بهینه سازی صافی سطح و دقت ابعادی در فرایند فلوفرمینگ به کمک روش تاگوچی

فلوفرمینگ یکی از روشهای نوین و کارا برای تولید قطعاتی نظیر لوله ها و مخازن بدون درز است. این فرایند یک روش شکلدهی سرد محسوب می گردد. با این روش می توان قطعاتی با دقت ابعادی بالا تولید نمود. فلوفرمینگ دارای مزایای بسیاری است نظیر اینکه فرایند بدون براده برداری و دور ریز است و میتوان با این روش قطعات بدون درز با مقاومت مکانیکی و دقت ابعادی بسیار بالا تولید نمود. همچنین به دلیل انجام کار سرد، خواص مکانیکی ماده مثل مقاومت تسلیم و مقاومت خستگی بهبود می یابد و به دلیل کیفیت بالای سطح، نیاز به انجام فرایندهای پرداخت ثانویه مثل سنگ زنی نمی باشد. این مطالعه به منظور بررسی و بهینه سازی اثر هندسه غلتک و پارامترهای فرایند بر کیفیت سطح و دقت ابعادی قطعات فلوفرم شده صورت پذیرفت. برای انجام این مطالعه، از یک دستگاه فلوفرمینگ مجهز به یک غلتک، با هدایت طولی و عرضی اتوماتیک استفاده گردید. این دستگاه در واقع یک ماشین تراش مدلc11mt ، ساخت ماشین سازی تبریز بود که تجهیزات لازم برای تبدیل آن به ماشین فلوفرمینگ معکوس، اعم از غلتکها و مندرل ساخته شده و بر روی آن سوار گردید. پارامترهای هندسی غلتک شامل: زاویه حمله، شعاع نوک غلتک، زاویه پرداخت و پارامترهای فرایند شامل: درصد کاهش ضخامت، نرخ پیشروی و سرعت چرخشی به عنوان متغیر در نظر گرفته شدند. این شش متغیر در سه سطح کم، متوسط و زیاد بکار برده شدند. آرایه عمودی l27 روش تاگوچی به عنوان طرح آزمایش انتخاب شد. 27 غلتک متفاوت برای اجرای طرح آزمایش ساخته شد و آزمایشها انجام شد. زبری سطح با دستگاه زبری سنج دیجیتال و خطای گردی با دستگاه cmm اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل واریانس نشان داد که شعاع نوک غلتک تاثیرگذارترین پارامتر بر زبری سطح است. پارامترهای درصد کاهش ضخامت و نرخ پیشروی در رده های بعدی قرار گرفتند. انتخاب سطوح بهینه پارامترها براساس تحلیل "مقادیر متوسط" صورت پذیرفت. ترکیب سطوح بهینه باعث بهبود معنی دار در زبری سطح گردید. همچنین تجزیه و تحلیل واریانس برای نتایج خطای گردی نشان داد که نرخ پیشروی تاثیرگذارترین پارامتر بر خطای گردی است. پارامترهای درصد کاهش ضخامت و شعاع نوک غلتک در رده های بعدی قرار گرفتند. ترکیب سطوح بهینه برای پارامترهای متغیر، منجر به بهبود معنی دار در خطای گردی گردید.