مدل‌سازی و بهینه‌سازی آماری نرخ براده‌برداری، نسبت سایش الکترود و زبری سطح در فرزکاری تخلیه الکتریکی فولاد ضدزنگ 304 AISI
کد مقاله : 1087-ICME (R1)
نویسندگان
وحید طهماسبی *1، محمدرضا دشت بزرگ2، اشکان صوفی3
1عضو هیئت علمی دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی اراک
2دانشجو وزارت عتف
3دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی اراک
چکیده مقاله
با توجه به رشد کاربرد فناوری تخلیه الکتریکی در صنایع ابزارسازی و قالب‌سازی برای ماشینکاری مواد سخت و حساس، شناسایی و بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر بر کیفیت سطح و کارایی فرایند حیاتی است. در این پژوهش تأثیر سه پارامتر ورودی ولتاژ، سرعت دوران اسپیندل و نرخ پیشروی بر روی زبری سطح (Ra)، نرخ براده‌برداری (MRR) و نسبت سایش الکترود (EWR) با استفاده از طراحی آزمایش مرکب مرکزی، روش سطح پاسخ (RSM) و تحلیل واریانس (ANOVA) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ولتاژ نقش برجسته‌ای در کنترل هر سه پاسخ دارد؛ افزایش ولتاژ منجر به افزایش MRR و هم‌زمان بزرگ‌تر شدن زبری سطح و میزان سایش الکترود شد. تست‌ها بیشینه MRR برابر با 91/6\ \times{10}^{-3}mm^3/min و کمینه Ra برابر با 0.76\ \mu m را نشان دادند و مدل‌های رگرسیونی استخراج‌شده برای Ra دارای ضریب تبیین مناسب \left(R^2\approx0.885\right) بودند؛ با این حال پیش‌بینی دقیق EWR نیازمند افزودن پارامترهای الکتریکی/پالسی و بررسی میکروساختاری بیشتر است. از منظر کاربردی، ترکیب ولتاژ پایین (80\ V)، سرعت اسپیندل بالا (rpm 1500) و پیشروی کم \left(4\mu m/s\right) برای دستیابی به کمینه زبری سطح و مقدار نسبتاً کم EWR مناسب است، در حالی که ولتاژ و پیشروی بالا برای خشن‌کاری و حداکثر MRR پیشنهاد می‌شود. این یافته‌ها راهنمایی عددی و عملی برای انتخاب بازه‌های کاری در فرزکاری تخلیه الکتریکی فراهم می‌آورند و پیشنهاد می‌شود در مطالعات آتی پارامترهای پالس و خواص دی‌الکتریک جهت بهبود دقت مدل‌ها وارد شوند.
کلیدواژه ها
تخلیه الکتریکی ، ماشینکاری ، زبری سطح ، نرخ براده‌برداری ، نسبت سایش الکترود
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی