بررسی دما و کیفیت سطح در ماشین کاری متعامد استخوان کورتیکال با استفاده از روش سطح پاسخ و تحلیل حساسیت

دمای برش و کیفیت سطح ماشین کاری شده دو عامل تاثیرگذار در ماشین کاری استخوان حین جراحی های ارتوپدی مانند شکستگی، تعویض مفصل و دندان پزشکی است. بالا رفتن دمای فرایند از مقداری مشخص، نکروز حرارتی (مرگ سلولی) و در نتیجه آسیب دیدن بافت را به همراه دارد. از سوی دیگر عدم کیفیت سطح مطلوب منجر به نفوذ نامتقارن استخوان درون مفصل مصنوعی و شل شدن آن می شود. برش متعامد به عنوان پایه دیگر فرایندهای ماشین کاری در این پژوهش مورد استفاده واقع شده است. تخمین عملکرد دما و کیفیت سطح در ماشین کاری متعامد استخوان برحسب سرعت خطی ابزار، عمق برش و زاویه براده استخراج می شود. همچنین بهینه سازی پاسخ فرایند و برهم کنش های موثر بر آن بررسی می شود. جهت بررسی تاثیر کمی نتایج از روش تحلیل حساسیت سوبل استفاده شده است. نتایج نشان می دهد حداقل دمای بهینه، با سرعت ابزار ۱۴۰ میلی متر بر ثانیه، زاویه براده ۹.۷ درجه و عمق برش ۰.۱ میلی متر و برش در راستای بافت استخوان و مقدار کمینه دما برابر با ۱۷.۹ درجه سانتی‎گراد حاصل می شود. حداقل زبری سطح بهینه با سرعت ابزار ۲۷۵ میلی متر بر ثانیه، زاویه براده ۹.۶ درجه و عمق برش ۰.۱ میلی متر و برش در راستای بافت استخوان و برابر با ۱.۰۷ میکرومتر حاصل می شود. نتایج حاصله می تواند در بررسی و تحلیل دیگر فرایندهای ماشین کاری در ارتوپدی (مانند سوراخکاری و فرزکاری) مورد استفاده واقع شود.

کلیدواژه ها:

اشین کاری متعامد ، استخوان ، دما ، زبری سطح ، روش سطح پاسخ ، تحلیل حساسیت