مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مدلسازی و بهینه سازی فرآیند لپنکاری فولاد 440c توسط شبکه عصبی و الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ازدحام ذرات

نویسندگان
1 دانشیار گروه مکانیک دانشگاه بیرجند
2 گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
چکیده
مهم‌ترین مشکل در فرآیند لپنکاری، پایین بودن نرخ برداشت ماده است که سبب افزایش هزینه و زمان تولید می گردد. بنابراین در فرآیند لپنکاری، انتخاب شرایطی که بتواند علاوه بر تولید قطعاتی با عدم تختی و زبری سطح موردنیاز، نرخ برداشت ماده بالایی نیز داشته باشد بسیار مهم و ضروری است. در این تحقیق در فرآیند لپنکاری تخت یک طرفه، اثر پارامترهای اندازه ذرات ساینده، درصد وزنی ذرات ساینده در دوغاب لپنکاری و فشار لپنکاری بر نرخ برداشت ماده، عدم تختی و زبری سطح قطعاتی از جنس فولاد 440c به روش تجربی (آزمایشگاهی) مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه توسط شبکه عصبی مصنوعی، اثر پارامترهای مذکور بر نرخ برداشت ماده، عدم تختی و زبری سطح قطعات لپنکاری شده، مدلسازی شده و در نهایت با استفاده از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ازدحام ذرات به بهینه سازی هم‌زمان نرخ برداشت ماده، زبری سطح و تختی قطعات لپنکاری شده پرداخته و جبهه پارتو مربوطه، بدست آورده شده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می دهند که با استفاده از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ازدحام ذرات می توان قطعاتی با زبری سطح و تختی مورد نیاز را با نرخ برداشت ماده بالا تولید کرد. درنتیجه با استفاده از این روش علاوه بر ایجاد قطعاتی باکیفیت مطلوب، هزینه و زمان تولید نیز کاهش می یابد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Modeling and optimizing lapping process of 440C steel by Neural Network and Multi-objective particle swarm optimization algorithm

نویسندگان English

Hossein Amirabadi 1
Mohammad Shafiei Alavijeh 2
2 Department of Mechanical Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran
چکیده English

The most essential problem in lapping process is low material removal rate which leads to increase in production costs and time. Thus, in this process, it's essential to select a condition that besides producing pieces with required flatness and roughness, has a high material removal rate. In this research, effects of parameters such as abrasive particle size, abrasive particles concentration in slurry, and lapping pressure on material removal rate, flatness and surface roughness were studied by experimental method in single sided lapping of flat workpieces made of 440c steel. In the following, effect of aforementioned parameters on material removal rate, flatness and surface roughness of lapped surface has been modeled using artificial neural network. Finally, by exerting multi-objective particle swarm optimization, simultaneous optimization of material removal rate, surface roughness and flatness of lapping pieces has been conducted and related Pareto front has been obtained. Obtained results show that by using Multi-objective particle swarm optimization algorithm we can produce workpieces with required surface roughness and flatness with high material removal rate. Consequently, by using this method moreover producing workpieces with desired quality, production cost and time would decrease.

کلیدواژه‌ها English

Lapping
Multi-Objective Particle Swarm Optimization
Surface roughness
Material Removal Rate
Flatness