مدل سازی و بهینه سازی آماری نرخ براده برداری نسبت سایش الکترود و زبری سطح در فرزکاری تخلیه الکتریکی فولاد ضدزنگ ۳۰۴ AISI

با توجه به رشد کاربرد فناوری تخلیه الکتریکی در صنایع ابزارسازی و قالبسازی برای ماشینکاری مواد سخت و حساس شناسایی و بهینه سازی پارامترهای موثر بر کیفیت سطح و کارایی فرایند حیاتی است. در این پژوهش تاثیر سه پارامتر ورودی ولتاژ، سرعت دوران اسپیندل و نرخ پیشروی بر روی زبری سطح (Ra)، نرخ براده برداری (MRR) و نسبت سایش الکترود (EWR) با استفاده از طراحی آزمایش مرکب مرکزی، روش سطح پاسخ (RSM) و تحلیل واریانس (ANOVA) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ولتاژ نقش برجسته ای در کنترل هر سه پاسخ دارد؛ افزایش ولتاژ منجر به افزایش MRR و همچنین بیشتر شدن زبری سطح و میزان سایش الکترود شد. تست ها حداکثر MRR را برابر با (mm³/min ۱۰-۳ × ۹۱/۶) و کمترین مقدار Ra را برابر با (μm ۰/۷۶) نشان دادند و مدل های رگرسیونی استخراج شده برای Ra دارای ضریب تبیین مناسب (R۲ ≈ ۰/۸۸۵) بودند؛ با این حال پیش بینی دقیق EWR نیازمند افزودن پارامترهای الکتریکی پالسی و بررسی میکروساختاری بیشتر است. از منظر کاربردی، ترکیب ولتاژ پایین (۸۰ V)، سرعت اسپیندل بالا (rpm ۱۵۰۰) و پیشروی کم (۴ μm/s) برای دستیابی به کمینه زبری سطح و مقدار نسبتا کم EWR مناسب است، در حالی که ولتاژ و پیشروی بالا برای خشن کاری و حداکثر MRR پیشنهاد می شود. این یافته ها راهنمایی عددی و عملی برای انتخاب بازه های کاری در فرزکاری تخلیه الکتریکی فراهم می آورند و پیشنهاد می شود در مطالعات آتی پارامترهای پالس و خواص دی الکتریک جهت بهبود دقت مدل ها وارد شوند.

کلیدواژه ها:

تخلیه الکتریکی ، ماشینکاری ، زبری سطح ، نرخ براده برداری ، نسبت سایش الکترود