بهینه‌سازی همزمان زبری سطح و نرخ برداشت ماده در تراشکاری خشک سوپرآلیاژ اینکونل600

Abstract

آلیاژهای پایه نیکل کاربرد زیادی در صنایع هوافضا، نیروگاهی و پتروشیمی دارند. ماشینکاری این آلیاژها معمولاً با نیرو و دمای برش زیاد و کیفیت سطح پایین همراه است. برای مقابله با این محدودیت‌ها، در ماشینکاری آلیاژهای پایه نیکل از مقادیر نسبتاً کوچک پارامترهای برشی استفاده می‌شود که نرخ تولید را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. در این مقاله، تأثیر سرعت برشی، نرخ پیشروی و عمق برش بر زبری سطح در تراشکاری خشک سوپر آلیاژ پایه نیکل اینکونل 600 با استفاده از ابزار کاربایدی در محدوده عملیات پرداخت‌کاری بصورت تجربی بررسی شده‌ است. طراحی آزمایش‌ها بصورت کامل بوده و در مجموع، 48 آزمایش انجام شده ‌است. آنالیز واریانس انجام شده نشان داد که نرخ پیشروی 69%، عمق برش 6% و سرعت برشی 2% بر زبری سطح اینکونل 600 اثرگذار هستند. علاوه بر اندازه‌گیری زبری سطح، میزان نرخ برداشت براده در هر آزمایش محاسبه شده و سپس، مقادیر بهینه پارامترهای ماشینکاری برای رسیدن همزمان به حداقل زبری سطح و حداکثر نرخ برداشت براده با استفاده از شبکه عصبی و الگوریتم بهینه‌سازی رقابت استعماری بدست آمده است. به کمک این الگوریتم، چندین سطح از پارامترهای برشی بهینه تعیین شده است که با توجه به زبری سطح و نرخ برداشت ماده مورد نیاز، یک طراح فرآیند می‌تواند مقادیر پارامترهای برشی مذکور را مورد استفاده قرار دهد.