Skip to main content
SUPERVISOR
Aminollah Mohammadi,Seyed Mohsen Safavi
امین اله محمدی (استاد مشاور) سید محسن صفوی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amir Beigmohammadi
امیر بیگ محمدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Optimization of Machining Quality of AISI D6 with Proper Conducting Test and Analyze the Effect of Machining Parameter
AISI D6 is a cold work tool steel that is widely used in cutting, drawing, deep drawing tools and other similar applications. This steel has a very high wear resistance and very poor machinability. With regard to wide usage of this steel, it is necessary to economize AISI D6 machining process. The goal of this research work is to optimize AISI D6 machining process with regard to machining forces and surface roughness. The aim of this optimization is to introduce cutting conditions under which minimum machining forces and surface roughness are achieved. Several experiments were planned based on full factorial design (FFD) with using analysis of variance (ANOVA) and the effect of machining parameters on surface roughness and machining forces is determined. Such an experiment allows studying the effect of each factor on the response variable, as well as the effects of interactions between factors on the response variable. Then the attempt has been made to model the machining forces and surface roughness through the response surface methodology(RSM). Response surface methodology (RSM) explores the relationships between several explanatory variables and one or more response variables. The main idea of RSM is to use a sequence of designed experiments to obtain an optimal response. Researchers suggest using a second-degree polynomial model to do this. They acknowledge that this model is only an approximation, but use it because such a model is easy to estimate and apply, even when little is known about the process. At last the optimum cutting condition has been introduced with using genetic algorithm (GA). Genetic algorithm (GA) is a search technique used in computing to find exact or approximate solutions to optimization and search problems. Genetic algorithms are categorized as global search heuristics. Furthermore, machining process has been simulated using finite element method. In this simulation, effect of tool nose radius and depth of cut on radial and cutting forces has been investigated. Key words AISI D6 cold work tool steel, analysis of variance, genetic algorithm, response surface methodology.
فولاد AISI D6 یک فولاد ابزار سردکار می باشد که به طور گسترده در ساخت قالب های برش، کشش، کشش عمیق و دیگر موارد مشابه بکار می رود. این فولاد دارای مقاومت سایشی عالی و قابلیت ماشینکاری ضعیف می باشد. با توجه به گستره کاربرد این نوع فولاد و قابلیت ماشینکاری ضعیف این فولاد، لازم است که فرآیند ماشینکاری این فولاد اقتصادی شود. بدین منظور هدف از این پژوهش بهینه سازی کیفیت ماشینکاری فولاد AISI D6 با در نظر گرفتن نیروهای ماشینکاری و زبری سطح می باشد. منظور از بهینه سازی در این پژوهش، ارائه شرایط ماشینکاری می باشد که در آن شرایط ماشینکاری، بهترین کیفیت صافی سطح و حداقل نیروهای ماشینکاری حاصل شود. در این پروژه ابتدا طراحی آزمایش عاملی کامل انجام شده و با استفاده از آنالیز واریانس، تأثیرگذاری و درصد تأثیر پارامترهای ماشینکاری بر صافی سطح و نیروهای ماشینکاری مشخص گردیده است. طرح آزمایش عاملی کاملی طرح آزمایشی است که شامل دو یا چند عامل می باشد. هر عامل شامل چند سطح بوده و تعداد آزمایش ها برای این طرح، ترکیب کلیه سطوح عامل ها می باشد. این طرح آزمایش امکان مطالعه تأثیر عامل ها به تنهایی و تأثیرات متقابل آنها را فراهم می کند. پس از طراحی آزمایش با استفاده از روش آماری رویه ی پاسخ، روابطی که ارتباط بین پارامترهای ماشینکاری، نیروها و زبری سطح را نشان دهد، ایجاد شده است. روش رویه ی پاسخ ارتباط بین متغیرها و پاسخ را توصیف می کند. هدف این روش یافتن بهترین پاسخ یا توصیف برای توزیع داده ها می باشد. با توجه به سادگی و کاربردی بودن رویه ی پاسخ درجه دو، پژوهشگران توصیه به استفاده از این مدل آماری کرده اند. ساده ترین رویه ی پاسخ نوع درجه یک یا خطی آن می باشد، برای استفاده از این روش نیاز به طرح آزمایش عاملی یا عاملی کسری می باشد. با رویه ی پاسخ خطی می توان تأثیر عامل ها بر خروجی را بدست آورد. برای ایجاد رویه های مرتبه بالاتر نیاز به طرح های آزمایش کامل تر مانند طرح آزمایش عاملی کامل می باشد. مدل های مرتبه بالاتر در مسائل بهینه سازی کاربرد دارند. در نهایت با استفاده از الگوریتم ژنتیک، شرایط بهینه ماشینکاری معرفی شده است. الگوریتم ژنتیک یک روش جستجو برای یافتن حل های دقیق یا تقریبی در مسائل بهینه سازی می باشد. الگوریتم ژنتیک یک کلاس خاص از الگوریتم های تکاملی می باشد که در آن از مفاهیم بیولوژیکی مانند وراثت، جهش و پیوند استفاده شده است. در ادامه پژوهش فرآیند براده برداری به صورت دو بعدی به کمک روش اجزاء محدود شبیه سازی شده و تأثیر شعاع لبه ابزار و عمق براده برداری بر نیروی برشی و شعاعی بررسی گردیده است. واژگان کلیدی فولاد ابزار سردکار AISI D6، آنالیز واریانس، الگوریتم ژنتیک، روش رویه ی پاسخ.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی