مطالعه تجربی و بهینه‌سازی ماشینکاری تخلیه الکتریکی بر روی آلیاژ Al 7075 با استفاده از روش تاگوچی- گری

Abstract

این مقاله دقت سطح ماشینکاری تخلیه الکتریکی آلیاژ Al7075 مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشات بر اساس پنج ورودی جریان پیک، زمان خاموشی، ولتاژ تخلیه، زمان تخلیه و پلاریته بر روی چهار خروجی زبری سطح قطعه، براده‌برداری، اضاف برش شعاعی و سایش ابزار به روش طراحی آزمایشات آماری به کار گرفته شده است. هدف از این پژوهش دستیابی به یک سطح نهایی ماشینکاری با پرداخت سطحی مطلوب و کمترین انحراف از ابعاد اسمی با شناسایی چهار خروجی ذکر شده تحت شرایط پارامتری متعدد است. آزمایشات نشان می‌دهد که کیفیت ماشینکاری تابع مستقیم از ورودی‌هاست و طبق مقادیر به دست‌آمده سایش الکترود در ماشینکاری تخلیه الکتریکی آلومینیوم بسیار پایین‌تر از حد انتظار می‌باشد. تأثیر قطب ماشینکاری بر روی سایش الکترود از اهمیت خاصی برخوردار نیست هر چند خروجی‌ها را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد. مهمترین پارامتر تأثیرگذار در تمامی پاسخ‌ها شدت جریان است، به طوری که برای داشتن یک ماشینکاری با دقت و کیفیت بالاتر باید مقادیر این پارامتر حداقل باشند و این مترادف با نرخ براده‌برداری کمتر خواهد بود. بر مبنای آنالیز نسبی خاکستری یک بهینه‌سازی همزمان بر روی چهار پاسخ : نرخ سایش، نرخ براده‌برداری، اضافه برش و زبری سطح انجام گرفته است و شرایط پارامتری برای یک ماشینکاری خوب از لحاظ کیفی و زمانی به صورت I=8A، T_on=50µs، T_off=5 µs ، V=40v و P=0 پیشنهاد می‌شود. لازم به توضیح است که بر اساس مقدار درجه نسبی خاکستری اولیه و ثانویه به عنوان شاخص کمی بهینه‌سازی ، با انتخاب این شرایط پارامتری، عملکرد کلی فرآیند به میزان حدود 20% بهبود یافته است.