research centers


Search results: Found 8

Listing 1 - 8 of 8
Sort by

Article
Experimental Study the Effect of Tool Geometry on Dimensional Accuracy in Single Point Incremental Forming (SPIF) Process
دراسة عملیة لتأثیر ھندسیة شكل العدة على دقة الابعاد في عملیة التشكیل النقطي التزایدي

Authors: Halah Ali Habeeb ھالة علي حبیب --- Aqeel Sabree Bedan عقیل صبري بدن
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2018 Volume: 21 Issue: 1 Pages: 108-117
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

Incremental forming is a flexible sheet metal forming process which performed by utilizes simple tools to locally deform a sheet of metal along a predefined tool path without using of dies. One limitations of single point incremental forming (SPIF) process is the error occur between the CAD design and the product profile. This work presents the single point incremental forming process for produced pyramid geometry and studied the effect of tool geometry, tool diameter, wall angle, and spindle speed on the dimensional accuracy. Three geometries of forming tools were used in experimental work: ball end tool, hemispherical tool, and flat with round corner tool. The sheet material used was pure Aluminum (Al 1050) with thickness of (0.9 mm). The experimental tests in this work were done on the computer numerical control (CNC) vertical milling machine. The products dimensions were measured by utilized the dimensional sensor measuring instrument. The extracted results from the single point incremental forming process indicated the best acceptance between the CAD profile and product profile was found with the ball end tool and diameter of (10 mm), wall angle (50°) and the rotational speed of the tool was (800 rpm).


Article
Pick-interval scallop heightestimation using three types of geometrical end mill cutters on CNC milling machine
حساب قيـــــــمة الارتـــــــفاع التموجــــــــي باستخـــــــدام انـــــواع ثلاثــــــــة للعـــــدد القاطعــــــة علــــى مكـــــــــائن التـــفريــــز ذات التـــحكم الرقمـــــي

Authors: Ahmed A.A.Duroobi --- Bahha I. Kazem --- Bahha I. Kazem --- ChenWenlaing
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2013 Volume: 31 Issue: 8 Part (A) Engineering Pages: 1580-1600
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This research presents the theoretical model, simulation and experimental verification to predict the magnitude of scallop height using 3 and 5-axis milling machine, where the effect of geometrical shape of the workpiece relative to the effect of geometrical shape of the tools had been studied, taking into consideration three different types of milling tools (Ball, Flat and Torus) corresponding to the type of machines that had been used to calculate the scallop height (h) in each point. Also, four different types of surfaces shape (Horizontal, Concave, Inclined and Convex) surface had been utilized to study the effect of these shapes on the value of scallop height. Besides, the effect of cutting direction in each plane had been studied in both types of milling operation (three and five axis milling machine). Finally, the value of stepover had been changed so as to acquaint the effect of this parameter on the magnitude of scallop height on both types of milling operation.It was established that the scallop height is most influenced by the step over, cutting direction, geometrical shape of the cutter and inclination angle of the plane. The results also show that in 5-axis machining by utilizing different cutters, the angle of inclination of the tool axis was most affects the value of scallop height. It was also concluded that Torus cutter is better than other two cutters (Ball and Flat end mill cutters).

إن هذا البحث يعرض نموذج نظري، محاكاة وجانب عملي للتنبؤ بقيمة الارتفاع التموجي باستخدام مكائن التحكم الرقمي لثلاث وخمس محاور، حيث تم الأخذ بنظر الاعتبار تأثير كل من الشكل الهندسي للسطح المشغل نسبة إلى السطح الهندسي للعدة المستخدمة، مع الأخذ بعين الاعتبار ثلاثة أنواع مختلفة من أدوات التفريز (كـروي، مستوي، كروي_ مستوي ) نسبة إلى نوع الماكنة المستخدمة في البحث وذلك لحساب قيمة الارتفاع التموجي في كل نقطة. كما تم دراسة تأثير الشكل الهندسي للسطح المشغل من خلال استخدام أربعة أنواع مختلفة من أشكال السطوح (أفقي ، مقعرة، مائل ومحدب). إلى جانب ذلك، تم دراسة تأثير اتجاه القطع في حالة استخدام نوعين من مكائن التحكم الرقمي ( ثلاث وخمس محاور). أخيرا، تم تغيير قيمة خطوة العدة وذلك لغرض دراسة تأثير هذا المحدد على قيمة الارتفاع التموجي لكلا النوعين من مكائن التفريز المستخدمة في البحث.لقد ثبت إن قيمة الارتفاع التموجي تتأثر بقيمة كل من خطوة العدة، اتجاه القطع، الشكل الهندسي للعدة القاطعة وزاوية ميلان السطح المشغل. كذلك أظهرت النتائج المستحصلة أن قيمة زاوية ميلان محور العدة القاطعة له تأثير كبير على قيمة الارتفاع التموجي في حالة استخدام مكائن التفريز لخمس محاور باستخدام عدد قطع مختلفة. كذلك تم التوصل إلى أن العدة (Torus) هي أفضل عدة للتشغيل مقارنة مع العدد الأخرى ( كروي ومستوي).


Article
The Effects of Process Parameters on Residual Stresses in Single Point Incremental Forming of A1050 Aluminum Using ANOVA Model

Authors: M. Kamal --- S. Mohammed --- A.S. Bedan
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2017 Volume: 35 Issue: 1 Part (A) Engineering Pages: 41-48
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Incremental sheet metal forming is a modern technique of sheet metal forming in which a uniform sheet is locally deformed during the progressive action of a forming tool. The tool movement is governed by a CNC milling machine. The tool locally deforms and by this way the sheet with pure deformation stretching. The aim of the present work is to inspect, experimentally, the state of the residual stresses induced in SPIF parts made by A1050 aluminum. The forming surface was measured at four different angles using a ORIONRKS 6000 test (the X-ray diffraction technology was used to detect the residual stress) measuring instrument with the angles (0o, 15o, 30o and 45o) and the average residual stress value is recorded in (MPa), the residual stress in original blanks is (-6.29MPa). This specialized stress analysis system using the side-inclination method includes stress analysis software, the stress analysis sample stand and X-ray tube. A comparison study is made for tabulated values and experimental values for residual stress by using ANOVA model with the contribution of rotational speed, feed rate and forming depth with respect to residual stress is (63.7, 4.3 and 32)% respectively..


Article
An Investigation Study of Tool Geometry in Single Point Incremental Forming (SPIF) and their effect on Residual Stresses Using ANOVA Model
دراسة هندسية شكل العدة في عملية التشكيل النقطي التزايدي وتأثيرها على الاجهادات المتبقية الناتجة باستخدام نموذج تحليل التباين (ANOVA)

Authors: Halah Ali Habeeb هاله علي حبيب --- Aqeel Sabree Bedan عقيل صبري بدن
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2018 Volume: 14 Issue: 2 Pages: 1-13
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Incremental forming is a flexible sheet metal forming process which is performed by utilizing simple tools to locally deform a sheet of metal along a predefined tool path without using of dies. This work presents the single point incremental forming process for producing pyramid geometry and studies the effect of tool geometry, tool diameter, and spindle speed on the residual stresses. The residual stresses were measured by ORIONRKS 6000 test measuring instrument. This instrument was used with four angles of (0º,15º,30º, and 45º) and the average value of residual stresses was determined, the value of the residual stress in the original blanks was (10.626 MPa). The X-ray diffraction technology was used to measure the residual stresses. The sheet material used was Aluminum alloy (AL1050) with thickness of (0.9 mm). The experimental tests in this work were done on the computer numerical control (CNC) vertical milling machine. The extracted results from the single point incremental forming process were analyzed using analysis of variance (ANOVA) to predict the effect of forming parameters on the residual stresses. The optimum value of the residual stresses (55.024 MPa) was found when using the flat end with round corner tool and radius of (3 mm), wall angle of (55°) and a rotational speed of the tool of (800 rpm). The minimum value of the residual stresses (24.389MPa) was found when using hemispherical tool with diameter of (12 mm), wall angle of (45°) and a rotational speed of the tool of (800 rpm).

تعد عملية التشكيل التزايدي عملية مرنة لتشكيل الصفائح المعدنية باستخدام ادوات بسيطة والتي فيها تتعرض الصفيحة المعدنية لتشويه منتظم على طول مسار عدة محدد مسبقاً وبدون استخدام القوالب. يستعرض هذا العمل عملية التشكيل النقطي التزايدي المستخدمة لإنتاج شكل هرمي ودراسة تأثير شكل العدة، قطرها وسرعة الدوران على الاجهادات المتبقية. تم قياس الاجهادات المتبقية بوساطة جهاز (ORIONRKS 6000). يعمل هذا الجهاز مع أربع زوايا هي (صفر، 15، 30، و45 درجة) ويؤخذ معدل الاجهادات المتبقية، قيمة الاجهادات المتبقية في الصفيحة الاصلية (10.626 ميكاياسكال). تستخدم تقنية تشتت الاشعة لقياس الاجهادات المتبقية. الصفيحة المعدنية المستخدمة هي سبيكة الالمنيوم (AL1050) بسمك (0.9 ملم). وأجريت الاختبارات العملية في هذا العمل على ماكينة التفريز العمودية المبرمجة. النتائج المستخرجة من عملية التشكيل النقطي التزايدي تم تحليلها باستخدام انموذج تحليل التباين لمعرفة تأثير متغيرات عملية التشكيل على الاجهادات المتبقية. تم ايجاد اعلى قيمة للإجهادات المتبقية (55.024 ميكاباسكال) عند استخدام عدة ذات نهاية مسطحة مع تقوس في نهايتها بنصف قطر (3 ملم)، زاوية الجدار (55 درجة) والسرعة الدورانية للعدة (800 دروة بالدقيقة). وتم ايجاد اقل قيمة للإجهادات المتبقية (24.389 ميكاباسكال) عند استخدام عدة شبه كروية قطرها (12 ملم)، زاوية الجدار (45 درجة) والسرعة الدورانية للعدة (800 دروة بالدقيقة).


Article
Modeling and Optimization of Machine Parameters Using Simulated Annealing Algorithm (SAA)

Authors: Aqeel Sabree Bedan --- Alaa Hassan Shabeeb --- Hassan Nemaha Al-Sobyhawe
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2016 Volume: 34 Issue: 7 Part (A) Engineering Pages: 1473-1482
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

The present work deals with the mathematical modeling and analysis of machining response such as the surface roughness in the milling of aluminum alloy (AA6061). There are several machiningvariableslikerotational speed, depth of cut and feed rate used to find the quality of surface quality. Simulated Annealing Algorithm (SAA) is utilized to develop an effective mathematical model to predict optimum level. In simulated annealing algorithm (SAA), an exponential cooling program depending on Newtonian cooling is applied and experimentation is done on choosing the number of iterations for each step. The SAA is used to predict the cutting variables (rotational speed,feed rate and depth of cut) on productquality in dry millingof Al 6061 based on Taguchi‘s orthogonal array of L9 and analysis of variance (ANOVA) were apply to determination the important factors that effect on surface quality.At last, tests were conducted to confirm by making a comparison between the experimental results and the model developed. The experimental results have shown the performance ofmachining in the milling can be improved effectively using this algorithm.


Article
Investigation the Optimization of Machining Parameters to Surface Roughness in Free Form Surface of Composite Material
تحقيق ألامثلية لعوامل التشغيل للخشونة السطحية في السطوح المعقدة للمواد المركبة

Authors: Wisam K. Hamdan وسام كاظم حمدان --- Reem S. Kazaal ريم صباح خزعل
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2019 Volume: 15 Issue: 2 Pages: 60-69
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this research is to investigation the optimization of the machining parameters (spindle speed, feed rate, depth of cut, diameter of cutter and number of flutes of cutter) of surface roughness for free-form surface of composite material (Aluminum 6061 reinforced boron carbide) by using HSS uncoated flat end mill cutters which are rare use of the free-form surface. Side milling (profile) is the method used in this study by CNC vertical milling machine. The purpose of using ANFIS to obtain the better prediction of surface roughness values and decreased of the error prediction value and get optimum machining parameters by using Taguchi method for the best surface roughness at spindle speed 4500 r.p.m, 920mm/rev feed rate, 0.6mm depth of cut, 10mm diameter, 2 flute.

يهدف هذا البحث الى تحقيق الامثلية لعوامل التشغيل ( سرعة القطع ومعدل التغذية وعمق القطع وقطر الاداة وعدد الحدود القاطعة الموجودة في العدة) للخشونة السطحية بالنسبة للسطوح المعقدة للمواد المركبة (سبيكة المنيوم 6061 مدعم بكاربيد البورون ) بوساطة استخدام ادوات قطع تفريز اصبعيه طرفيه غير مطليه مصنوعه من صلب السرعات العالية التي تكون نادرة الاستخدام مع السطوح المعقدة والتفريز الجانبي هي طريقة تشغيل تم العمل بها في هذه الدراسة باستخدام ماكنة التفريز العمودية الرقمية وقد استخدم نظام الاستدلال الغامض العصبي التكيفي للحصول على افضل التنبؤات لقيم الخشونة السطحية والتقليل من خطأ التنبؤ والحصول على عوامل تشغيل امثل باستخدام طريقة تاكوجي لأفضل خشونة سطحيه عند سرعة قطع 4500 دوره/ دقيقة، معدل التغذية 920 مم/دوره، عمق القطع 0.6 مم، قطر الاداة 10 مم،2 من الحدود القاطعة.


Article
Feed-Interval Scallop Height Estimation Using Multi-axis CNC Milling Machine
حســــــاب قيمة الارتفـــــاع التــــــموجي باتــــــجاه التغـــــذية باستخدام مــــكـــــــائن التــــحكم الرقمــــي المتعـــــددة المحــــاور

Loading...
Loading...
Abstract

This research presents a mathematical model of feed-interval scallop height, where in a machined surface there are two types of scallop height, the pick(path)-interval scallop and the feed-interval scallop. The pick-interval scallop is generated by the finite pick offset between the successive cutting paths, while the feed-interval scallop is generated by the finite increment between the successive tooth feeds. New model that describes and predicts the geometric generating mechanisms of the feed-interval scallop height have been derived using torus cutter which is commonly used in multi-axis milling machine. The machining parameters (effective tool cutter radius, feed per tooth and the magnitude of tool axis inclination angles) have been considered in theoretical and experimental work to study the effect of these parameters on this type of scallop height. From theoretical and experimental work it was found that at high-speed machining, the feed-interval scallop is more important to the surface roughness than the path-interval scallop, and the feed-interval scallop is very sensitive to the tool-axis inclination angle. The feed-interval scallop height decreased sharply and quickly within a few degrees of the tool-axis inclination to the normal workpiece surface. In general, an inclination angle equal to is good enough for all tool diameters used in the present work, namely (6,8,10 12 mm).

في هذا البحث تم اشتقاق المعادلات لبناء موديل رياضيَ يمكن من خلاله حساب قيمة الارتفاع التموجي باتجاه التغذية، حيث أن هناك نوعان من الارتفاعات التموجية، الأول يسمى الارتفاع التموجي باتجاه مسار العدة والأخر يسمى الارتفاع التموجي باتجاه تغذية العدة، ويتكون الأول نتيجة الحركة لعدة القطع بين موقعين متتاليين باتجاه مسار العدة أما الثاني فيتكون نتيجة الحركة لعدة القطع ما بين موقعين متتاليين باتجاه التغذية، تم وصف هذا النوع من الارتفاعات باستخدام العدة (Torus) والذي يستخدم بصورة شائعة في مكائن التفريز المتعددة المحاور، كذلك تم دراسة تأثير بعض من متغيرات القطع على قيمة هذا النوع من الارتفاعات مثل ( نصف القطر الفعال للعدة، نسبة التغذية لكل سن قاطع وقيمة زاوية ميلان العدة) حيث تم تغيير قيم تلك المتغيرات نظريا وعملياً لمعرفة تأثيرها على قيمة الارتفاع التموجي باتجاه التغذية. تبين من خلال الجانب النظري والجانب العملي للبحث الحالي وعند قيم سرع قطع عالية، أن قيمة الارتفاع التموجي باتجاه التغذية أهم من قيمة الارتفاع التموجي باتجاه مسار العدة نسبة إلى الخشونة السطحية للسطح المشغل. كذلك وجد أن قيمة الارتفاع التموجي باتجاه التغذية تتأثر بصورة كبيرة بقيمة زاوية ميلان العدة، حيث لوحظ أن قيمة هذا النوع من الارتفاعات تقل بصورة واضحة وسريعة نسبة إلى التغير البسيط في قيمة زاوية الميلان، وبصورة عامة وجد من خلال البحث أن قيمة زاوية الميلان والمساوية إلى هي أفضل قيمة يمكن من خلالها الحصول على اقل قيمة للارتفاع التموجي باتجاه التغذية لكل أقطار العدة المستخدمة خلال البحث الحالي.


Article
PREDICTION THE EFFECT OF MILLING PARAMETERS UPON THE RESIDUAL STRESSES THROUGH USING TAGHUCHI METHOD
تخمين تاثير متغيرات عملية التفريز على الاجهادات المتبقية من خلال استخدام طريقة تاكوشي

Author: Aqeel Sabree Baden عقيل صبري بدن
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2017 Volume: 17 Issue: 2 Pages: 211-222
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

The important role in the performance of machined parts and structures is residual stresses, namely, in the following aspects corrosion resistance, fatigue life and part distortion. The aim of this research was to predict the residual stresses in aluminum alloy Al-6061 workpiece after machining; this prediction of residual stresses was applied with different value of cutting speed, feed rate and depth of cut using Taguchi method.The model is verified with experimental measurements of residual stresses. With the analytical model presented in this work, Feed rate is the most important variable that affect on maximum residual stress after that cutting depth and rotational speed substantial reduction in computational time is achieved in the predictions of residual stresses. The result of this research is the contribution of depth of cut, rotational speed and feed with respect to residual stress is (67.07, 24.8 and8.13) % respectively.

تلعب الاجهادات المتبقية دورا هاما في أداء الاجزاء المشغلة والهياكل ، في ما يتعلق بعمر المنتج، ومقاومة التآكل وتشويه الجزء. الهدف من هذا البحث لتخمين الاجهادات المتبقية في سبائك الألومنيوم Al6061 بعد عملية التشغيل. تم تطبيق هذا التنبوء للاجهادات المتبقية مع قيم مختلفة من سرعة القطع، معدل التغذية وعمق القطع باستخدام طريقة تاكوشى . تم التحقق من النموذج التحليلي المقترح في هذا البحث بالمقارنة مع الفحوصات العملية للاجهادات المتبقية ،حيث وجد ان اعلى اجهاد متبقي بالمعدن يتاثر بمعدل التغذية يتبعه عمق القطع وبعدها سرعة القطع وبتحقيق تخفيض كبير في وقت الحساب لتوقعات الاجهادات المتبقية بالمعدن. تم الاستنتاج من هذا العمل بان تاثير السرعة, معدل التغذية وعمق القطع على قيم الاجهادات المتبقية هو (24.8و8.13 و67.7) بالتتابع اي ان عمق القطع له تاثير عالي على قيم الاجهادات المتبقية يتبعه سرعة القطع وبعدها معدل التغذية .

Listing 1 - 8 of 8
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (8)


Language

English (5)

Arabic and English (3)


Year
From To Submit

2019 (1)

2018 (2)

2017 (2)

2016 (1)

2013 (1)

More...