Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Fadaei Tehrani,Aminollah Mohammadi
علیرضا فدائی تهرانی (استاد راهنما) امین اله محمدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Ahmadi
محمد احمدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Design and Fabrication of Ultrasonic Machining Machine and Investigating Parameters Affecting on Glass Machining
In recent years, the application of oscillations caused by ultrasonic waves in various industries has been increasing rapidly. Therefore, extensive researches in various industrial fields, based on the application of these waves, began to be beneficial in optimizing the parameters affecting the methods based on the use of these waves. One of the special uses of ultrasonic waves is using in machining hard and brittle materials in a method called ultrasonic machining. Researches on this method is also expanding due to specific applications in various industries. These researches are done in two main parts. The first part is related to the upgrading and improvement of the machine mechanisms, and the second is in the field of investigating and optimizing the machining parameters on different materials. In the first step, design fabrication of the ultrasonic machining equipment was done. Then, in the second step, by designing a set of tests, drilling operations were performed under different machining conditions on a glass sample workpiece in order to ensure the proper operation of the machine. Results of the finite element method used to design the transducer and tool set were very close to the actual conditions, and this method can save time and money. The results of practical tests also showed that with increasing depth of cut, the amount of lateral overcut increases. Also, drilling with this method is done more easily when the tool is rotating, but the amount of the lateral overcut is also increased. Machining with fixed tool is also not recommended if the shape of the tool is symmetrically axial. Because the accumulation of chip particles and its difficult exit from the machining area with increasing pressure, will cause damage to the workpiece or tool. It should be noted that with the fabrication of this equipment, it will be possible to continue research and development in both of above-mentioned research field. Keywords: Ultrasonic Machining, Modern Machining, Brittle Material Machining, Transducer Design, Horn Design, Finite Element (FEM), Rotary Transducer
در سال‌‌های اخیر کاربرد نوسانات حاصل از امواج آلتراسونیک در صنایع مختلف به شدت رو به افزایش بوده است. از این رو با توجه به نوع کاربرد این امواج در حوزه‌های مختلف صنعتی، تحقیقات گسترده‌‌ای‌ شروع شد تا بتواند در راستای بهینه سازی پارامترهای موثر بر روش‌های مبتنی بر استفاده از این امواج، کمک کننده و راه‌گشا باشد. از جمله کاربرهای خاص امواج آلتراسونیک، استفاده از آن در ماشین‌کاری مواد ترد، سخت، و شکننده تحت عنوان روشی موسوم به ماشین‌‌کاری آلتراسونیک است. این روش نیز با توجه به کاربردهای خاص در صنایع مختلف، از حوزه تحقیقات روز دنیا دور نمانده و در حال گسترش است. تحقیقات در این زمینه در دو بخش عمده انجام می‌‌شود. بخش اول مربوط به ارتقاء و بهبود مکانیزم‌‌های دستگاه، و دیگری در حوزه بررسی و بهینه‌‌سازی پارامترهای ماشین‌‌کاری بر روی مواد مختلف می‌‌باشد. در این پروژه در اولین گام این تجهیز مورد طراحی قرار گرفته و ساخته شد. پس از ساخت و کالیبراسیون در گام بعدی با طراحی یک آزمایش، عملیات سوراخ‌‌کاری تحت شرایط مختلف ماشین‌کاری بر روی قطعه کار نمونه انجام شد تا ضمن اطمینان از کارکرد عملی دستگاه، بتوان نتایج حاصل را نیز بررسی نمود. در گام اول نتایج روش اجزای محدود که برای طراحی مجموعه ترانسدیوسر و ابزار استفاده گردید به شرایط واقعی بسیار نزدیک‌تر‌‌ بوده و می‌‌توان با استفاده از این روش‌‌، در وقت و هزینه صرفه‌‌جویی قابل ملاحظه‌‌ای داشت. نتایج آزمون‌‌های عملی نیز نشان داد که با افزایش عمق پیشروی، مقدار گشادی کناری افزایش می‌‌یابد. همچنین سوراخ‌‌کاری با این روش در حالتی که ابزار چرخش دارد با سهولت بیشتری انجام ‌می‌شود اما مقدار گشادی کناری نیز افزایش می‌‌یابد. ماشین‌‌کاری با ابزار ثابت نیز در صورتی‌‌که شکل ابزار متقارن محوری باشد توصیه نمی‌‌گردد چرا که انباشته شدن ذرات براده و عدم سهولت در خروج از منطقه ماشین‌‌کاری با افزایش فشار، موجب آسیب به قطعه‌‌کار یا ابزار خواهد شد. شایان ذکر است با ساخت این دستگاه، امکان ادامه تحقیق و توسعه در هر دو زمینه اشاره شده وجود خواهد داشت. کلمات کلیدی: ‌‌ماشین‌کاری آلتراسونیک، ‌‌ماشین‌کاری مدرن، ‌‌ماشین‌کاری مواد ترد، طراحی ترانسدیوسر، طراحی هورن، اجزای محدود (FEM)، ترانسدیوسر چرخشی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی