بهینه سازی کیفیت ماشینکاری فولاد aisi d6 با طراحی آزمایش مناسب و تجزیه و تحلیل تأثیر پارامترهای ماشینکاری

فولاد aisi d6 یک فولاد ابزار سردکار می باشد که به طور گسترده در ساخت قالب های برش، کشش، کشش عمیق و دیگر موارد مشابه بکار می رود. این فولاد دارای مقاومت سایشی عالی و قابلیت ماشینکاری ضعیف می باشد. با توجه به گستره کاربرد این نوع فولاد و قابلیت ماشینکاری ضعیف این فولاد، لازم است که فرآیند ماشینکاری این فولاد اقتصادی شود. بدین منظور هدف از این پژوهش بهینه سازی کیفیت ماشینکاری فولاد aisi d6 با در نظر گرفتن نیروهای ماشینکاری و زبری سطح می باشد. منظور از بهینه سازی در این پژوهش، ارائه شرایط ماشینکاری می باشد که در آن شرایط ماشینکاری، بهترین کیفیت صافی سطح و حداقل نیروهای ماشینکاری حاصل شود. در این پروژه ابتدا طراحی آزمایش عاملی کامل انجام شده و با استفاده از آنالیز واریانس، تأثیرگذاری و درصد تأثیر پارامترهای ماشینکاری بر صافی سطح و نیروهای ماشینکاری مشخص گردیده است. طرح آزمایش عاملی کاملی طرح آزمایشی است که شامل دو یا چند عامل می باشد. هر عامل شامل چند سطح بوده و تعداد آزمایش ها برای این طرح، ترکیب کلیه سطوح عامل ها می باشد. این طرح آزمایش امکان مطالعه تأثیر عامل ها به تنهایی و تأثیرات متقابل آنها را فراهم می کند. پس از طراحی آزمایش با استفاده از روش آماری رویه ی پاسخ، روابطی که ارتباط بین پارامترهای ماشینکاری، نیروها و زبری سطح را نشان دهد، ایجاد شده است. روش رویه ی پاسخ ارتباط بین متغیرها و پاسخ را توصیف می کند. هدف این روش یافتن بهترین پاسخ یا توصیف برای توزیع داده ها می باشد. با توجه به سادگی و کاربردی بودن رویه ی پاسخ درجه دو، پژوهشگران توصیه به استفاده از این مدل آماری کرده اند. ساده ترین رویه ی پاسخ نوع درجه یک یا خطی آن می باشد، برای استفاده از این روش نیاز به طرح آزمایش عاملی یا عاملی کسری می باشد. با رویه ی پاسخ خطی می توان تأثیر عامل ها بر خروجی را بدست آورد. برای ایجاد رویه های مرتبه بالاتر نیاز به طرح های آزمایش کامل تر مانند طرح آزمایش عاملی کامل می باشد. مدل های مرتبه بالاتر در مسائل بهینه سازی کاربرد دارند. در نهایت با استفاده از الگوریتم ژنتیک، شرایط بهینه ماشینکاری معرفی شده است. الگوریتم ژنتیک یک روش جستجو برای یافتن حل های دقیق یا تقریبی در مسائل بهینه سازی می باشد. الگوریتم ژنتیک یک کلاس خاص از الگوریتم های تکاملی می باشد که در آن از مفاهیم بیولوژیکی مانند وراثت، جهش و پیوند استفاده شده است. در ادامه پژوهش فرآیند براده برداری به صورت دو بعدی به کمک روش اجزاء محدود شبیه سازی شده و تأثیر شعاع لبه ابزار و عمق براده برداری بر نیروی برشی و شعاعی بررسی گردیده است.