Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Forouzan,Alireza Fadaei Tehrani
محمدرضا فروزان (استاد مشاور) علیرضا فدائی تهرانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Rasool Mokhtari Homami
رسول مختاری همامی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
Developments in cutting tools and machine tools have made it possible to cut materials in their hardened state. Inconel 718 superalloy is known as a difficult-to-cut material although is the most widely used superalloy, accounting for approximately one-third of all superalloy production.. Typical aerospace applications include compressors and turbine disks, buckets and spacers and bolts for jet engines, liquid rocket components involving cryogenic temperatures and power supply batteries for satellites. Since turning is the primary operation in most of the production processes in the industry, surface finish of turned components has greater influence on the quality of the product. Surface finish in turning has been found to be influenced in varying amounts by a number of factors such as feed rate, work material characteristics, work hardness, unstable built-up edge, cutting speed, feed rate, cutting time, tool nose radius and tool cutting edge angles, stability of machine tool and workpiece- setup, chatter, and use of cutting fluids. Like other Ni-base superalloys, the machinability of Inconel 718 is inferior to that of most steels including stainless steels. The main goal of this study is to improve the conditions of turning of Inconel 718 superalloy in order to minimize amount of flank wear and maximize the surface finish. Several methods of research have been used in this study. In the first stage, someexperimentwere performed based on full factorial design using a TiAlN coated carbide tool, GC 1105.. The designing parameters include cutting velocity, feed rate, nose radius, and entering angle. In addition, the responses are the maximum flank wear, VBmax, and surface roughness, Ra. The second step is nonlinear modeling of the process by artificial neural networks.. In order to obtain the relation between each of the outputs and the designing parameters, an artificial neural networks was trained. The third step is the optimization of turning process by genetic algorithm. In this phase, the maximum flank wear as the objective function and the surface roughness as the nonlinear constraint function have been picked up. Finally, the optimized parameters resulted from combination of A and GAs have been evaluated by a validation test. Key words: Turning; Inconel 718; Design of Experimental; Genetic algorithm; Artificial neural network;
تحقیقات نهایی در زمینه ماشینکاری سوپر آلیاژ اینکونل 718 به بهینه کردن شرایط ماشینکاری و بنابراین کاهش هزینه ها و افزایش کیفیت تولید منجر شده است. قابلیت ماشینکاری اصطلاحی است که بیان کننده میزان سهولت تراش یک ماده در جهت رسیدن به شکل مورد نظر با توجه به ابزار و فرآیند ماشینکاری است. در فرآیند ماشینکاری طول عمر ابزار، نرخ براده برداری، نیروهای ماشینکاری، انرژی مصرف شده، سطح تمام شده و صافی سطح و حتی شکل براده در اندازه گیری قابلیت ماشینکاری یک ماده موثر است. بنابرین ماشینکاری بسیار متأثر از خصوصیات جنس قطعه کار، خصوصیات و هندسه ابزار، شرایط ماشینکاری و عوامل دیگری نظیر صلبیت ماشین تراش و محیط ماشینکاری است. با انتخاب صحیح هر کدام از عوامل فوق و ترکیب درست و بهینه آنها پیشرفت فراوانی در تولید حاصل خواهد گشت. بنابراین در ماشینکاری مواد سخت تراش سوپر آلیاژی بسیار اهمیت دارد که عوامل فوق در نظر گرفته شده و به پارامترهای بهینه ورودی ممکن نائل شد. امروزه توسعه و بهینه سازی روش های تولیدی که همان استفاده بهینه از متغیرهای ماشین کاری است مورد بررسی می باشد. در این راستا به کمک طراحی آزمایش ( ایجاد تغییرات در پارامترهای ماشین کاری)، انجام آزمایشات مربوطه و تحلیل نتایج می توانیم مدل مناسبی را برای فرآیند ماشین کاری سوپرآلیاژاینکونل 718 به کمک شبکه های عصبی بدست آورده و سپس پارامترهای بهینه را به منظور بهبود فرآیند توسط الگوریتم ژنتیک تعیین کنیم. دستیابی به این پارامترهای بهینه از سه دیدگاه مورد بحث قرار گرفته می شوند: الف- بدست آوردن پارامتر های بهینه جهت داشتن کمترین حد آستانه فرسایش و کمترین زبری سطح. ب- بدست آوردن پارامتر های بهینه جهت داشتن کمترین حد آستانه فرسایش. ج- بدست آوردن پارامتر های بهینه جهت داشتن کمترین زبری سطح. با توجه به نمودارها و تحلیل های صورت گرفته توسط شبکه های عصبی و الگوریتم ژنتیک مشخص گردید که در شرایط مورد آزمایش برای اینسرت های کاربیدی، مقدار بهینه سرعت برشی در حد 45 متر بر دقیقه خواهد بود و با افزایش سرعت برشی میزان سایش سطح جانبی ابزار افزایش پیدا خواهد کرد به خصوص در سرعت های برشی بالاتر، نرخ افزایش سایش سطح جانبی رشد قابل توجهی پیدا خواهد کرد. پارامتر نرخ پیشروی در مقدار 2/0 میلیمتر بر دور دارای بهترین حالت و عمق برشی در کمترین مقدار خود یعنی 5/0 میلیمتر بهترین شرایط را مهیا می کند. همچنین شعاع نوک ابزار در حالت 6/1 میلیمتر و زاویه تنظیم در حدود 60 درجه بهترین عمر ابزار و بهترین صافی سطح را بهمراه دارد. همچنین مشخص گردید از میان ابزارهای انتخاب شده، ابزار GC1105 که دارای پوششTiAlN به روش PVD است، نسبت به ابزار S05F که دارای پوشش TiCN به روش CVD است، مقاومت به سایش بسیار بالاتری دارد. کلمات کلیدی: تراشکاری، اینکونل 718، طراحی آزمایش، شبکه های عصبی، الگوریتم ژنتیک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی