بهینه‌سازی پارامترهای هندسی میکروبافت ابزار برش تراشکاری هنگام ماشینکاری فولاد زنگ‌نزن 17-4PH

Abstract

در این مقاله تاثیر بافت‌های موازی لبه برنده بر فرآیند تراشکاری فولاد زنگ‌نزن 17-4PH مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای عمق، عرض و گام میکروبافت مطالعه شد. نیروی برش برآیند اندازه‏‌گیری شده و تأثیر پارامترهای بافت بر روی آن با استفاده از تحلیل واریانس بررسی شد. نتایج نشان داد با افزایش عرض شیارهای میکروبافت ابتدا نیروی برش کاهش می‌یابد و سپس رو به افزایش می‌گذارد. این روند نشان می‌دهد که عرض شیارهای میکروبافت یک مقدار بهینه‌ای دارد که در آن نیروی برش فرآیند تراشکاری فولاد کمینه است. همچنین با افزایش عمق شیارهای میکروبافت، نیروی برش کاهش یافت. با افزایش گام شیارهای میکروبافت نیز مشخص شد نیروی برش روند افزایشی را طی کرده است. به منظور دستیابی به پارامترهای میکروبافت که در آن کمترین نیروی برش و کمترین تغییر شکل قطعه‌کار در فرآیند تراشکاری حاصل شود، بهینه‌سازی انجام شد. بر اساس نتایج بهینه‌سازی، مقادیر بهینه پارامترهای عرض، عمق و گام شیارهای میکروبافت هنگام تراشکاری فولاد 17-4PH به ترتیب برابر است با µm 126، µm 15، µm 200 بدست آمد. درصد خطای محاسبه شده جهت صحه‌گذاری بهینه‌سازی برابر با 5.81% بدست آمد که بیانگر دقت بالای فرآیند بهینه‌سازی در نر‌م‌افزار دیزاین اکسپرت است. تغییر شکل قطعه‌کار با ابزار دارای میکروبافت بهینه µm 30 و با ابزار ساده برابر با µm 62 بدست آمد که کاهش 6/51 درصدی با ابزار دارای میکروبافت را نشان می‌دهد.