چکیده ‎ فرآیند تخلیه الکتریکی یکی از روش‎های مدرن ماشین‎کاری است، تحقیقات انجام شده در این زمینه بیشتر روی الکترود ثابت صورت گرفته است. اما دوران الکترود یک عاملی هست که باعث بهتر شدن شرایط شستشو در ناحیه ماشین‎کاری می‎شود، اما کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این پایان‎نامه اثر پارامترهای ورودی روی خروجی فرآیند سوراخکاری با استفاده از الکترود مسی با سه شکل هندسی مختلف بررسی شده است. برای انجام آزمایش‎ها، از روش طراحی آزمایش استفاده و به کمک آن، انتخاب سطح‎های مختلف آزمایش، آنالیز نتایج و بدست آوردن سطوح بهینه برای هر یک از خروجی‎های آزمایش صورت گرفته است. برای انتخاب روش مناسب طراحی آزمایش از روش تاگوچی چون یک روش قدرتمندتری نسبت به روش‎های دیگر است، استفاده شده است. در طراحی آزمایش‎ها برای به حداقل رساندن خطای آزمایش از آرایه ارتوگونال استاندارد و همچنین برای آنالیز نتایج به علت بدون تکرار بودن آزمایش‎ها از روش آنالیز استاندارد استفاده شده است. نتایج حاصل از آنالیز نتایج نرخ براده‎برداری، نرخ خوردگی ابزار و کیفیت سطح نشان می‎دهد که عملکرد الکترودها با سوراخ‎های خارج از مرکز نسبت به الکترود‎های دیگر بهتر بوده و توازن موجود بین بالا رفتن همزمان نرخ براده‎برداری، نرخ خوردگی ابزار و از دست دادن کیفیت سطح را بر هم زده، این امر در الکترود با دو سوراخ خارج از مرکز بیشتر است.

چکیده فرآیند هیدروفرمینگ یکی از روش های شکل دهی با استفاده از سیال می باشد، سیال بعنوان یک محیط انعطاف پذیر است که برای شکل دهی قطعات متنوع توخالی مورد استفاده قرار می گیرد. هیدروفرمینگ ورق، فرآیندی است که در آن سیال تحت فشار جایگزین قالب می شود. این تکنولوژی دارای مزایای فراوانی چون نسبت کشش و دقت ابعادی بالا، صافی سطح مناسب و قابلیت شکل دهی قطعات پیچیده می باشد.در این تحقیق از " ماتریس- سیال " برای هیدروفرمینگ قطعات مخروطی استفاده شده است که ، سنبه بصورت صلب می باشد ولی سیال درون یک محفظه نقش ماتریس را بر عهده دارد. در این روش با استفاده از شبیه سازی اجزای محدود با نرم افزار abaqus و آزمایشات تجربی ، جهت تعمیم نتایج قطعه مخروطی ، در مقیاس آزمایشگاهی به قطعه مشابه در مقیاس واقعی که تقریبا " 4 برابر مقیاس نمونه آزمایشگاهی می باشد، بررسی انجام شد. مهمترین شاخص ها ازجمله نیروی پرس – فشار سیال – سر عت سنبه و همچنین پارامتر های هندسی (زاویه مخروط و شعاع سر مخروط ) و اثر این شاخص ها و پارامترها بر توزیع ضخامت در مقیاس واقعی نسبت به مقیاس آزمایشگاهی برای ورق مسی با درجه خلوص (99.9?) با ضخامت 5 میلی متر بررسی شد . سپس تاثیر نسبی شاخص ها در مقیاس واقعی به مقیاس آزمایشگاهی تعیین گردید .همچنین جهت بررسی تغییرات ضخامت و کیفیت سطح مطلوب قطعه مخروطی، مسیر های فشار مختلفی در مقیاس مقیاس واقعی به روش شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت . نتایج نشان می دهد که با رعایت شاخص ها و پارامترهای هندسی مقیاس واقعی نسبت به مقیاس آزمایشگاهی می توان به قطعه مخروطی با زاویه راس 90 درجه دست یافت . و همچنین روند نسبی قابل قبولی بین نتایج حاصل از قطعه مخروطی در مقیاس ازمایشگاهی (4/1 مقیاس واقعی ) به روش شبیه سازی و تجربی با قطعه مشابه در مقیاس واقعی به روش شبیه سازی و تجربی دیده می شود.

در این پایان نامه منحنی حد شکل دهی(fld) آلیاژ آلومینیوم 5083 در حالت گرم به دست آمده و اثر تغییرات دما در نرخ کرنش ثابت و تغییرات نرخ کرنش در دمای ثابت بر منحنی حد شکل دهی، تغییر طول ماده قبل از شکست و مکانیزم شکست مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از روش فرم دهی با دمش گاز بهره گرفته شده است و به کمک قالب های بیضی شکل با نسبت های قطری متفاوت، مسیرهای کرنش از حالت کشش دو محوری تا حالت کرنش صفحه ای ایجاد شده است. ابتدا با استفاده از تست بالج آزاد، روابط تحلیلی و نرم افزار اجزاء محدود abaqus 6.9، خواص ماده مورد نظر در دماهای 400، 450، 500 و 550°c به دست آمده و منحنی فشار مورد نیاز برای ایجاد نرخ کرنش ثابت در حین فرآیند شکل دهی تعیین گردیده است. سپس منحنی های حد شکل دهی در دماهای 450، 500 و 550°c و نرخ کرنش ثابتs^(-1) 0.008 به دست آمده و اثر تغییرات دما بر شکل پذیری ماده در نرخ کرنش ثابت بررسی شده است. در ادامه منحنی های حد شکل دهی در دمای ثابت 500°c و نرخ کرنش هایs^(-1) 0.008، 0.006 و 0.004 به دست آمده و اثر تغییرات نرخ کرنش بر شکل پذیری ماده در دمای ثابت بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در نرخ کرنش ثابت افزایش دما تا 500°c سبب افزایش منحنی حد شکل دهی شده و افزایش بیشتر دما تا 550°c، سبب کاهش تدریجی منحنی حد شکل دهی می شود. همچنین تغییر دما در نرخ کرنش ثابت بر مکانیزم شکست نمونه های تحت آزمون تاثیرگذار است. بر اساس نتایج، در دمای ثابت کاهش نرخ کرنش نیز سبب افزایش تدریجی کرنش های حدی در تمامی مسیرهای کرنش می شود.

قطعات مخروطی در صنعت دارای کاربرد گسترده ای می باشند، به طوری که در صنایع هوا فضا و صنایع نظامی کاربرد روز افزونی دارند. این قطعات با روش های متنوعی تولید می شوند که هر یک از این روش ها دارای معایب خاص خود می باشند. فرآیند شکل دهی به روش دمش گاز یکی از روش های نوین است که در شکل دهی قطعات پیچیده مانند قطعات مخروطی استفاده می شود. در این پژوهش، شکل دهی ورق آلیاژ al5083 در قالب مخروط ناقص با فرآیند دمش گاز به صورت تجربی و شبیه سازی عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در آزمایش تجربی، ابتدا ورق با قطر mm150 به وسیله ورق گیر در پیرامون مهار شده و تا درجه حرارت مورد نظر (c?400، c?450 و c?500) گرم می شود. سپس ورق به کمک فشار گاز به حفره قالب دمیده شده و شکل قالب را می گیرد. نرم افزار تجاری المان محدود abaqus/standard 6.8 جهت شبیه سازی مورد استفاده قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پارامترهای هندسی از جمله زاویه، نسبت قطر دهانه به ارتفاع قالب و نیز اثر درجه حرارت فرآیند و فشار بر پرشدگی گوشه قالب و توزیع ضخامت قطعات تولید شده با استفاده از فرآیند شکل دهی به روش دمش گاز است. جهت تعیین تاثیر پارامترها، پرشدگی گوشه قالب و توزیع ضخامت قطعات در فشار متفاوت مطالعه شده است. معیار پرشدگی، شعاع انحنای گوشه ی بالایی قطعه می باشد که با کاهش شعاع مقدار پرشدگی افزایش می یابد. نتایج شبیه سازی و تجربی از تطابق خوبی برخوردار بوده اند. نتایج نشان می دهد با افزایش فشار شکل دهی، شعاع انحنای گوشه ی قطعه کاهش می یابد و قالب بیشتر پر می شود و نیز با افزایش درجه حرارت، فشار مورد نیاز برای شکل دهی کاهش می یابد. با کاهش زاویه مخروط در فشارهای بالاتر پرشدگی قالب بیشتر می شود و نیز با کاهش نسبت قطر بزرگ به ارتفاع مخروط (d/h)، شعاع انحنای گوشه ی قطعه کاهش یافته و پرشدگی قالب افزایش می یابد. مسیرهای فشار اعمالی به ورق هیچگونه تاثیری بر توزیع ضخامت قطعه ندارند و توزیع ضخامت به پروفیل قالب بستگی دارد. با افزایش زمان در فشار و دمای ثابت، شعاع انحنای گوشه ی قطعه کاهش یافته و پرشدگی قالب افزایش می یابد.

در سالهای اخیر، فرآیند هیدروفرمینگ کاربرد گسترده ای در تولید قطعات با مقطع توخالی در صنایع گوناگون بدست آورده است. در این فرآیند، پر شدن کامل گوشه های قالب در شکل دهی قطعات با سطح مقطع مربعی، بسیار مشکل یا حتی غیر ممکن است. در شکل دهی این قطعات پر شدن کامل حفره های قالب و دستیابی به شعاع های گوشه کوچک مستلزم بالا بردن فشار است که این امر باعث نازک شدگی موضعی و پاره شدن گوشه های قطعه می گردد. بنابراین، گوشه های قطعات در مقایسه با دیگر قسمت ها، عموما دارای ضخامت کمتری می باشند. در این پژوهش، به منظور بهبود پرشدگی گوشه های قالب در هیدروفرمینگ لوله های با مقطع مربعی یک طرح قالب جدید ارایه شده است. این طرح در مقایسه با قالب های متداول هیدروفرمینگ لوله با مقطع مربعی دارای دوصفحه متحرک قالب برای تغذیه شعاعی می باشد. بعد از قرار دادن لوله درون قالب در مرحله اول با اعمال فشار داخلی، لوله منبسط می شود. در مرحله دوم، با حرکت صفحات متحرک قالب در راستای شعاعی و در یک فشار ثابت، قطعه با مقطع مورد نظر شکل داده می شود. این فرآیند با استفاده از نرم افزار اجزای محدود abaqus/explicit 6.9 شبیه سازی شد و به کمک آزمایش های تجربی، پیش بینی های عددی مورد تایید قرار گرفت. نتایج نشان داد که یک لوله پله ای با مقطع مربعی و با نسبت طول به مقطع زیاد با گوشه های تیز و یکنواخت در راستای طولی قابل تولید است. سپس برخی از پارامترهای فرآیند از جمله فشار مرحله اول و دوم و میزان تغذیه و تاثیر آن ها در شکل دهی قطعه مورد بررسی قرار گرفت. نیروی لازم برای بستن قالب که به صورت های تحلیلی، تجربی و عددی بدست آمدند، با یکدیگر مقایسه شدند و تطابق خوبی با یکدیگر داشتند. این فرآیند با فرآیند متداول هیدروفرمینگ لوله با مقطع مربعی، به روش تجربی و شبیه سازی مقایسه شد و نتایج نشان داد که در فرآیند جدید با فشاری پایین تر می توان به شعاع گوشه کوچکتر و توزیع ضخامت یکنواخت تر دست یافت. در ادامه این پژوهش تاثیر پارامترهایی از جمله ابعاد مقطع، استفاده از تغذیه محوری و ضریب اصطکاک بر فرآیند جدید توسط شبیه سازی اجزای محدود مورد مطالعه قرار گرفت.

روش ریخته گری سطح شیبدار مبتنی بر روش های حالت نیمه جامد- مایع است که به دلیل بر خورداری از تکنولوزی ساده و تجهیزات ارزان و توانایی تولید شمش ها با ابعاد متفاوت در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش با انجام تست های متعدد آزمایشگاهی، تاثیر پارامترهای دمای بارریزی، دمای قالب، طول و زاویه سطح شیبدار، با ثابت گرفتن سایر پارامترهای موثر، بر ریزساختار شمش های تولید شده از آلیاژ آلومینیم 356 aبررسی شد. سپس با کمک الگوریتم ژنتیک بر مبنای شبکه عصبی، پارامترهای ذکر شده جهت دستیابی به بهترین ریزساختار از لحاظ اندازه و توزیع ذرات فاز ?-al موجود در آلیاژ نیمه جامد فلزی، بهینه شده اند. شبکه عصبی به عنوان یک ابزار قدرتمند در ارتباط دادن بین متغیر های ورودی و خروجی جهت مدل کردن فرآیند مورد استفاده قرار گرفت. جهت ایجاد شبکه عصبی از نتایج تست های آزمایشگاهی استفاده شد. این شبکه در مرحله بعد به عنوان تابع هدف در الگوریتم ژنتیک مورد استفاده قرار گرفت. در نهایت از الگوریتم ژنتیک برای به دست آوردن پارامترهای ورودی بهینه، به منظور دستیابی به بهترین ریزساختار، استفاده گردید. نتایج تطا بق خوب بین الگوریتم ژنتیک بر مبنای شبکه عصبی و تست آزمایشگاهی انجام شده با کمک پارامتر های بهینه را نشان می دهد.

ماشینکاری تخلیه الکتریکی یکی از روش های براده برداری غیر سنتی می باشد، که مکانیزم براده برداری در آن مستقل از نیروی مکانیکی بوده و ماهیت الکتریکی حرارتی دارد. با استفاده از این روش می توان اشکال پیچیده و مواد سخت را ماشین- کاری نمود. لذا، از آن به طور انبوه در صنعت قالبسازی استفاده می شود. در این فرآیند بدلیل اینکه تجمع ذرات جداشده از قطعهکار در گپ ماشینکاری سبب ناپایدار شدن شرایط ماشینکاری می- شوند، بنابراین باید براده ها و آلودگی ها را از منطقه گپ دور شده تا قابلیت ماشینکاری افزایش پیدا کند در این پژوهش اثر ترکیب میدان مغناطیسی و چرخش ابزار بر فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که این دو روش تاثیر مثبتی بر نرخ براده برداری و زبری سطح ماشین کاری دارند. به نحویکه با دور کردن برادهها از منطقه گپ تعداد پالسهای نرمال افزایش یافته و نرخ برادهبرداری بهبود مییابد. همچنین این روشها سبب جلوگیری از ذوب مجدد برادهها شده و زبری سطح را کاهش میدهند. از طرفی با استفاده از این روشها سایش ابزار و گشادی کناری افزایش می یابد. در ادامه کار به منظور مدل سازی و بهینه سازی فرآیند، روش هایی مبتنی بر تکنیک های هوش مصنوعی مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از یک روش عصبی – فازی یک رابطه با دقت بالا بین ورودی ها و تمامی خروجی های فرآیند برقرار شد. سپس این رابطه را به عنوان تابع هدف الگوریتم آنیل شبیه سازی شده مورد استفاده قرار گرفت. بهینه سازی در دومرحله ماشینکاری با انرژی زیاد و کم انجام شد و پارامترهای مهم خروجی در هر مرحله بهینه سازی شدند.

در سالهای اخیر استفاده از هیدروفرمینگ لوله در صنایع مختلف خصوصا صنایع خودروسازی کاربرد داشته است. یکی از مشکلات قالبهای سنتی هیدروفرمینگ لوله های دوپله ای، پرشدن کامل قالب می باشد که نیازمند استفاده از فشارهای بالا در اینگونه قالب ها می باشد. استفاده از فشارهای بالا نیز باعث پارگی لوله و نازک شدگی شدید لوله می شود. در این پژوهش به منظور بهبود پرشدگی قالب، یک مکانیزم جدید با استفاده از دو جفت بوش متحرک و طی سه مرحله قطعه استوانه ای دوپله ای هیدروفرم گردید. در این مکانیزم ابتدا لوله در قالب جایگذاری و آب بندی می گردد. در مرحله اول، دو بوش بیرونی نقش بدنه قالب را بازی می کنند و ثابت می مانند. سپس فشار سیال افزایش یافته و لوله منبسط می گردد و دو بوش درونی به سمت یکدیگر حرکت کرده تا پله اول شکل بگیرد. در مرحله دوم، فشار سیال کاهش یافته و دو بوش بیرونی، کمی بیرون کشیده می شوند تا حفره لازم برای شکل دهی پله دوم فراهم شود. لازم به ذکر است در این مرحله به دلیل پایین بودن فشار هیچگونه تغییر شکلی در قطعه ایجاد نمی گردد. در مرحله نهایی دوباره فشار سیال افزایش یافته و کل بوش ها همزمان حرکت کرده تا پله دوم شکل داده شود. این فرآیند در نرم افزارabaqus6.9 شبیه سازی شد و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید. سپس این لوله دو پله ای، با این مکانیزم شکل دهی گردید. لوله دوپله ای از جنس ss316l با مکانیزم جدید ارائه شده شکل داده شد. این قطعه در فشارهای بالاتر از mpa20 در مرحله سوم شکل دهی پاره می شود و در فشارهای کمتر از mpa 18 دچار چروکیدگی می گردد. همچنین قطعه مورد نظر در یک قالب با یک جفت بوش متحرک و نیز قالب های سنتی نیز بررسی و شبیه سازی گردید.

فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی یکی از روش های مدرن ماشینکاری می باشد که با انرژی حرارتی تولیدی از جریان الکتریکی مستقیم پالسی براده برداری می کند. ماشینکاری تخلیه الکتریکی عموما در حضور دی الکتریک مایع با سوخت های هیدرو کربنی انجام می گیرد. به علت مشکلات زیست محیطی بالای این فرآیند در حضور دی الکتریک مایع، گاز به جای دی الکتریک مایع استفاده می شود که به آن ماشینکاری تخلیه الکتریکی خشک گفته می شود. این روش بیشتر در حضور گازهای اکسیژن و هوا انجام گرفته است. هدف این پایان نامه بررسی اثر گازهای مختلف بر ماشینکاری تخلیه الکتریکی خشک می باشد. در این پایان نامه از الکترود مسی 3 کاناله برای ماشینکاری فولاد تندبر استفاده شده است . طراحی آزمایشات با استفاده از روش تاگوچی، انجام گرفته است. متغیرهای ورودی (فاکتورهای کنترلی) در این روش شامل جریان، زمان روشنایی پالس، ضریب کار(سیکل کاری)، فشار گاز، سرعت دوران اسپیندل و نوع گاز می باشد. همچنین اثر این پارامترها بر پاسخ های فرآیند شامل نرخ براده برداری، زبری سطح و اضافه برش شعاعی بررسی شد. مخلوط گازهای آرگون و هوا برای نخستین بار در این تحقیق به عنوان دی الکتریک مورد استفاده قرار گرفت و اثر این ترکیب بر خروجی های فرآیند با دو گاز هوا و نیتروژن مقایسه شده است. بررسی متغیرهای خروجی نشان داده که برای دست یابی به حداکثر نرخ براده برداری، که بزرگ ترین مشکل ماشینکاری تخلیه الکتریکی خشک می باشد، مخلوط آرگون و هوا بهترین حالت می باشد. همچنین ماشینکاری در حضور گاز نیتروژن، به عنوان دی الکتریک دارای بهترین صافی سطح و دقت ابعادی در مقایسه با گازهای دیگر می باشد.

سنگ زنی روشی است که عمدتاً در آخرین مرحله تولید به کار گرفته می شود. به طور کلی، سنگ زنی فرآیندی است که در آن توسط ابزار تشکیل شده از دانه های ریز و مواد ساینده سخت، از یک جسم نرمتر براده برداری می شود. تقریباً تمام مواد سخت و نرم موجود در صنعت و طبیعت قابل سنگ زنی می باشند نظیر: آلومینیوم، فولاد، سرامیک و حتی شیشه والماس. لزوم تولید قطعات با سرعت بالا و کمترین عیوب ممکن موجب تحول عظیم در سنگ زنی شده بطوری که می توان از آن به عنوان جایگزین برای تراشکاری و فرزکاری قطعات سخت نام برد. دراین پایان نامه یک مدل جدید برای پیش بینی نیرو در سنگ زنی ارایه شده است که سختی قطعه کار مورد استفاده نیز بطور مستقیم در مدل سازی بکار گرفته شده و این درحالی است که در مدل های پیشین این سختی با یک ضریب ثابت جایگزین شده است که برای قطعات با مواد مختلف نیاز به انجام محاسبات تکراری جهت بدست آوردن ضریب ثابت می باشد. طی فرآیند سنگ زنی تشکیل براده شامل سه مرحله شخم، برش و سایش می باشد. در مدل سازی ، مولفه افقی و عمودی نیروی سنگ زنی در هر مرحله براساس پارامترهایی نظیر سرعت چرخ سنگ ، عمق برش و میزان پیش روی در کنار ضرایب ثابت تجربی فرمول بندی شده و آن ضرایب تحت شرایط مشخصی به کمک نتایج تجربی تعیین می شوند. در این پایان نامه مدل نیروی سنگ زنی با انتخاب مدل های مناسب برای نسبت بین مولفه های مماسی و عمودی برش با در نظر گرفتن تاثیر تغییرات ضریب اصطکاک در طول فرآیند و نیز تغییرات نیروی شخم با توجه به جنس قطعه بهبود یافته، بدین صورت که بجای یک ضریب اصطکاک ثابت از ضریب اصطکاک متغیر برای مدل سازی استفاده شده است. مدل ارایه شده در این پایان نامه برای مواد مختلف براحتی قابل استفاده می باشد .در پایان مدل ارایه شده با نتایج تجربی بدست آمده از آزمایشات انجام شده در مقالات معتبر قبلی ارزیابی شد و نتایج بدست آمده حکایت از مطابقت کمی منطقی بین مدل و نتایج تجربی دارد. همچنین خطای جذر میانگین مربعات برای مدل ارایه شده 15/2 بدست آمده است.

سنگ زنی یکی از فرایندهای نهایی روی قطعه است که کیفیت سطح آنرا بهبود می بخشد. چرخ سنگ باید قبل از آنکه کیفیت سطح خراب شود تیز شود. به منظور دستیابی به بهترین شرایط سطح چرخ سنگ باید پارامترهای درِسینگ (تیز کردن) آن به خوبی تنظیم شوند. بنابراین یک مدل اصولی که بتواند راندمان سنگ زنی را ارزیابی نماید ضروری است. در این پروژه ابتدا یک مدل ریاضی از درِسینگ چرخ سنگ بوسیله درِسر دیسکی الماس ایجاد شده است. این مدل نیروهای درسینگ را پیش بینی می کند که بین ذرات چرخ سنگ آلومینیوم اکساید و نوک الماس درسر دیسکی چرخان ایجاد میشود. مدل بر اساس شکست دانه، شکست باند و نیروهای تماسی بین سنگ ودرسر می باشد و اثرات سینماتیکی فرایند و خصوصا نسبت سرعتها را در بر دارد. همچنین توزیع وِیبال جهت پیشبینی احتمال شکست باند استفاده شده است. مقایسه نیروهای درسینگ اندازه گیری شده با نتایج پیش بینی شده از مدل در شرایط درِسینگ مختلف، نشان دهنده نزدیکی زیاد آنها بوده و کارآمدی مدل را تایید می کند. نتایج آزمایش و مدلسازی نشان دادند که درِسینگ خشن باعث افزایش احتمال شکست دانه و افزایش نیروهای درسینگ خواهد شد. سپس مدلسازی روی چگونگی ایجاد توپوگرافی سطح چرخ سنگ طی فرایند درسینگ دیسکی متمرکز شده است و یک مدل پیش بینی کننده توپوگرافی سطح چرخ سنگ بر اساس فرایند اتفاقی ایجاد شده است. این مدل قادر است دو پارامتر کلیدی چرخ سنگ به نامهای تعداد نقاط برنده فعال در واحد سطح و شیب میانگین قله ها که نمادی از تیزی سنگ می باشد را در شرایط مختلف درِسینگ پیش بینی نماید. با استفاده از دو پارامتر کلیدی حاصل از توپوگرافی چرخ سنگ اثر پارامترهای درسینگ دیسکی روی انرژی مخصوص سنگ زنی و زبری سطح قطعه ارزیابی می شود. . یک مدل براده برداری برای ارزیابی انرژی مخصوص و پیش بینی شعاع نوک ذرا ت استفاده شده است که شعاع انحناء جهت پیش بینی زبری سطح قطعه استفاده شده است. انرژی مخصوص سنگ زنی و زبری سطح قطعه در شرایط مختلف درسینگ چرخ سنگ اندازه گیری شده است. شرایط درسینگ شامل نسبت سرعتها، پیشروی عرضی و عمق درسینگ مختلف است. نتایج آزمایشی و پیش بینی شده بسیار نزدیک به هم بوده و صحت مدلسازی را تایید می کند. نتایج آزمایش و مدلسازی نشان دادند که با افزایش نسبت سرعت یا پیشروی و یا عمق درسینگ انرژی مخصوص سنگ زنی کم و زبری سطح قطعه بیشتر خواهد شد.

کنترل فشار در فرآیند هیدروفرمینگ از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است چرا که در طول فرآیند، ممکن است فشار کم باعث چروکیدگی ورق شده و فشار بیش از حد منجر به پارگی آن شود. در این پایان نامه از یک سیستم هیدرولیکی جهت تأمین فشار مورد نیاز برای فرآیند هیدروفرمینگ استفاده شده است. مدار هیدرولیکی مورد استفاده شامل یک شیر کنترل فشار تناسبی جهت تنظیم فشار می باشد. نظر به وجود رفتار غیرخطی هیسترزیس در شیر کنترل فشار و از طرفی وجود عدم قطعیت و اغتشاشات بسیار زیاد سیستم، طراحی و اجرای یک کنترلر مناسب بسیار ضروری می باشد. در این پژوهش از مدل اصلاح شده پرنتل - ایشلینسکی برای شناسایی مدل هیسترزیس و معکوس آن استفاده می شود. در عمل، معکوس مدل هیسترزیس نمی تواند به طور کامل اثرات غیرخطی هیسترزیس را از بین ببرد، از این رو به منظور از بین بردن خطای حالت پایدار و افزایش دقت و توانایی سیستم کنترلی، معکوس مدل با یک کنترلر خطی pid حلقه بسته ترکیب می شود. سه ساختار کنترلی متفاوت مورد ارزیابی قرار می گیرد. در سیستم اول تنها از کنترلر pid استفاده می شود. سیستم کنترلی دوم یک کنترلر pid به همراه یک کنترلر پیشرو می باشد که در آن از معکوس مدل هیسترزیس به عنوان جبران کننده پیشرو استفاده می شود. سیستم سوم شامل یک کنترلر pid و معکوس مدل، به عنوان حذف کننده عامل غیرخطی می باشد. به منظور شبیه سازی سیستم و تعیین ضرایب بهینه کنترلر pid، از ساختار مدل همرشین برای مدل سازی سیستم هیدرولیکی استفاده می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی و ارزیابی تجربی نشان می دهند که کنترلر pid با کنترلر پیشرو بهترین عملکرد را نسبت به دو کنترلر دیگر دارد. همچنین کنترلر pid با حذف عامل غیرخطی بهتر از زمانی که تنها از کنترلر pid استفاده می شود، در سیستم عمل می نماید.

چکیده طرح ریزی فرآیند تولید به عنوان پلی برای ارتباط بین فرآیند طراحی و ساخت بوده و طرح ریزی نصب و قرار به عنوان یک مرحله میانی از مراحل طرح ریزی فرآیند تولید است. هدف طرح ریزی نصب و قرار، دسته بندی فیچرهای مورد ماشینکاری در نصب و قرارهای مشخص، مرتب کردن این نصب و قرارها و انتخاب سطوح مرجع موقعیت دهی برای هر نصب و قرار است. فاکتورهای چون اولویت فیچرها، تلرانس های ابعادی و هندسی و جهت دسترسی ابزار در تعیین صحیح یک طرح نصب و قرار موثر هستند. همچنین این مرحله پله ورود به بحث طراحی فیکسچر بوده، درحالیکه خود از محدودیت های طراحی فیکسچر نیز تاثیر می پذیرد. به گونه ای که بدون در نظر گرفتن احتیاجات نصب و قرار و فیکسچر به طور همزمان، دسترسی به یک طرح نصب و قرار مناسب امکان پذیر نیست. هدف این پایان نامه، طرح ریزی نصب و قرار و طراحی فیکسچر بطور همزمان و در یک سیستم ساختار یافته است. در مرحله اول، یک الگوریتم ابتکاری برای طرح ریزی نصب و قرار با توجه دقیق به صفحات مرجع در طراحی و ساخت ارائه شده است. در این الگوریتم، از دو مفهوم استفاده می شود که عبارت اند از: "سطوح کنترل" و "سطوح تأخر". الگوریتم پیشنهادی قادر است، علاوه بر تعیین نصب و قرار و ترتیب آن ها، صفحات مرجع موقعیت دهی برای مرحله طراحی فیکسچر را نیز تعیین کند. جهت توسعه و پیاده سازی الگوریتم حاضر، ماژولی نیمه خودکار و در ارتباط با کاربر در نرم افزار سالیدورکس و به وسیله کد نویسی در محیط نرم افزار ویژوال بیسیک ارائه گردید. بعد از تعیین نصب و قرار و انتخاب سطوح موقعیت دهی، اثرات خطاهای موجود در هر نصب و قرار مانند خطای استقرار قطعه کار در فیکسچر، خطای سطح موقعیت دهی و خطای گیره بندی بر ارضای تلرانس های هندسی قطعه کار مورد بررسی قرار گرفت. در هر یک از موارد سعی شد تا با استفاده از مدل های ریاضی فضای مختصاتی تئوری به فضای مختصات واقعی تبدیل گردد. از شبیه سازی و کار تجربی برای صحه سنجی مدل های پیشنهادی استفاده شد. در نهایت، عملکرد هر یک از مدل ها بر روی یک نصب و قرار نمونه بررسی شده و اثر آن بر روی تلرانس های هندسی مطالعه شد. واژه های کلیدی: طرح ریزی نصب و قرار، قطعات منشوری، طراحی فیکسچر، الگوریتم ژنتیک

یکی از روشهای ماشین کاری مدرن، ماشین کاری تخلیه الکتریکی می باشد که ماهیتی ترموالکتریکی دارد و در آن هیچگونه تماسی بین ابزار و قطعه برقرار نمی شود. از این روش در ماشین کاری قطعات سخت، بدون محدودیت در سختی آنها، و تولید اشکال پیچیده استفاده می شود و بطور قابل توجهی در صنایع قالب سازی کاربرد دارد. در این فرآیند، آلودگی ها و براده ها در محل ماشین کاری جمع می شوند و سبب اختلال در شرایط ماشین کاری شده و راندمان ماشینکاری را کاهش می دهند. بنابراین باید براده ها از محل ماشین کاری دور شوند. از طرفی با توجه به استفاده از این روش در صنایع پیشرفته، همواره بهبود نرخ باربرداری و زبری سطح قطعه کار مورد توجه بوده است. در این پایان نامه، تاثیر اضافه کردن نانوپودر tio2 و چرخش ابزار در ماشین کاری تخلیه الکتریکی در حضور میدان مغناطیسی مورد مطالعه قرار گرفت و اثر پارامترهایی شامل درصد اختلاط پودر در دی الکتریک، انرژی جرقه و سرعت چرخش ابزار بر روی نرخ باربرداری، نرخ فرسایش ابزار و زبری سطح بررسی گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که این روش تآثیر مثبتی روی نرخ باربرداری و زبری سطح قطعه کار دارد. اضافه کردن پودر، با افزایش فاصله بین ابزار و قطعه کار و خروج راحت تر براده ها از محل ماشین کاری، تعداد پالس های غیر طبیعی را کاهش و نرخ باربرداری را افزایش داده است. از طرفی با خروج براده ها، از ذوب مجدد آنها و قرار گرفتن آنها روی سطح قطعه کار جلوگیری شده و زبری سطح بهبود می یابد. در این پژوهش بالاترین نرخ براده برداری در سرعت چرخش ابزار 200 دور بر دقیقه، انرژی جرقه بالا و درصد اختلاط پودر 1 گرم بر لیتر رخ داده است.

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یک فرآیند نوین محسوب می گردد و پارامترهای بسیار زیادی روی آن تاثیر می گذارند. اغلب پارامترهای مربوط به انجام فرآیند قبل از شروع پروسه جوشکاری به صورت آزمون و خطا محاسبه می گردد. این کار با صرف زمان و هزینه همراه می باشد، لذا جنبه مثبت بدست آوردن هندسه مناسب ابزار برای فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی را می توان در کمتر نمودن آزمون و خطای اولیه برای بدست آوردن شرایط پارامترهای فرآیند مناسب جستجو نمود. این روش در صنایع می تواند برای اتصال آلیاژهای پایه ی آلومینیوم که با روشهای معمولی به راحتی جوشکاری نمی شوند به کار رود. این فرآیند، با جابجایی پیچیده مواد و تغییرشکل پلاستیک همراه است. پارامترهای جوشکاری، هندسه ی ابزار و طراحی اتصال بر الگوی سیلان ماده و توزیع دما موثر هستند. در این پژوهش، جهت بدست آوردن خواص مکانیکی مطلوب با در نظر گرفتن متغیر بودن پارامترهای سرعت جوشکاری سعی شد تا با تغییر هندسه ابزار، تاثیر آن را بر نتیجه فرآیند بررسی و در نهایت با تحلیل داده ها هندسه ابزاری را معرفی نمود که بتواند در شرایط مختلف جوشکاری نتیجه خوبی از فرآیند را پیش بینی نماید. نتایج به دست آمده نشان داد که هندسه ابزار تاثیر بسزایی بر نتایج خواص مکانیکی دارد، لذا علاوه بر آنکه با کنترل پارامترهای فرآیند می توان نتیجه مطلوب از انجام پروسه جوشکاری بدست آورد، با در نظر گرفتن پارامترهای یکسان جوشکاری و با انتخاب هندسه مناسب ابزار می توان نتایج قابل قبولی از خواص مکانیکی جوش را بدست آورد.