مدلسازی آماری و بهینه سازی نیروی برشی و زبری سطح در فرزکاری کامپوزیت زمینه آلومینیومی هیبریدی

کامپوزیت های زمینه فلزی به دلیل دارا بودن ویژگی های ممتاز از قبیل نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به سایش و خزش مورد توجه صنایع مختلف قرار گرفته اند. به دلیل وجود ذرات سخت و ساینده در زمینه این نوع از کامپوزیت های ماشینکاری آنها همواره با چالش هایی روبرو بوده است. به همین دلیل مطالعه پارامترهای موثر در ماشینکاری این مواد بسیار مورد اهمیت می باشد. برای مدل سازی و تحلیل اثر پارامترهای ماشینکاری از جمله سرعت چرخش اسپیندل، نرخ پیشروی، عمق برش و درصد وزنی ذرات آلومینا، از روش سطح پاسخ استفاده شده است. آزمایش ها طبق طرح مرکب مرکزی برای چهار پارامتر با سه سطح طراحی و اجرا شدند. تحلیل های آماری از جمله رگرسیون چندگانه و تحلیل واریانس به منظور ارزیابی کفایت مدل های ریاضی انجام شده است. نتایج نشان داد مدل های توسعه یافته به خوبی توانایی پیش بینی نیروی برش و زبری سطح را دارند. برای انجام آزمایش از کامپوزیت زمینه آلومینیومی با آلیاژ آلومینیوم ۶۰۶۱ و تقویت شده با آلومینا و گرافیت و همچنین از ابزار ماشینکاری کاربید تنگستن استفاده شده است. تحلیل ها حاکی از آن است که پارامترهای بهینه فرزکاری، شامل سرعت چرخش ۴۴۰۹/۰۹۰۹ دور در دقیقه، نرخ پیشروی ۵۰ میلیمتر بر دقیقه، عمق برش ۰/۱۰ میلیمتر و درصد وزنی ۱۵% آلومینا، منجر به نیروی برش حداقل ۱۳۲/۸ نیوتن و زبری سطح ۰/۲۸ میکرون می شوند. این تحقیق نشان می دهد که روش سطح پاسخ به طور موثری می تواند برای بهینه سازی فرآیند فرزکاری کامپوزیت های زمینه فلزی هیبریدی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت زمینه فلزی ، فرزکاری ، ذرات آلومینا ، روش سطح پاسخ ، زبری سطح ، نیروی برشی