کاربرد روش های آماری در تعیین و بهینه سازی ضخامت لایه سفید فولادهای قالب سازی در ماشین کاری edm

چکیده امروزه ماشین¬کاری تخلیه¬ الکتریکی یکی از مهمترین فرآیندهای تولید غیر سنتی است که به طور گسترده¬ای در صنایع مختلف، از جمله قالب¬سازی، مورد استفاده قرار می¬گیرد. یکی از مشکلات این روش تشکیل لایه سفید در سطح قطعه¬کار می¬باشد. این پدیده تحت تاثیر جنس قطعه، پارامترهای ماشین¬کاری و شرایط سیال دی الکتریک قرار دارد. هدف این پروژه، طراحی و ارائه روشی دقیق جهت اندازه¬گیری ضخامت لایه سفید و به¬کارگیری ابزارهای آماری و الگوریتم¬های فرا ابتکاری به منظور پیش¬بینی و بهینه¬سازی ضخامت آن در ماشین¬کاری edm فولاد ابزار گرم¬کار 2312 می¬باشد. در این راستا، با استفاده از رویکرد تاگوچی، جدول آزمایشات طراحی شده و آزمایشات عملی بر اساس آن انجام گرفت. در ادامه، الگوریتم و کد نرم¬افزاری پردازش تصویر جهت اندازه¬گیری دقیق ضخامت لایه سفید تهیه شده و بر روی نمونه¬های ماشین¬کاری شده بکار گرفته شد. سپس به ¬وسیله تحلیل رگرسیونی، فرآیند مورد مطالعه مدل¬سازی شده و یک مدل ریاضی با دقت بالا بین متغیرهای ورودی¬ و خروجی برازش گردید. جهت دست¬یابی به ضخامت کمینه، سطوح بهینه پارامترها با استفاده از دو روش تاگوچی و الگوریتم فرا ابتکاری تبرید تدریجی تعیین گردید. نتایج هر دو روش همخوانی کامل داشته و نشان می¬دهد که با کاهش زمان خاموشی پالس، زمان روشنی پالس و شدت جریان جرقه و با افزایش فاکتور کار و ولتاژ گپ، ضخامت لایه سفید کاهش می¬یابد. نتایج مدل¬سازی و بهینه¬سازی توسط آزمایشات تجربی صحه¬گذاری گردید که نشان¬دهنده دقت خوب رویکرد پیشنهادی در این تحقیق است. در نهایت با در نظر گرفتن مهم-ترین معیارهای ماشین¬کاری تخلیه الکتریکی (نرخ براده برداری، ضخامت لایه سفید و زبری سطح)، بهینه¬سازی چند هدفه با استفاده از تحلیل تناسب خاکستری انجام گرفت. رویکرد پیشنهادی در بهینه¬سازی چندهدفه می¬تواند بهترین سطوح پارامترهای ماشین¬کاری را برای مراحل مختلف فرآیند (خشن¬کاری و پرداخت¬) ارائه نماید. واژه¬های کلیدی: ماشین¬کاری تخلیه الکتریکی، لایه سفید، طراحی آزمایشات، پردازش تصویر، مدل¬سازی رگرسیونی، الگوریتم تبرید تدریجی