۱۰ نتیجه برای ارتعاشات آلتراسونیک
حامد رضوی، محمد جواد ناطق، امیر عبدالله، حمید سلیمانی مهر،
دوره ۱۱، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۰ )
چکیده
هدف این مقاله بررسی تحلیلی و تجربی سینماتیک حرکت نسبی ابزار و قطعه‌کار در تراشکاری معمولی (CT) و تراشکاری به¬همراه ارتعاشات آلتراسونیک (UAT) می‌باشد. تحلیل سینماتیک UAT نشان می¬دهد که حرکت لبه برنده ابزار نسبت به قطعه¬کار (ناشی از سرعت برشی، سرعت پیشروی و ارتعاشات ابزار برشی در راستای مماسی)، سطح ماشینکاری¬شده جانبی را متاثر ساخته و الگوی تکرار شونده¬ای از نواحی له¬شده یا دندانه¬دار روی آن ایجاد می¬کند که در نتیجه کارسختی ناشی از این پدیده می¬تواند میکرو سختی سطح ماشینکاری¬شده جانبی را در مقایسه با CT افزایش دهد. همچنین مدل سینماتیک نشان می¬دهد که در فرآیند UAT با تحریک یک¬بعدی در جهت سرعت برشی، به¬خاطر نرخ پیشروی ثابت ابزار نسبت به قطعه¬کار، ابزار تراشکاری هیچگاه از قطعه¬کار جدا نمی¬شود، اگرچه سطح براده ابزار ممکن است به¬طور تناوبی در هر سیکل ارتعاشی از براده جدا گردد.. برای بررسی تجربی پیش بینی¬های حاصل از شبیه¬سازی سینماتیک، از آزمون میکرو سختی سطحی و تصویر برداری میکروسکوپ نوری سطح ماشینکاری¬شده جانبی استفاده گردید. نتایج و مشاهدات تجربی¬، به¬خوبی تاثیرات ارائه شده توسط مدل سینماتیک از حرکت لبه برنده ابزار روی سطح جانبی را برای UAT در مقایسه با CT تصدیق می¬نماید.
حمید سلیمانی مهر، محمد جواد ناطق،
دوره ۱۱، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۰ )
چکیده
برگشتفنری قطعه‌کار باعث ایجاد خطا در قطعه‌کار تراشکاری میشود. در این مقاله برگشتفنری قطعه‌کار در فرایند تراشکاری به کمک ارتعاشات آلتراسونیک و تراشکاری معمولی مدل شده است. نشان داده میشود که قطعه‌کار در برابر ارتعاشات فرکانس بالا واکنشی شبیه به استاتیک از خود نشان میدهد. این در حالی است که هم از نظر تئوری و هم از نظر تجربی، مقدار برگشتفنری آن نسبت به تراشکاری معمولی کمتر است و بنابراین خطای ناشی از آن نیز کمتر خواهد بود. روشی نیز برای به‌دست آوردن خطای ناشی از صلب در نظرگرفتن مجموعه اسپیندل در روابط تحلیلی پیشنهاد شد و از آن در تصحیح نتایج استفاده گردید.
سید احسان افتخاری شهری، سید یوسف احمدی بروغنی، خلیل خلیلی، بیم سو کنگ،
دوره ۱۳، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۲ )
چکیده
در فرایند هیدروفرمینگ لوله، جریان نامناسب فلزی ناشی از شرایط اصطکاکی، سبب پر نشدن گوشه های قالب و نازک شدگی زیاد نواحی نزدیک به گوشه های قالب می گردد. اعمال ارتعاشات آلتراسونیک به بدنه قالب می تواند شرایط تماسی را بهبود بخشد. مقاله حاضر با هدف بهبود فرایند از لحاظ میزان شکل پذیری و همچنین به لحاظ یکنواختی ضخامت دیواره مقطع، به بررسی اثر اعمال ارتعاشات بر بدنه قالب هیدروفرم لوله پرداخته است. ابتدا یک مدل عددی بر اساس روابط هندسی و حالت تنش و کرنش بنا شده است که قادر است ضخامت دیواره و شعاع گوشه لوله را محاسبه نماید. در این مدل اثر ارتعاشات آلتراسونیک به صورت تغییر در شرایط اصطکاکی اعمال می شود. با مدلسازی اجزاء محدود فرایند فرایند هیدروفرمینگ آلتراسونیک لوله (فشار داخلی همراه با اعمال ارتعاشات آلتراسونیک) و مقایسه آن با مدل اجزاء محدود همین فرایند در حالت کلاسیک (تنها با فشار داخلی) امکان بررسی میزان بهبود فرایند با استفاده از ارتعاشات قالب فراهم شده است. نتایج نشان می دهد با استفاده از ارتعاشات آلتراسونیک، میزان پرشدگی گوشه های قالب افزایش قابل توجهی داشته و علاوه بر آن ضخامت دیواره لوله نیز یکنواختی بیشتری دارد.
محمدرضا شبگرد، بهنام خسروزاده، بابک سعدی زاده، حامد کاکولوند،
دوره ۱۳، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
در این پژوهش تاثیر ارتعاش آلتراسونیک بر روی دو جنس متفاوت قطعه کار ( به صورت مقایسه ای) در زمانهای روشنی پالس (Ti) و شدت جریانهای مختلف (I) در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) مورد بررسی قرار گرفته است. جنس قطعات ماشینکاری شده، فولاد ابزار ۱۳AISI H و فلز جوش ۴ FWمی باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد ارتعاشات آلتراسونیک قطعه کار مستقل از جنس آن، باعث افزایش نرخ براده برداری ، کاهش فرسایش نسبی ابزار و کاهش صافی سطح می گردد. هم چنین نتایج نشان میدهد تاثیر ارتعاشات آلتراسونیک در میزان افزایش نرخ براده برداری و مقدار کاهش فرسایش نسبی ابزار در ماشینکاری فلز جوش FW۴بیش از فولاد ابزار AISI H۱۳ می باشد.
سید احسان افتخاری شهری، سید یوسف احمدی بروغنی، خلیل خلیلی، امین اله محمدی،
دوره ۱۴، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۳ )
چکیده
در فرایند هیدروفرمینگ لوله، جریان نامناسب فلزی ناشی از شرایط اصطکاکی، سبب پر نشدن گوشه های قالب و ایجاد نازک شدگی زیاد در گوشه های لوله می گردد. این مقاله با ارائه یک ایده نوین در فرایند هیدروفرمینگ، به بررسی تئوری و آزمایشگاهی اثر اعمال ارتعاشات بر بدنه قالب هیدروفرم لوله پرداخته است. با مدلسازی اجزاء محدود فرایند هیدروفرمینگ آلتراسونیک لوله و مقایسه آن با مدل اجزاء محدود همین فرایند در حالت کلاسیک، امکان بررسی میزان بهبود فرایند با استفاده از ارتعاشات قالب فراهم شده است. علاوه بر آن، تحلیل اجزاء محدود مودال و هارمونیک برای طراحی مجموعه ی هیدروفرمینگ آلتراسونیک بکار رفته است، و به کمک این تحلیل ها شکل خاصی از متمرکز کننده پیشنهاد شده است. برای هیدروفرمینگ لوله، مکانیزم ساده ای در این تحقیق معرفی شده که تولید کم هزینه قطعات را بدون نیاز به ماشین هیدروفرمینگ امکان پذیر می سازد. نتایج نشان می دهد با استفاده از ارتعاشات آلتراسونیک، میزان شکل پذیری و برگشت فنری بهبود داشته، و علاوه بر آن، ضخامت دیواره لوله نیز یکنواختی بیشتری دارد.
احسان شکوری، محمد حسین صادقی، مهدی معرفت، محمدرضا کرفی، مهدی معمارپور،
دوره ۱۴، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۳ )
چکیده
عارضه شکستگی استخوان در پزشکی که ناشی از عوامل سانحه، کهولت سن و بیماری می¬باشد، از همان زمان که بشر شروع به کار و فعالیت نموده، وجود داشته است. فرآیند سوراخکاری استخوان، مرحله مهمی از بی¬حرکت¬سازی داخلی در عمل جراحی ارتوپدی محسوب می¬شود. نیروی مورد نیاز جهت تشکیل براده در فرآیند سوراخکاری، منجر به تولید حرارت در موضع سوراخ و وقوع پدیده نکروز حرارتی می¬گردد. تحقیق حاضر بصورت تجربی تاثیر ارتعاشات آلتراسونیک بر روی نیروی محوری، در فرآیند سوراخکاری استخوان ران گاو را مورد مطالعه قرار داده است. این روش مبتنی بر اعمال ارتعاشات فرکانس بالا و دامنه پایین در جهت پیشروی ماشینکاری بوده و قادر است با گسترش ترک¬های ریز در استخوان و کاهش اصطکاک، موجب کاهش نیروهای برشی شده و همچنین سرعت تخلیه براده را افزایش داده که این عوامل در مجموع منجر به کاهش نیروهای سوراخکاری می¬شوند. نتایج تجربی نشان می¬دهند که فرآیند سوراخکاری استخوان به کمک ارتعاشات آلتراسونیک، نیروی محوری کمتری نسبت به فرآیند سوراخکاری معمولی ایجاد می¬نماید و سرعت چرخشی rpm ۱۰۰۰، سرعت بهینه برای دستیابی به حداقل نیروی محوری برای تمامی نرخ¬های پیشروی می¬باشد. ضمن آنکه به علت عدم وابستگی نیرو به مقدار نرخ پیشروی در این سرعت، قابل استفاده در عمل¬های جراحی ارتوپدی می¬باشد.
داود شاهقلیان قهفرخی، محمود سلیمی، محمود فرزین،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
زمانی که دو جسم روی سطح مشترکی لغزش می‌کنند بین آن‌ها اصطکاک به وجود می‌آید. با اعمال ارتعاشات آلتراسونیک به یکی از این دو جسم، نیروی اصطکاک بین دو جسم کاهش می‌یابد. این خاصیت دارای کاربردهای فراوانی در فرآیندهای شکل‌دهی و ماشینکاری داراست. برای تولید و انتقال ارتعاشات آلتراسونیک به ناحیه هدف نیاز به استفاده از اجزاء سیستم آلتراسونیک، شامل ژنراتور، ترانسدیوسر و متمرکزکننده می‌باشد. بخش مهمی از یک سیستم آلتراسونیک را متمرکزکننده تشکیل میدهد که مهمترین وظیفه آن انتقال ارتعاشات آلتراسونیک و تقویت دامنه ارتعاشات آلتراسونیک در خروجی خود می‌باشد. در این تحقیق متمرکزکننده آلومینیومی با هندسه استوانه-ای-مخروطی-استوانه‌ای طراحی شد و در نرم‌افزار اجزاء محدود آباکوس آنالیز مودال شده و سپس ساخته شد. فرکانس تشدید به دست آمده از نرم‌افزار آباکوس ۱۹۹۷۶ هرتز می‌باشد. فرکانس تشدید به دست آمده از ژنراتور ۱۹۹۲۰ هرتز می‌باشد. نتایج به دست آمده، تطابق خوب بین نتایج شبیه‌سازی اجزاء محدود و نتایج تجربی را نشان میدهد. اختلاف بین نتایج شبیه‌سازی اجزاء محدود با نتایج تجربی کمتر از یک درصد می‌باشد. همچنین یک مجوعه متمرکزکننده- قطعه کار جهت به کارگیری در فرآیند اصطکاک به همراه آلتراسونیک طراحی و ساخته شد و سپس گیره‌بندی و ابزار نگهدارنده برای ابزار ارتعاشی به گونه‌ای طراحی شد که بتوان آن را برروی دستگاه تراش نصب کرد و اندازه‌گیری نیروی اصطکاک هنگام اعمال ارتعاشات آلتراسونیک را ممکن باشد.
داود شاهقلیان قهفرخی، محمود سلیمی، محمود فرزین،
دوره ۱۵، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۴ )
چکیده
زمانی که دو جسم روی سطح مشترکی لغزش می‌کنند، زبری‌های آن‌ها با یکدیگر درگیر شده و اصطکاک را بوجود می‌آورند. با اعمال ارتعاشات آلتراسونیک به یکی از این دو جسم درگیر، نیروی اصطکاک لغزشی بین دو جسم کاهش می‌یابد. این خاصیت در فرآیندهای شکل‌دهی و ماشینکاری کاربرد بسیار زیادی دارد. در این تحقیق به بررسی تجربی اثر ارتعاشات آلتراسونیک در جهت طولی برروی نیروی اصطکاک پرداخته شده است. برای این منظور سیستم آزمونی طراحی و ساخته شد. اجزای اصلی این سیستم آزمون شامل ژنراتور، ترانسدیوسر، متمرکزکننده، جسم درگیر اول و جسم درگیر دوم می‌باشد. برای بررسی اثر اعمال ارتعاشات آلتراسونیک در جهت طولی برروی نیروی اصطکاک، سیستم آزمون برروی دستگاه ماشین تراش نصب گردید و آزمایش‌ها برای ۸ نوع شرایط مختلف عملکردی انجام گرفت. در ادامه اثر هریک از پارامترهای سرعت امواج آلتراسونیک، زبری و جنس سطوح در حال تماس بر میزان کاهش نیروی اصطکاک در اثر اضافه شدن ارتعاشات آلتراسونیک بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان میدهد که گستره کاهش نیروی اصطکاک در اثر اضافه شدن ارتعاشات آلتراسونیک در جهت طولی برای شرایط عملکردی مختلف بین ۴۰ تا ۱۰۰ درصد می‌باشد همچنین با افزایش سرعت امواج آلتراسونیک نیروی اصطکاک بطور چشمگیری کاهش می‌یابد بطوری که با افزایش قابل توجه سرعت می‌توان نیروی اصطکاک بین دو جسم را به صفر رسانید. نتایج همچنین نشان میدهد که نیروی اصطکاک در سطحی که زبری کمتری دارا می‌باشد، کاهش بیشتری دارد و سطوح آلومینیوم-آلومینیوم ، قابلیت کاهش نیروی اصطکاک بیشتری نسبت به سطوح آلومینیوم – فولاد دارند.
مجتبی نادرنژاد موزیرجی، مجید الیاسی، مرتضی حسین زاده،
دوره ۱۶، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۵ )
چکیده
مقدارهای استحکام کششی و سختی منطقه‌های مختلف اتصال جوش شده از اهمیت بالایی برخودار است. در این پژوهش از یک روش ترکیبی شامل فرآیندهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و جوشکاری آلتراسونیک برای اتصال لب به لب ورقهای پلاستیکی از نوع ABS استفاده شده است. بدین منظور ارتعاشات آلتراسونیک عرضی به ابزار در حال چرخش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی اعمال می‌‌گردد و سپس اثر متغیرهایی مانند ارتعاشات آلتراسونیک، سرعت چرخش ابزار، سرعت پیشروی و قطر شانه ابزار بر استحکام کششی و سختی نمونه‌های جوش داده شده مورد بررسی قرار می‌گیرد. با توجه به تعداد پارامترها و سطوح مربوط به هریک، از روش طراحی آزمایش تاگوچی برای انجام آزمایشات استفاده شده و آرایه L۱۸ انتخاب گردید. همچنین اثر پارامترها، به صورت اثر مستقل و متقابل مورد بحث و بررسی قرار گرفت. نتایج به‌دست آمده نشان داد که اعمال ارتعاشات آلتراسونیک بطور قابل توجهی استحکام کششی و سختی خط جوش را بهبود می‌بخشد. پس از ارتعاشات آلتراسونیک، سرعت چرخش ابزار، قطر شانه ابزار و سرعت پیشروی به ترتیب تاثیرگذارترین پارامترها بر استحکام کششی و سختی بودند. پس از بررسی اثر پارامترها بر خواص مکانیکی، از روش گری برای بهینه‌سازی و یافتن بهترین ترکیب پارامترها جهت دستیابی به بیشترین استحکام کششی و سختی استفاده شد. نتایج به‌دست آمده از بهینه‌سازی نشان داد که جوشکاری با اعمال ارتعاش آلتراسونیک، سرعت چرخشی ۱۲۰۰ دور بر دقیقه، سرعت پیشروی ۶۰ میلیمتر بر دقیقه و قطر شانه ابزار ۲۲ میلیمتر سبب رسیدن به بیشترین سختی و استحکام کششی اتصال بطور همزمان خواهد شد.
مرتضی زندی پور، حمید سلیمانی مهر، سعید امینی،
دوره ۲۳، شماره ۵ - ( ۲-۱۴۰۲ )
چکیده
سوراخکاری به کمک ارتعاش آلتراسونیک یک روش جدید و یکی از فرآیندهای نوین و نوید بخش، برای ماشینکاری فلزات به‌خصوص آلیاژهای فلزی با قابلیت ماشینکاری پایین می‌باشد. در این تحقیق، با استفاده از یک مجموعه مطالعات آزمایشگاهی، تاثیر استفاده از ارتعاشات آلتراسونیک روی نیروی لازم برای سوراخکاری قطعه‌کارهای جدار نازک آلومینیوم با سه ضخامت متفاوت در سه سرعت دوران مختلف و چهار نرخ پیشروی متفاوت بررسی شده است. نتایج نشان داد که در دو قطعه‌کار آلومینیوم ۱ و ۵/۱ میلیمتر، استفاده از ارتعاشات آلتراسونیک عموما باعث کاهش نیروی محوری شده است اما در قطعه‌کار ۲ میلیمتری در مورد اثر اضافه کردن ارتعاشات آلتراسونیک نمی توان اظهار نظر قطعی نمود. به بیان دیگر می توان گفت که اضافه کردن ارتعاشات آلتراسونیک با دامنه و فرکانس ثابت اثر یکسانی بر سوراخکاری در شرایط متفاوت ندارد و برای رسیدن به مطلوب ترین حالت سوراخکاری باید مشخصات ارتعاش بهینه مورد مطالعه قرار گیرد.
