۱۷ نتیجه برای سوراخکاری
احمدرضا امیددودمان، حامد حسن‌پور، محمد حسین صادقی، امیر راستی، محمدحسین سعادتبخش،
دوره ۱۴، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
فولاد ۴۳۴۰ AISI یک فولاد کم‌آلیاژ با استحکام کششی بالا است که کاربردهای متعددی در صنعت دارد. ماشینکاری این فولاد بدلیل داشتن خواص ویژه‌ای مانند سرعت انتقال حرارت پایین و تمرکز حرارت در موضع برش همواره با مشکلاتی همراه است. از این‌رو استفاده از سیال‌های برش در ماشینکاری این فولاد اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. از سوی دیگر، مشکلات زیست محیطی کاربرد روانکارهای معدنی، صنایع را به استفاده از روغن‌های زیست‌سازگار سوق داده است. از جمله‌ی این سیال‌های برش، روغن‌های پایه گیاهی هستند. هدف از انجام این پژوهش، بررسی فرآیند سوراخکاری فولاد آلیاژی ۴۳۴۰ AISI در حضور روانکاری نیمه خشک و با استفاده از روغن پایه گیاهی سویا است. بدین منظور پارامترهای فرآیند سوراخکاری شامل پیشروی و سرعت برشی در سه سطح و سختی قطعه‌کار در دو سطح انتخاب گردید. در مجموع تعداد ۱۸ آزمایش توسط ابزار مته کاربیدی پوشش‌دار صورت گرفت. نتایج نشان داد که روغن‌پایه گیاهی به خوبی می‌تواند در فرآیند سوراخکاری با استفاده از روش روانکاری نیمه‌خشک مورد استفاده قرار گیرد. همچنین پیشروی مهمترین عامل در تعیین نیروی برش و زبری سطح بوده و افزایش آن باعث بالا رفتن نیروی برشی و بدتر شدن کیفیت سطح شد. در ضمن سختی قطعه‌کار تاثیر قابل ملاحظه ای را بر اندازه‌ی زبری سطح نشان داد.
محمد حسین صادقی، محمدحسین سعادتبخش، امیر راستی، حامد حسن پور، احمدرضا امیددودمان،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
توانایی ساخت یک محصول بر اساس فاکتورهایی همچون تلرانس‌های ابعادی و هندسی مورد ارزشیابی قرار می‌گیرد. در واقع مهمترین عنصر در نقشه ساخت یک قطعه صنعتی، مشخصه‌های تلرانسی آن است. هدف از تحقیق حاضر، مطالعه تجربی دقت سوراخ تولید شده به کمک فرآیند نوین فرزکاری مارپیچ، بر روی فولاد آلیاژی ۴۳۴۰ می‌باشد. در این فرآیند، سوراخ توسط ابزار فرزکاری متحرک بر روی یک مسیر مارپیچ تولید می‌شود. با استفاده از این روش، سوراخی با کیفیت بالا تولید شده و دیگر نیازی به پرداخت‌کاری (بورینگ) آن نخواهد بود. روش طراحی آزمایش تاگوچی به منظور بررسی اثر پارامترهای فرآیند فرزکاری شامل؛ سرعت برشی، نرخ پیشروی، عمق برش محوری و سختی قطعه‌کار بر روی تلرانس‌های ابعادی و هندسی سوراخ به کار گرفته شد. همچنین اثر استفاده از دو روش روانکاری با حداقل سیال برشی و فرزکاری خشک نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش فرزکاری مارپیچ می‌تواند جایگزین مناسبی برای سوراخکاری سنتی باشد. همچنین سرعت برشی به عنوان اصلی ترین پارامتر، نقش موثری بر بهبود کیفیت سوراخ تولیدی داشت. از سوی دیگر روش روانکاری با حداقل سیال‌برشی و روغن پایه گیاهی بهترین عملکرد روانکاری را در مقایسه با استفاده از روغن معدنی و ماشینکاری خشک از خود نشان داد.
محمد حسین سعادتبخش، امیر راستی، محمد حسین صادقی، حامد حسن پور، احمدرضا امیددودمان،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
روش فرزکاری مارپیچ به عنوان یکی از فرایندهای نوین برای تولید سوراخ با کیفیت بالا مطرح است. در این روش، ابزار فرز با حرکت روی یک مسیر مارپیچ، سوراخی با کیفیت و راندمان بالا تولید می‌کند. قطر سوراخ را می‌توان با تغییر قطر این مسیر مارپیچ تعیین کرد. با توجه به اهمیت کیفیت سوراخ در قطعات صنعتی، نیاز است تا این فرایند با روش سنتی ایجاد سوراخ مقایسه شود. به همین منظور، مقایسه فرایندی دو روش فرزکاری مارپیچ و سوراخکاری معمولی در این تحقیق صورت پذیرفت. ۸ آزمایش با درنظرگرفتن ۲ سطح سرعت برشی و نرخ پیشروی روی نمونه‌هایی از جنس فولاد ۴۳۴۰ AISI با سختی ۴۵ راکول‌سی انجام گرفت. نوع سیستم روانکاری با حداقل سیال برشی و دو نازل پاشش بود. از روان‌کار روغن معدنی برش بهران ۱۱ با دبی روغن ۱۰۰ میلی‌لیتر بر ساعت، و فشار هوا ۴ بار در این سیستم استفاده شد. خروجی‌های مورد بررسی شامل نیروی ماشینکاری، زبری‌سطح، اندازه اسمی سوراخ، تلرانس گردی و استوانه‌ای بودند. بر اساس نتایج بدست آمده، سرعت برشی تنها پارامتری بود که اثر مثبتی بر تمامی معیارهای کیفیت سوراخ تولیدی داشت. از سوی دیگر، فارغ از پارامترهای برشی، فرایند فرزکاری مارپیچ، نیروهای ماشینکاری کمتر، زبری سطح پایین‌تر و تلرانس‌های هندسی مطلوب‌تری را نسبت به سوراخکاری معمولی نتیجه داد.
محمد خوران، سیدمحمدحسین سیدکاشی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
کامپوزیت‌ها بدلیل نسبت استحکام به وزن و سفتی بالا، مقاومت بالا در مقابل کمانش و خستگی و بسیاری خواص مطلوب دیگر کاربرد زیادی در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند. کامپوزیت سه‌بعدی پارابیم، به دلیل استحکام بالای خمشی و سبکی فوق العاده در مقایسه با دیگر کامپوزیت‌های ساندویجی امروزه جایگاه قابل توجهی را پیدا کرده است. برای اتصال کامپوزیت‌ها به سازه‌های دیگر نیاز به سوراخکاری است. در این پژوهش، به بررسی اثر سرعت دورانی، پیشروی و قطر مته بر میزان آسیب وارد شده به کامپوزیت-های سه‌بعدی پارابیم در حین عملیات سوراخکاری پرداخته شده است. برای ارزیابی تاثیر پارامترهای سوراخکاری بر روی این کامپوزیت‌ها از طراحی آزمایش به روش عاملی کامل استفاده و به‌منظور بررسی عیوب موجود در نمونه‌های سوراخکاری از تکنیک عکاسی دیجیتال بهره گرفته شده است. جهت سنجش میزان آسیب وارد شده به نمونه‌ها، از دو فاکتور تعریف شده استفاده شد: ۱- فاکتور شکست ماتریس (MFF)، و ۲- فاکتور الیاف برش نخورده (UCFF). تجزیه و تحلیل نتایج تجربی نشان داد که در بین عوامل اصلی، پیشروی و سرعت دورانی به‌ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را بر رویMFF با ۲۳,۸۳ و ۰.۳۴ درصد دارند؛ اما نتایج تجربی برایUCFF، حاکی از آن بود که قطر ابزار با ۱۷.۱۷ درصد بیشترین اثر را دارد. همچنین مشخص شد، هر دو فاکتور رفتار مشابهی را در مقابل تغییرات سرعت دورانی داشته و این پارامتر بر خروجی کمترین تاثیر را دارد. سرعت دورانی ۱۷۵۰ دور بر دقیقه، پیشروی ۰.۱ میلی‌متر بر دور و قطر مته ۱۰میلی‌متر به عنوان سطوح بهینه برای حداقل MFF وUCFF معرفی گردید.
امیر راستی، سینا صباغی فرشی، محمد حسین صادقی، هادی ایمانی،
دوره ۱۷، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در این پژوهش، تغییرات میکروسختی لایه زیرسطحی در راهبردهای مختلف ایجاد سوراخ روی قطعه‌ای از جنس فولاد AISI۴۳۴۰ به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظور، چهار روش فرزکاری مارپیچ، فرزکاری پروفایل و سوراخکاری معمولی با و بدون پیشمته به‌کارگرفته شدند. طراحی آزمایش‌ها به روش فاکتوریل کامل صورت گرفت و دو پارامتر اصلی برش شامل؛ سرعت برشی (Vc) و نرخ پیشروی (fz) در سه سطح تغییر داده شدند. ۹ آزمایش برای هر راهبرد انجام گردید و تغییرات میکروسختی لایه زیرسطحی در راستای محوری و شعاعی سوراخ در هر آزمایش بررسی شد (۲۱۶ نقطه سنجش). نتایج نشان داد که فارغ از شرایط برشی، سختی در تمامی آزمایش‌ها بالاتر از سختی اولیه ماده است. بیشترین مقدار آن نیز در سطوح بالای پارامترهای برش روش سوراخکاری معمولی مشاهده گردید (۷۲۹ ویکرز). همچنین در تمامی راهبردها، به‌واسطه افزایش دمای قطعه و کارسختی با طولانی‌تر شدن فرایند، بیشترین مقدار سختی در دهانه خروجی سوراخ به‌وجود آمد. کمترین تغییرات میکروسختی میانگین نیز در فرآیند سوراخکاری معمولی با پیشمته مشاهده شد که بیانگر برتری فرایندهای سوراخکاری منقطع، چند مرحله‌ای یا همراه با پیشمته در تولید سوراخ‌هایی با خواص یکنواخت‌تر است.
احسان شکوری، مهدی معرفت،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
استخوان‌ها بر اثر سانحه، کهولت سن و بیماری دچار شکستگی می‌شوند. برای درمان شکستگی استخوان ضروری است استخوان در محل مناسب ثابت نگه‌داشته شود. در شکستگی‌های پیچیده، برای ثابت نگه داشتن موضع شکستگی از ابزار و تجهیزات ثابت‌سازی داخلی و خارجی استفاده می‌شود. به منظور اتصال تجهیزات نگهدارنده، سوراخکاری استخوان الزامی می‌باشد. در حین سوراخکاری استخوان، نیروهای لازم جهت تشکیل براده، باعث افزایش دما می‌گردند. اگر دما تولید شده از C° ۴۷ فراتر رود، باعث پدیده نکروز حرارتی در استخوان می‌شود. نکروز حرارتی سبب عدم ثابت‌سازی و در نتیجه جوشخوردگی نادرست استخوان می‌گردد. در تحقیق حاضر سعی گردیده است تا با استفاده از تئوری ماشینکاری، حرارت حاصل از فرآیند سوراخکاری محاسبه شود و بوسیله تئوری Weiner سهم حرارت ورودی به استخوان تخمین زده شود. آزمون‌های سوراخکاری بر روی نمونه‌های استخوان گاو انجام پذیرفته و تغییرات دما در محل سوراخ اندازه‌گیری شده و با بکارگیری روش انتقال حرارت رسانشی معکوس، میزان حرارت ورودی محاسبه و با حرارت تئوری مقایسه گردیده است. نتایج نشان دادند که حرارت‌های تئوری و تجربی در شرایط مختلف فرآیندی مختلف به یکدیگر نزدیک بوده و مشخص گردید که تئوری‌های ماشینکاری و Weiner قادر به پیش‌بینی میزان حرارت ورودی به استخوان و تغییرات دما در موضع سوراخ می‌باشند.
امیر راستی، محمد حسین صادقی، سینا صباغی فرشی،
دوره ۱۸، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۷ )
چکیده
در این پژوهش، اثر زبری سطح بر عمر خستگی در فرایند سوراخکاری فولاد AISI۴۳۴۰ مورد بررسی قرار گرفت. سه روش ایجاد سوراخ شامل سوراخکاری سنتی با و بدون پیشمته و فرزکاری مارپیچ به‌کارگرفته شدند. به منظور مطالعه اثر زبری سطح و پارامترهای فرایند روی استحکام خستگی، دو پارامتر اصلی برش شامل؛ سرعت برشی (Vc) و نرخ پیشروی (fz) با استفاده از طرح آزمایش رویه پاسخ در ۵ سطح تغییر داده شدند. در هر آزمایش ۵ پارامتر اصلی پروفیل زبری سطح شامل Rz، Rt، Ra، Rq و Rsm اندازه‌گیری شدند. سپس عمر هر نمونه با استفاده از آزمون‌های خستگی بدست آمد. با درنظرگرفتن آزمایش‌های اعتبارسنجی، ۱۳ آزمون خستگی برای هر راهبرد سوراخکاری انجام گرفت (مجموع ۳۹ آزمون خستگی). نتایج نشان داد که روی سطح سوراخ ایجاد شده توسط فرایند سوراخکاری سنتی، اثراتی از مسیر ابزار، خراش‌های ناشی از برخورد براده‌ها و اثر شخم‌زنی بوجود می‌آید. این اثرات در سایر فرایندها ناچیز بود. بر همین اساس نیز، بیشترین زبری سطح به‌ترتیب در فرایندهای سوراخکاری سنتی، سوراخکاری با پیشمته و فرایند فرزکاری مارپیچ مشاهده گردید. همچنین، مدل تخمین عمر بر اساس معیار زبری Rz با خطای میانگین ۴,۴% بهترین تخمین عمر خستگی را دارا بود. در واقع، عمر خستگی وابستگی بیشتری به اختلاف ارتفاع پستی و بلندی ماکزیممی دارد که در مجاور هم هستند. همچنین مشاهده شد که در توسعه مدل تخمین عمر خستگی قطعات سوراخ‌دار، استفاده از مدل بر پایه پارامتر زبری سطح در مقایسه با پارامترهای برش، عمر خستگی را بهتر و با خطای کمتری محاسبه می‌کند.
مجید قریشی، مجتبی ذوالفقاری، وحید طهماسبی، حامد حیدری،
دوره ۱۸، شماره ۵ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
سوراخکاری استخوان از مهمترین فرآیندهای بیومکانیکی است که در اعمال جراحی ارتوپدی کاربرد دارد. مهمترین عارضه‌ای که ممکن است در عمل جراحی براده‌برداری از استخوان ایجاد شود، بالا رفتن دما از محدوده مجاز و ایجاد نکروز حرارتی در بافت استخوان می‌باشد. علی‌رغم پژوهش‌های فراوان، چگونگی تاثیر پارامترهای سرعت دورانی و نرخ پیشروی مته بر رفتار دمای فرآیند مورد اختلاف پژوهشگران این حوزه است. در تحقیق حاضر، یک مدلسازی ریاضی و طراحی آزمایش دقیق صورت گرفته و با بهره‌گیری از روش سطح پاسخ یک مدل ریاضی به منظور تحلیل و پیش‌بینی رفتار پاسخ‌ها از نتایج آزمایش‌ها استخراج شده است. اثر هر یک از فاکتور‌های ورودی و برهمکنش آنها بر روی پاسخ فرآیند بررسی شده، که در محدوده این تحقیق با افزایش سرعت دورانی دما افزایش می-یابد اما رفتار نرخ پیشروی به علت زمان تماس مته و استخوان پیچیده است در نتیجه افزایش دما در نرخ‌های پیشروی پایین و افزایش دما به علت افزایش نیرو و اصطکاک در نرخ‌های پیشروی بالا اتفاق می‌افتد و نیز با افزایش قطر مته دمای فرآیند افزایش می‌یابد. همچنین میزان حساسیت اثر هر یک از پارامترها به روش آنالیز حساسیت سوبل مورد بررسی قرار گرفته و با در نظر گرفتن تغییرات همزمان همه پارامترها در رفتار دما به ترتیب سرعت دورانی، نرخ پیشروی و قطر مته بیشترین اثر را داشته است. بهینه-سازی رفتار دمای فرآیند نیز ارائه گردیده، که کمینه دما، ۳۷ درجه سانتی‌گراد، با بهره‌گیری از قطر مته ۲,۵ میلی‌متر، سرعت دورانی ۵۰۰ دور بر دقیقه و نرخ پیشروی ۳۰ میلی‌متر بر دقیقه، ایجاد می‌شود.
احمدرضا قاسمی، سیده‌سارا امیراحمدی، بهزاد اصغری، محمدرضا ساربان،
دوره ۱۹، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
در این تحقیق نحوه آزادسازی کرنش‌های رهاشده برای محاسبه تنش‌های پسماند در روش سوراخکاری مرحله‌ای مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور یک قطعه ضخیم استوانه‌ای از جنس آلومینیوم با ضخامت ۵میلی‌متر مورد بررسی قرار گرفته است. سوراخکاری به روش مرحله‌ای و با سرعت بالا در چند گام متوالی انجام شده و کرنش‌های رهاشده توسط یک کرنش‌سنج روزت ثبت شده است. برای تبدیل کرنش‌های رهاشده به تنش‌های پسماند، توزیع کرنش‌های رهاشده به سه شکل تابع خطی، تابع درجه دو و تابع درجه سه در عمق سوراخ مورد مطالعه قرار گرفته است. برای هر حالت تنش‌های پسماند طولی، محیطی، برشی، تنش‌های اصلی و زاویه‌های اصلی برای هر گام در ضخامت قطعه محاسبه شده و به‌وسیله ماتریس تنظیم تیخانوف همگرایی نتایج مورد ارزیابی قرار گرفته است. در پایان نتایج برای سه حالت مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. نتایج حاصل از مقایسه تنش‌ها و درجه منحنی‌ها نشان می‌دهد که منحنی درجه سه برای ارزیابی کرنش‌های رهاشده و تبدیل به تنش‌های پسماند مناسب‌تر بوده و مقدار خطا در منحنی درجه دو از دو حالت دیگر بیشتر است.
امیرحسین ترابی، صادق الهامی، محمدرضا رازفر،
دوره ۲۰، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۳۹۸ )
چکیده
شیشه به عنوان یک ماده غیررسانا دارای خواص قابل توجه همچون شفافیت، مقاومت شیمیایی و سختی است. شیوه‌های سنتی در ماشینکاری در شکل‌دهی قطعات شیشه‌ای دارای محدویت‌هایی هستند. روش ماشینکاری به کمک تخلیه الکتروشیمیایی (ECDM)، به عنوان یک روش پیشرفته ماشینکاری، امکان اجرای فرآیندهای ویژه‌ای را روی شیشه می‌دهد. پارامترهای متعددی در این فرآیند وجود دارد که هرکدام تاثیر بسزای خود را دارد ولی در این بین تاثیر نوع الکترولیت استفاده شده به ندرت در مقالات مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقاله تاثیر الکترولیت NaOH و H۲SO۴ روی شیشه مورد مطالعه قرار گرفته است. دمای الکترولیت به عنوان یکی دیگر از پارامترهای موثر در این فرآیند نیز در آزمایشات انجام‌شده بررسی شده است. کیفیت سطح، عمق ماشینکاری و اضافه برش نیز خروجی ماشینکاری در این روش در نظر گرفته شده است. نتایج به دست آمده از آزمایشات حاکی از آن است که استفاده از الکترولیت اسیدی H۲SO۴ بعد از ماشینکاری در الکترولیت NaOH نسبت به ماشینکاری صرفاً در الکترولیت NaOHتاثیر بسزایی روی دیواره‌های سوراخ‌ها دارند. همچنین سوراخ‌های ماشینکاری شده در دماهای بالاتری از الکترولیت زبری کمتری دارند. در این مقاله نیز نشان داده شده است که با دو مرحله‌ای‌کردن فرآیند سوراخکاری و استفاده از الکترولیت اسیدی(NaOH/H۲SO۴) ، مقدار اضافه برش کاهش یافته و عمق ماشینکاری نیز تا ۲۰,۵% در رژیم هیدرودینامیک بهبود یافته است.
عباس پاک، حامد یاقوتی، وحید طهماسبی،
دوره ۲۰، شماره ۵ - ( ۲-۱۳۹۹ )
چکیده
استفاده از نوسان‌های فراصوتی برای کاهش دما در سوراخکاری استخوان یکی از مهمترین فرآیندهای نوین است که مورد توجه محققین حوزه جراحی استخوان قرار گرفته است. لذا بررسی رفتار دما در فرآیند سوراخکاری استخوان به کمک نوسان‌های فراصوتی و پیش‌بینی رفتار دما نقش مهمی در بهبود استفاده از این روش در عمل‌های جراحی ارتوپدی دارد. در این پژوهش با استفاده از روش سطح پاسخ و تحلیل آماری اثر پارامترهای فرآیند روی تغییرات دما مورد مطالعه قرار گرفته است. تحلیل آماری برای بررسی اثر هر یک از متغیرهای ورودی شامل سرعت دورانی ابزار، سرعت پیشروی ابزار، دامنه نوسان فراصوتی و برهمکنش آنها روی دما انجام شده است. همچنین با استفاده از روش آماری حساسیت سوبل مقدار تاثیر و حساسیت هر یک از متغیرهای ورودی روی دما مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که استفاده از نوسان‌های فراصوتی باعث کاهش دما می‌شود و سرعت دورانی (۴۸%)، دامنه نوسان (۳۳%) و سرعت پیشروی (۱۹%) به ترتیب بیشترین اثر را بر دمای فرآیند سوراخکاری به کمک نوسان‌های فراصوتی داشته‌اند. استفاده از نوسان‌های فراصوتی می‌تواند باعث کاهش وابستگی دمای فرآیند به سرعت پیشروی شده و در نتیجه امکان انجام جراحی در زمان کوتاه‌تری را ممکن می‌سازد. کمینه مقدار دما (حدود C°۳۷) در سرعت دورانی ۵۰۰دور بر دقیقه و سرعت پیشروی ۲۰میلی‌متر بر دقیقه و دامنه نوسان ۱۵میکرومتر حاصل شده است.
محمد براهنی، علی طباطبائیان، احمدرضا قاسمی، سعید امینی،
دوره ۲۰، شماره ۷ - ( ۴-۱۳۹۹ )
چکیده
پدیده خستگی حرارتی همواره یکی از مباحث مورد توجه محققین در رشته‌های مختلف مهندسی بوده است. اهمیت این پدیده در کاربردهای وسیع آن در صنایع هوافضا و تاثیرات قابل توجه آن بر خواص مواد کامپوزیتی است. در این پژوهش، به بررسی تاثیر خستگی حرارتی بر کیفیت ماشینکاری کامپوزیت‌های زمینه‌پلیمری تقویت‌شده با ذرات نانولوله کربنی پرداخته می‌شود. بدین منظور، ابتدا نمونه‌های کامپوزیتی ۸ لایه با چیدمان‌های متقارن و نامتقارن ساخته شده و در معرض چرخه حرارتی قرار داده می‌شوند. سپس، نمونه‌ها تحت دو نوع فرآیند ماشینکاری شامل ماشینکاری معمولی و ماشینکاری به کمک ارتعاشات اولتراسونیک قرار گرفته و تاثیرات خستگی حرارتی به‌صورت تجربی مطالعه می‌شود. همچنین، تاثیرات پارامترهای متفاوتی از جمله افزودن ذرات نانولوله کربنی چندجداره، فرآیند ماشینکاری و نحوه لایه‌گذاری، بر کیفیت ماشینکاری مواد کامپوزیتی تحت خستگی حرارتی مورد مطالعه قرار گرفته است تا کمترین میزان لایه‌لایه‌شدگی به‌دست آید. نتایج نشان داد که افزودن ذرات نانولوله کربنی چندجداره منجر به بهبود کیفیت ماشینکاری تا ۱۳% می‌شود. همچنین مشخص شد که به‌کارگیری روش سوراخکاری اولتراسونیک می‌تواند میزان لایه‌لایه‌شدگی را تا ۱۰% کاهش دهد.
محمد یزدانی خامنه، امیر راستی،
دوره ۲۲، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۱ )
چکیده
در این مقاله مدل آکسلی بهبود یافته که در واقع ترکیب مدل آکسلی و جانسون-کوک می باشد معرفی شد. مدل آکسلی، اثرات نرخ کرنش، کارسختی و افزایش حرارت را در نظر نمی گیرد به همین دلیل با مرتبط کردن مدل جانسون-کوک با این مدل، مدل آکسلی توسعه داده شد. در این مقاله برنامه ای با نرم افزار Matlab نوشته شد که حل تحلیلی فرایند سوراخ کاری را با مدل آکسلی بهبود یافته انجام می داد و طبق فرمول کلاسیک گشتاور، میزان این پارامتر را با توجه به نیروی مماسی خروجی گرفته شده از کد Matlab محاسبه کرد . سپس مقدار گشتاور با مقدار این پارامتر در مدلسازی عددی با استفاده از نرم افزار AdvantEdge مقایسه شد که میزان اختلاف حل عددی و تحلیلی ۱۲,۵ درصد است که نشان دهنده تقریب قابل قبول در مدل تحلیلی ارائه شده است.
فاطمه نگهداری، بهنام آخوندی،
دوره ۲۲، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۱ )
چکیده
در جراحی‌های ارتوپدی فرآیند سوراخکاری به‌منظور ثابت سازی داخلی محل شکستگی به کار می‌رود. درنتیجه سوراخکاری استخوان اگر دما از حد مجاز ۴۷ درجه سانتی گراد فراتر رود، منجر به تغییر ماهیت آلکالین فسفاتاز استخوان، وقوع پدیده‌ی نکروز حرارتی، عدم ثابت سازی و جوشخوردگی نادرست استخوان می‌شود. به‌منظور بررسی پارامترهای مؤثر بر این فرآیند در پژوهش حاضر پس از مدلسازی هندسی استخوان فمور در نرم‌افزار Mimics، به تخصیص جنس استخوان بر اساس مدل جانسون-کوک و شبیه‌سازی عددی فرآیند سوراخکاری و براده برداری مایل استخوان کورتیکال و ترابکولار پرداخته شده است. فرآیند سوراخکاری در دو حالت معمولی و سرعت‌بالا بر اساس تئوری انتقال حرارت معکوس به کمک نرم‌افزار DEFORM-۳D انجام شد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی پس از صحت سنجی با نتایج تجربی نشان داد که ضمن توانمندی این تئوری در تخمین دما و شار حرارتی تولیدی، وقوع پدیده نکروز در هر دو فرآیند حتمی است. دمای محل سوراخکاری استخوان ترابکولار نسبت به استخوان کورتیکال در تمامی بازه‌های سرعت و نرخ‌های پیشروی بیشتر است و همچنین نیروی محوری کمتری را متحمل می‌شود. نقطه بهینه که منجر به حصول حداقل دما در سوراخکاری معمولی استخوان ترابکولار و کورتیکال می‌شود مربوط به نرخ پیشروی mm/min۱۵۰ و سرعت دورانی rpm۲۰۰۰ است. این نقطه بهینه در سوراخکاری سرعت‌بالای استخوان ترابکولار و کورتیکال در نرخ پیشروی mm/min۱۵۰ و به ترتیب سرعت دورانی rpm۴۰۰۰ و rpm۷۰۰۰ به دست می‌آید.
امیر راستی، محمد یزدانی خامنه،
دوره ۲۳، شماره ۷ - ( ۴-۱۴۰۲ )
چکیده
در این پژوهش، تغییرات توزیع تنش‌های پسماند در سه فرایند ایجاد سوراخ شامل؛ سوراخکاری معمولی، چندمرحله‌ای و فرزکاری مارپیچ مورد مطالعه قرار گرفت. تنش‌های پسماند توسط روش نانوایندنتیشن برای ۱۲ نمونه سوراخکاری شده از جنس فولاد ۴۳۴۰AISI و با سختی ۴۵ راکول‌سی اندازه‌گیری شدند. نتایج حاکی از ایجاد بیشترین تنش پسماند فشاری نزدیک به سطح، در فرایند سوراخکاری چندمرحله‌ای (تا ۵/۳۷۳ مگاپاسکال) بود. همچنین در فرایند سوراخکاری معمولی، به‌واسطه تغییر فاز سطحی، اثر کار پلاستیک از بین رفته و تنش‌های پسماند کششی تا بیشینه مقدار ۷/۱۱۴ مگاپاسکال اندازه‌گیری شد. از سوی دیگر، کاهش سرعت برشی و افزایش نرخ پیشروی موجب افزایش تنش‌های فشاری سطحی گردید. استثنا این روند، تشکیل لایه سفید در فرایند سوراخکاری معمولی بود. مقایسه تنش‌های اندازه‌گیری شده روی نمونه مبنا نیز، بیانگر اختلافی در حدود ۶/۲۸% میان دو روش XRD و نانوایندنتیشن بود که تکرارپذیری مناسب اندازه‌گیری توسط روش نانوایندنتیشن را نشان می‌دهد.
معین طاهری، محمد جواد محمدی،
دوره ۲۳، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۲ )
چکیده
| در علم ارتوپدی، فرآیند سوراخکاری یکی از مهمترین مراحل در تهیه ابزارها و ایمپلانت‌های پزشکی است. بهبود عملکرد ابزارها و ایمپلانت‌های پزشکی از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا این ابزارها و ایمپلانت‌ها در ترمیم آسیب‌های استخوانی و مفصلی استفاده می‌شوند. یکی از روش‌های بهبود کارایی این ابزارها و ایمپلانت‌ها، استفاده از نانو پوشش‌های نیترید تیتانیوم بر روی ابزارهای سوراخکاری است. این مقاله با هدف تحلیل حساسیت و بهینه‌سازی نیروی محوری در فرآیند سوراخکاری ارتوپدی با استفاده از ابزار پوشش‌دهی شده با نانو پوشش نیترید تیتانیوم به روش رسوب‌دهی فیزیکی ارائه می‌شود. هدف از این تحقیق، بهبود عملکرد و کارایی این فرآیند با بهینه‌سازی پارامترهای مختلف شامل سرعت چرخش ابزار، عمق برش و پوشش نیترید تیتانیوم است. برای این منظور، با تجزیه و تحلیل داده‌های آزمایشات، آنالیز حساسیت نیز انجام گردیده است. نتایج نشان داده است که سرعت دورانی به‌عنوان اثرگذارترین پارامتر، در حالت بدون نانوپوشش، تأثیر کمتری (تأثیر ۴۵ درصد) بر نیروی محوری دارد، در حالی که در حالت با نانوپوشش، تأثیر بیشتری (تأثیر ۷۳ درصد) را نشان می‌دهد. |
وحید طهماسبی، امین سوسن‌آبادی فراهانی، محمدحافظ باقی، ،
دوره ۲۳، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۲ )
چکیده
کامپوزیت‌های زمینه فلزی به دلیل دارا بودن ویژگی‌های ممتاز از قبیل نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به سایش و... مورد توجه صنایع مختلف قرار گرفته‌اند. به دلیل وجود ذرات سخت و ساینده در زمینه این نوع از کامپوزیت‌های ماشینکاری آنها همواره با چالش‌هایی رو برو بوده است. به همین دلیل مطالعه پارامترهای مؤثر در ماشینکاری این مواد بسیار مورد اهمیت می‌باشد. سوراخکاری یک از متداول‌ترین و پرکاربردترین روش‌ها در صنعت می‌باشد. در این مطالعه، از روش سطح پاسخ (RSM) و طراحی مرکب مرکزی (CCD) برای مدلسازی، بهینه‌سازی و تحلیل تأثیرات پارامترهای ماشینکاری استفاده شده است. برای انجام آزمایش‌ها از کامپوزیت زمینه آلومینیومی با آلیاژ AL۳۵۶ و تقویت‌شده با کاربید سیلیکون به ابعاد ۲۵ میکرومتر و ماده‌ی معدنی میکا به ابعاد ۴۵ میکرومتر و همچنین مته‌ی کاربید به قطر ۶ میلی‌متر استفاده شده است. مطابق با نتایج به‌دست‌آمده با افزایش سرعت دوران مته نیروهای سوراخکاری افزایش و زبری سطح کاهش می‌یابد. همچنین افزایش نرخ پیشروی منجر به افزایش نیروها و زبری سطح خواهد شد. با افزایش درصد کسر حجمی ذرات تقویت‌کننده Sic ، نیروهای سوراخکاری و زبری سطح به ترتیب افزایش و کاهش یافتند.
با تجزیه‌وتحلیل داده‌های به‌دست‌آمده از آزمایش‌ها بهترین ترکیب از مقادیر برای به حداقل رساندن همزمان زبری سطح و نیروی محوری پیدا شد. بهترین ترکیب پارامترها عبارت‌اند از: سرعت اسپیندل ۱۸۵۵ دور بر دقیقه، نرخ پیشروی ۵۰ میلی‌متر بر دور، درصد وزنی ۱۵% SIC.
