شبیه سازی و بهینه سازی فرآیند مته کاری توسط نرم افزار deform

سوراخکاری عنوانی است که کلیه روشهای براده برداری بمنظور ایجاد سوراخهای استوانه ای روی قطعات را شامل می شود. امروزه روشهای متعددی برای سوراخکاری بوجود آمده اند ولی با توجه به آنکه اکثر سوراخها در صنعت دارای قطری بین 10 الی 20 میلی متر می باشند پرکابردترین عملیات سوراخکاری "مته کاری" می باشد. همان گونه که مشهود است عملیات مته کاری در تمامی صنایع اعم از میکرو تا ماکرو، صنایع نظامی، خودرو سازی، صنایع ماشین سازی و حتی در زمینه های نوین تکنولوژی مثل بیوتکنولوژی و هوا فضا یکی از پرکاربردترین عملیات ماشینکاری می باشد. اما با تمام عمومیت کاربرد مته کاری هنوز شبیه سازی کامپیوتری کاملی از این فرآیند به دلیل پیچیدگی هندسی و شرایط خاص آن ارائه نشده است. با این وجود ضرورت شبیه سازی به خصوص برای موارد ویژه مثل تولید انبوه یک قطعه حساس (قطعات کامپیوتری و یا ابزارهای پزشکی) و یا قطعات با کاربرد ویژه و با دقت بالا مثل سوراخ کاری قطعات شاتل به دلیل هزینه های بالای انجام آزمایشات و یا سوراخکاری اعضای استخوانی بدن انسان مثل لثه ها و دیگر استخوانها بمنظور بررسی احتمال تخریب بستر همیشه احسـاس می شده است. با توجه به اهمیت فرآیند سوراخکاری و بررسی عوامل موثر در آن، در این تحقیق اقدام به شبیه سازی فرآیند سوراخکاری شده است. نکات تئوری المان محدود موثر در فرآیند شبیه سازی به تفصیل برشمرده شده است. فرآیند شبیه سازی بکمک آزمایشات عملی و همچنین روابط تجربی مندرج در کتاب مرجع ماشینکاری تحت بررسی قرار گرفته و صحت آن تأیید شده است. به منظور دستیابی به معادله حاکم بر رفتار فرآیند شبیه سازی، از روش تاگوچی 32 آزمایش برای 4 متغیر سرعت تغذیه، سرعت دورانی، قطر و زاویه سر مته طراحی گردید. سپس بکمک نتایج آزمایشات شبیه سازی بر اساس روش شبکه عصبی معادله حاکم بر گشتاور و نیروی محوری فرآیند سوراخکاری در ماده ck45 محاسبه گردید. براساس معادلات مذکور معادله حاکم بر توان مصرفی نیز محاسبه شده است. فرآیند بهینه یابی بر اساس الگوریتم ژنتیک و نوار ابزار gatool نرم افزار matlab روی تابع توان صورت گرفته است. نتیجه بهینه سازی بیانگر تأثیر زاویه سر مته بر توان مصرفی می باشد. تأثیر زاویه وابسته به مقادیر سرعت تغذیه و قطر مته می باشد.