المجلة الدولية للعلوم والتقنية
International Science and Technology Journal
مجلة علمية محكمة ينشرها
تحت إشراف
مجلة مفتوحة الوصول
ISSN: 2519-9854 (Online)
ISSN: 2519-9846 (Print)
مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة
تصميم وتنفيذ واجهة مستخدم للتنبؤ بقوة القطع الناتجة من عملية التفريز باستخدام أداة التفريز الجانبي الحلزونية
الباحث(ون): | |
المؤسسة: | إدارة البحوث العلمية - المركز التقني العالي للتدريب و الإنتاج |
المجال: | التقنيات الميكانيكية و المواد الهندسية |
منشور في: | العدد التاسع عشر - نوفمبر 2019 |
الملخص
يقدم هذا البحث خطوات عملية لتصميم وتنفيذ واختبار واجهة مستخدم للتنبؤ بقوة القطع الناتجة من عملية التفريز باستخدام أداة التفريز الجانبي الاسطوانية الحلزونية. لقد تم تصميم وتنفيذ هذه الواجهة باستخدام برنامج الماتلاب واعتمدت عملية التصميم و التنفيذ علي الأسلوب الميكانيكي للتنبؤ بقوة القطع و الذي اعتمد علي المساحة اللحظية لمقطع الرائش المقطوع وعلي الطول التفاضلي للحد القاطع لأداة التفريز مع الأخذ في الاعتبار ثوابت القطع و ثوابت الحد القاطع الذين تم الحصول عليهم بشكل تجريبي من خلال عمليات تفريز حقيقية تمت باستخدام نفس أداة التفريز وعلي معدن محدد حيث أن هذه الثوابت تتأثر بالشكل الهندسي لأداة التفريز ونوع المعدن المقطوع وكذلك علي نوع أسلوب التبريد المستخدم. تم اختبار هذه الواجهة بواسطة عمليات تفريز حقيقية و أظهرت النتائج تطابق وتقارب كبيرين بين مركبات قوة القطع المحسوبة بواسطة الواجهة ومركبات القوة المقاسة من خلال عمليات التفريز. يمكن استخدام هذه الواجهة للتنبؤ بقوة القطع الناتجة من اي عملية تفريز تستخدم أداة تفريز جانبية حلزونية من نفس النوع بحيث يؤخذ في الاعتبار أبعاد الأداة و شكلها الهندسي وظروف القطع الأخرى. كذلك يمكن استخدام هذه الواجهة لتحسين وتطوير عمليات التفريز وزيادة الإنتاجية ورفع جودة المنتجات، كما يمكن استخدام بياناتها في حسابات تصميم المثبتات و حسابات تقدير القدرة اللازمة لانجاز عمليات التفريز المشابه و حسابات العمر الفعلي لأدوات التفريز.
Abstract
This paper presents practical steps to design, implement, and test a Graphical User Interface (GUI) which is used to predict cutting forces of end-milling operations where helical cylindrical end-mills are used. The MATLAB software was used to design and implement the GUI that has been designed based on a mechanical istic approach of cutting force prediction. The mechanical istic approach considers an instantaneous area of undeformed chip and a differential length of the cutting edge in cutting force prediction. The mechanistic approach also relies on cutting force and edge force coefficients which were obtained from real end-milling operations using the same end-milling tool to cut the same metal under the same cutting condition since these coefficients are affected by the geometry of the end-mill geometry, the type of metal to be cut, and the type of the applied cooling approach.
The developed GUI was verified by real end-milling operations and the results showed a great convergence (small error) between the predicted (theoretical)cutting forces and particle cutting forces obtained from the real end-milling operations.
This GUI can be used to predict the cutting forces of any end-milling operations as long as similar helical end-mills are used to cut the same material under the same condition. The GUI can also be used to develop jigs and fixtures, to increase end-milling productivity, and to improve end-milling quality.