changes in the weld region and near it was investigated in the Friction Stir Welding process of butt joint of GOST 4784-97 aluminum alloy, using two types of threaded conical and cylindrical tool pins. To study the microstructure, a metallographic analysis using optical microscope and scanning electron microscope was used, and a tensile and micro hardness tests were used to investigate the effect of pin rotation on the mechanical properties of the joint. The results of the metallographic survey show a smooth and polished surface of the welded specimens with fine threaded cylindrical pin. The EDS analysis indicates the precipitates of aluminum, magnesium, manganese and iron in bright colors and the precipitates of oxygen, magnesium, aluminum, and silicon in the dark colors in the images. The micro-hardness analysis has shown that the highest degree of hardness in the weld region is obtained by coarse threaded cylindrical tool; and its reason was hard mechanical work and high temperature during the welding process, which led to the formation of very fine grains by the dynamic recrystallization mechanism, in the stir region. The tensile strength of all welded specimens was greater than the tensile strength of the base metal; and indicates that there are no imperfections in the welds, as well as an appropriate microstructure in frictional stir welding that improves the mechanical properties of the welded area.
https://www.iranjme.ir/article_104415_6a1d1433a9c0694bd84fd9817548107e.pdf
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی
آلومینیوم Gost 4784-97
هندسه پین
خواص مکانیکی
Friction Stir Welding
Gost 4784-97 aluminum alloy
Pin geometry
Mechanical properties
per
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
2020-02-20
6
9
37
44
104416
Original Article
طراحی و ساخت ضخامت سنج لیزری و بررسی تاثیر تغییرات عمق اسکن و شدت نور محیط بر دقت ابرنقاط خروجی
Design and construction of laser thickness measurement device and analysis the effect of variation of the scanning depth of field and ambient light intensity on the accuracy of point cloud
رضا حمزه لو
rehamzeloo@sru.ac.ir
1
امیر رفاهی اسکوئی
amir.refahi@sru.ac.ir
2
مصطفی ورمزیار
varmazyar.mostafa@srttu.edu
3
گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران
گروه مهندسی ساخت و تولید، دانکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران
دانشکده مهندسی مکانیک،دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران
در این مقاله، با ارائه و تشریح روشی مبتنی بر تکنیک مثلث بندی در روش نورساختار یافته، گزارشی از طراحی و ساخت یک دستگاه ضخامت سنج غیرتماسی اپتیکی ارزان قیمت با استفاده از منبع نور لیزر با الگوی خطی و با دقت اندازه گیری قابل قبول mm 0.1 ± ارائه شده است. بمنظور ارزیابی نحوه تاثیر تغییرات پارامترهای عمق اسکن و شدت نور محیط بر فرآیند اندازه گیری و دقت ابرنقاط خروجی دستگاه و تعیین مقادیر بهینه آن، آزمون های لازم طراحی و اجرا گردیده شد. تجهیزات سخت افزاری مورد استفاده شامل یک منبع نورخطی لیزر 5 میلی وات و یک دوربین وب کم و میکروکنترلر بورد Arduino به همراه سنسور سنجش شدت نور محیط GY-30 بوده و بخش پردازش تصویر و محاسبات تولید و بازسازی ابرنقاط تحت نرم افزار Matlab و ارزیابی دقت ابعادی مدل ابرنقاط حاصله از عملیات اسکن و مقایسه با قطعه مرجع در نرم افزار Geomagic Qualify صورت پذیرفته است.
In this paper design and construction of a low-budget non-contact optical measuring device by laser light source with acceptable accuracy of ±0.1mm based on optical triangulation method in structure light technique is presented. Essential tests for analyzing the effect of variation in scanning depth of field and ambient light intensity on the resulted point-cloud accuracy and recognition of the optimum values were carried out. The applied hardware equipment consists of an Arduino board microcontroller, web camera, 5mW laser light source with linear pattern and light intensity measuring sensor GY-30. Also Matlab software is used for proposed technique implementation, as an analyzer for captured data from microcontroller, image processing, point-cloud generation in VRML format. Assessing the accuracy of point cloud models and comparison with reference object is done in Geomagic Qualify software. Results showed the direct impact of studied parameters on final accuracy in thickness measurement, and the necessity of determination of the optimal values.
https://www.iranjme.ir/article_104416_c52f9390cfb0753366fe5dd5be3578f2.pdf
ابرنقاط
اندازه گیری ابعادی
پردازش تصویر
عمق اسکن
لیزر
Point cloud
Dimensional Measurement
Laser
image processing
Scanning Depth of Field
per
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
2020-02-20
6
9
45
53
104417
Original Article
بررسی تجربی و عددی تاثیر اندازه ذرات پودر فلزی بر خواص فیزیکی و مکانیکی قطعات تولیدی به روش تراکم دینامیکی با نرخ بارگذاری بالا
Experimental and numerical investigation of the effect of metal powder particle size on the physical and mechanical properties of the components produced by high rate dynamic powder compaction
بهزاد محمدخانی حاجی خواجه لو
b_mohammadkhani@iau-ahar.ac.ir
1
رامین مشک آبادی
r-meshkabadi@iau-ahar.ac.ir
2
کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، باشگاه پژوهشگران و نخبگان، واحد اهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اهر
گروه مهندسی مکانیک، واحد اهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اهر
در این مقاله، اثر توزیع اندازه ذرات پودرهای فلزی بر چگالی و استحکام قطعات تولیدشده تحت بارگذاری ضربهای با سرعت بالا مورد بررسی قرار میگیرد. آزمونهای تجربی بر روی پودر آلومینیوم توسط سامانه تفنگ گازی انجام شده است. در این راستا، پودر آلومینیوم خالص با سه اندازه ذره متفاوت، تحت تراکم قرار گرفته و چگالی و استحکام قطعات متراکمشده، مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که بیشترین مقدار چگالی، مربوط به بزرگترین توزیع اندازه ذرات است. بهمنظور ارزیابی اثر مخلوط کردن ذرات پودر با توزیع اندازههای متفاوت در خواص قطعات متراکمشده، سه پودر اولیه با نسبتهای وزنی متفاوت، با یکدیگر ترکیبشدهاند. نتایج حاصل نشان می-دهد با افزایش سهم پودر با اندازه ذرات بزرگتر، چگالی قطعه مرکب افزایش مییابد ولی این امر تأثیر مشخصی بر استحکام ندارد. در ادامه یک مدلسازی ریاضی با استفاده از روش شبکههای عصبی جهت پیشبینی چگالی قطعات متراکمشده، ارائه گردیده است. در این روش، مقادیر تجربی بهدستآمده، بهعنوان ورودی روش شبکه عصبی مورداستفاده قرار میگیرند. مقایسه مقادیر پیشبینی شده توسط این مدل با نتایج بدستآمده از آزمایش، انطباق بسیار مناسبی را نشان میدهد.
The effect of size distribution of metal powder particles on the density and strength of fabricated parts under high velocity impact loading has been investigated in this paper. Experiments have been performed on aluminum powder using gas gun apparatus. To do so, pure aluminum powder with three different sizes has been compacted and both density and strength of compacts have been compared. The obtained results show that the coarsest particle size, has the maximum value of density. To evaluate the effect of mixing powder particles with different size distributions on properties of compacts, three initial powders with different weight ratios have been mixed together. The obtained results show that the density of composite part increases as the content of powder with greater particle sizes increases, but this has no particular effect on strength. Next, a mathematical modelling using neural network method has been presented to predict the density of compacts. Through this method, obtained experimental values are used as input by the neural network method. Comparison of values predicted using this model with those obtained by experiments, represents an appropriate level of adjustment.
https://www.iranjme.ir/article_104417_e6e40ce896ac4413455366905a638e53.pdf
تراکم دینامیکی پودر
پودر آلومینیوم
تفنگ گازی
بارگذاری ضربهای
شبکه عصبی مصنوعی
Dynamic powder compaction
Aluminum powder
Gas gun
Impact loading
Artificial Neural Network
per
انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران
مهندسی ساخت و تولید ایران
2476-504X
2020-02-20
6
9
54
62
104418
Original Article
بررسی رفتار ماشینکاری پلیمر پلیاتراترکتون در آزمون تک دانه ساینده
Investigation of machining behavior of Polyether Ether Ketone in Single grit scratch test
محمد خوران
mokhoran@gmail.com
1
حسین امیرآبادی
hamirabadi@neyshabur.ac.ir
2
بهمن آذرهوشنگ
aza@hs-furtwangen.de
3
گروه مهندسی مکانیک-ساخت و تولید، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بیرجند
هیئت علمی دانشگاه بیرجند
استاد گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فورت وانگن، توتلینگن، آلمان
آزمون تک دانه ساینده یکی از آزمایشهای اولیه برای شناخت بنیادی رفتار ماده و مکانیزم شکلگیری براده تحت فرایند سنگزنی است. در این آزمایش یک دانه به نمایندگی از دانههای موجود در چرخ سنگ، با قطعهکار درگیر خواهد شد و تفسیر نتایج آن کمک قابل توجهای در شناخت رفتار سنگزنی این ماده میکند و مکانیزم براده برداری ماده را تعیین خواهد نمود. پلی اتراترکتون به دلیل خواص منحصر به فرد مکانیکی و شیمیاییاش در صنایع هوا و فضا و مهندسی پزشکی مورد توجه قرار گرفته است. یکی از کاربردهای این ماده ساخت ایمپلنتها در صنایع پزشکی است. در این آزمایش تاثیر ضخامت براده برداشته نشده بر روی مکانیزم شکلگیری براده پلی اتراترکتون مطالعه گردیده است. آزمایشهای متعددی در عمقهای برشی مختلف (شروع از 1 میکرومتر ) و سرعتهای برشی متفاوت (5، 10 و 15 متر بر ثانیه) انجام گرفت. با افزایش سرعت برشی، به انرژی مخصوص بالاتری نیاز است و مقدار انرژی مخصوص در حداکثر عمق برش به مقدار j/mm3 2.5 میل میکند.
The Single grit scratch test is one of the first experiments for the fundamental recognition of the behavior of the material and the mechanism of chip formation under the grinding process. In this Test, a grit as an agent of the grinding wheel, is involved with the workpiece. The interpretation of its results makes a significant contribution to the understanding of the grinding behavior of this material, and the mechanism of cutting. Polyether ether ketone has been considered for its unique mechanical and chemical properties in aerospace and medical engineering. One of its applications is the construction of implants in the medical industry. In this study, the effect of uncut chip thickness has been studied on the mechanism of chip formation of the Polyether ether ketone. Several tests were carried out at different depths (starting from 1 μm) and different cutting speed (5, 10 and 15 m/s). By increasing the cutting speed, a higher specific energy is required and the amount of energy at a maximum depth would be 2.5 j/mm3.
https://www.iranjme.ir/article_104418_6c965aaee599e5e34a53727a3d459c4c.pdf
سنگزنی
آزمون تک دانه ساینده
پلی اتر اترکتون
سرعت برشی
انرژی مخصوص سنگ زنی
Grinding
Single Grit Scratch Test
Polyether Ether Ketone
Cutting Speed
specific energy