تخمین انرژی مصرفی در فرآیند فرزکاری با روانکاری کمینه و مقایسه با حالت برش تر

Abstract

کاهش مصرف انرژی در تولید یک نیاز ضروری است. در فرآیندهای تولید به‌ویژه ماشین‌کاری، بیش از ۹۰% اثرات زیست‌محیطی، ناشی از مصرف انرژی در ماشین‌های ابزار است. هدف مطالعه حاضر، تخمین و مقایسه انرژی مصرفی فرآیند فرزکاری فولاد AISI ۳۱۶ در حالت‌های روانکاری معمولی (تر) و کمینه و همچنین اندازه‌گیری تجربی انرژی مصرفی در هر کدام از این دو حالت است. بنابر مطالعات انجام‌شده، انواع مدل‌سازی انرژی مصرفی در ماشین‌کاری پیشنهاد شده ولی در مورد کاربرد این مدل‌سازی‌ها مطالعات کمی صورت گرفته و روش روانکاری کمینه از نظر میزان مصرف انرژی با روش تر کمتر مقایسه شده است. به‌منظور تایید مدل‌سازی انجام‌شده برای پیش‌بینی انرژی مصرفی در فرآیند فرزکاری، از آزمایش‌های تجربی استفاده شد. نتایج به‌‌دست‌‌آمده نشان می‌دهد روش ارایه‌شده برای پیش‌بینی میزان مصرف انرژی با توجه به خطای ۵درصدی، کارآمد و عملی است. پس از تایید مدل‌سازی انجام‌شده، با استفاده از ۲ سطح برای نرخ پیشروی و سرعت اسپیندل و به‌کارگیری روش طراحی آزمایش کامل، انرژی و توان مصرفی در حالت‌های برش کمینه و تر به‌صورت تجربی با استفاده از توان‌سنج متصل‌شده به کابل برق ورودی ۳ فاز دستگاه ماشین فرز اندازه‌گیری شد. مصرف انرژی در روش روانکاری کمینه نسبت به حالت تر ۱۶% کاهش یافته است. متوسط توان مصرفی در فرزکاری با روانکاری کمینه ۳۳% کمتر از فرزکاری در حالت تر است.