دانلود ترجمه مقاله تاثیر و بهبود انحراف ابزار در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

1. مقدمه 2. طرح آزمایش 3. نتایج و بحث و بررسی 3.1. آزمایش های FSW در سیستم CNC 3.2. آزمایش های RFSW بر روی ربات صنعتی 3.2.1. پارامترهای DH در ربات FANUCS900iB / 400 3.2.2. ماتریکس ژاکوبی سینماتیکی برای ربات FANUCS900iB / 400 3.2.3. شاخص عملکرد سینتو ‌استاتیکی 3.2.4. فرمول بندی ماتریس سختی دکارتی 3.2.5. شناسایی سختی اتصال 3.2.6. اعتبار سنجی تجربی مدلسازی الاستو استاتیکی 4. نتیجه گیری

چکیده – این مقاله استفاده از یک ربات سری صنعتی به منظور کاهش هزینه سرمایه گذاری و افزایش انعطاف پذیری فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) را پیشنهاد می کند. بخش اول مطالعه به بیان میزان تأثیر موقعیت محور پین بر کیفیت جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSWed) می پردازد. در بخش دوم، روشی برای جبران آنی انحراف پین جانبی در طی عملیات جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی رباتیک (RFSW) نشان داده می شود. این مقاله نشان می دهد که ربات با الگوریتم درونی آنی برای جبران انحراف جانبی ابزار می تواند کیفیت FSWed را همانند یک سیستم CNC دروازه ای تولید کند. مدل الاستواستاتیک یک ربات صنعتی با روش شناسایی کلاسیک انجام می شود که در کنترل کننده ربات تعبیه شده است. بر اساس سنجش نیروی صورت گرفته در فرایند جوش، مسیر تصحیح شده به صورت آنی محاسبه می گردد. مقدمه: FSW یک فن آوری نوظهور ساخت و تولید در هوافضا، خودرو سازی، راه آهن و سازه های عمرانی است. این فناوری راه های طراحی سازه های سبک تر با هزینه تولید پایین تر نسبت به روش اتصال سنتی مانند جوشکاری ذوبی، پرچ کاری یا اتصال چسبی را ارائه می دهد. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، فرآیند FSW شامل ابزار چرخشی متشکل از یک پین و یک شانه می باشد. پین بین قطعات فلزی مجاور قرار گرفته و شانه در سطح فوقانی اتصال قرار می گیرد. گرمای تولید شده ناشی از اصطکاک ابزار، فلز را به حالت ویسکوپلاستیک در آورده و در همان حال، که پین دو قطعه را به هم متصل می کند. تغییر شکل پلاستیک شدید و گردش این فلز پلاستیکی زمانی اتفاق می افتد که ابزار در امتداد مسیر جوش جابجا شده باشد. مواد از جلوی پین به لبه پشتی منتقل شده و در آنجا به یک اتصال محکم و همگن تبدیل می شود. از زمان ابداع FSW در سال 1991 توسط موسسه جوش (TWI)، قابلیت های آن برای اتصال طیف وسیعی از مواد در مطالعات متعدد اثبات شده است. بر خلاف جوشکاری ذوبی، مواد جوش داده شده در طی FSW به نقطه ذوب نمی رسند که این موضوع باعث کاهش احتمال اعوجاج، تخلخل و از دست رفتن خواص مکانیکی مواد جوش شده می شود. علاوه بر این، از این تکنولوژی می توان برای آلیاژهای آلومینیومی حساس به ترک گرم، مانند آلیاژهای سری 2xxx و 7xxx استفاده نمود که جوشکاری آنها با فرایند های مرسوم دشوار می باشد. با این حال، پارامترهای تولید FSW به طور قابل توجهی بر کیفیت جوش تاثیر می گذارند. بنابراین، سرعت جوش ابزار، سرعت چرخش و موقعیت پین در مواد جوش شده باید با دقت انتخاب و کنترل شود. این پارامترهای جوشکاری اثرات مهمی بر خواص مواد مانند ریزساختار متالورژیکی، نواقص (تخلخل، عدم نفوذ)، سختی، هدایت الکتریکی و مقاومت کششی دارند. در حال حاضر، سیستم‌های CNC دروازه ای برای ساخت FSW مورد استفاده قرار می گیرند. این دستگاه ها دارای سختی بالا بوده و می توانند نیروهای بالا را در طی FSW تحمل کنند تا جوشکاری با کیفیت خوب انجام شود.

The present study proposes the use of an industrial serial robot to reduce the investment cost and to increase the process flexibility of Friction Stir Welding (FSW). The first part of the study characterizes the impact of pin axis position on FS Weld (FSWed) quality. The second part shows a method to compensate the lateral pin deviation in real-time during Robotic Friction Stir Welding (RFSW). This paper shows that a robot with an embedded real-time algorithm for the compensation of the lateral tool deviation can reproduce the same FSWed quality as a gantry-type CNC system. The elastostatic model of an industrial robot is carried out by the classical identification technique and this is embedded in the robot controller. Based on force measurements along the welding process, the corrected path is calculated in real-time. Introduction: FSW is an emerging manufacturing technology for aerospace, automotive, railway and civil structures. It offers ways of designing lighter structures at lower manufacturing cost than traditional joining methods: fusion welding, riveting or adhesive bonding [1,2]. As illustrated in Fig. 1, FSW process involves a rotating tool consisting of a pin and a shoulder. The pin is inserted between adjoining metal pieces and the shoulder is placed at the top surface of the joint. The heat generated by the tool friction brings the metal to a viscoplastic state, while the pin stirs the two pieces together. Severe plastic de-formation, and flow of this plasticised metal occurs as the tool is translated along the welding direction. Material is transported from the front of the pin to the trailing edge where it is forged into a sound and homogenous joint. Since the invention of FSW in 1991 by The Welding Institute (TWI), many studies have demonstrated its capability for joining a wide range of materials. Unlike fusion welding, the melting point of the welded materials is not reached during FSW. This reduces the probability of distortion, porosity and loss of mechanical properties of weldments. Moreover, the technology can be applied to hot cracking sensitive aluminium alloys, such as 2xxx [3,4] and 7xxx series [5], which are considered to be difficult to weld by using traditional processes. However, the FSW manufacturing parameters impact significantly the weld quality. Therefore, the tool weld speed, the rotationnal speed [6-8] and the pin position in the weldment [9] have to be carefully selected and controlled. These welding parameters have important effects on material properties, such as the metallurgical microstructure, defects (porosity, lack of penetration), hardness, electric conductivity and tensile strength. Currently, gantry-type CNC systems are being used for FSW manufacturing. These machines offer a high stiffness and can tolerate the high forces during FSW in order to produce a good weld quality.

ترجمه این مقاله در 23 صفحه آماده شده و در ادامه نیز صفحه 19 و 20 آن به عنوان نمونه قرار داده شده است که با خرید این محصول می توانید، فایل WORD و PDF آن را دریافت نمایید.