بهينه‌سازي همزمان پارامترهاي ماشين‌كاري و هندسه ي ابزار در عمليات تراشكاري فولاد AISI1045

Simultaneous Optimization of Machining Parameters and Tool Geometry Specifications in Turning Operation of AISI1045 Steel

فرآيند ماشين‌كاري يكي از پركاربردترين روش ها در توليد قطعات فلزي است. از مهمترين مشخصه هاي قطعات توليدي با اين روش، كيفيت سطح قطعه مي‌باشد. صافي سطح قطعات به نوبه ي خود تحت تاثير پارامترهاي تنظيمي فرآيند و هندسه ي ابزار قرار دارد. هدف اصلي در اين تحقيق، بهينه سازي همزمان پارامترهاي ماشين‌كاري (سرعت برشي، نرخ پيشروي) و زواياي ابزار (زاويه براده، زاويه تنظيم اصلي، زاويه تنظيم فرعي) در فرآيند تراشكاري فولاد AISI1045 مي‌باشد. بهينه‌سازي همزمان پارامترهاي برشي و زواياي ابزار، با استفاده از تحليل هاي آماري بر روي داده‌هاي تجربي، انجام شده است. به منظور گردآوري داده‌هاي تجربي، از طرح تاگوچي در رويكرد طراحي آزمايش‌ها، استفاده شده است. سپس به كمك نتايج آناليز واريانس (ANOVA) و تحليل نسبت سيگنال به نويز(S/N)، سطوح بهينه پارامترها به منظور بيشينه كردن كيفيت سطح تعيين شده اند. نتايج بهينه‌سازي از انطباق مناسبي بر آزمايش‌ها تجربي برخوردارند.

Machining operation is one of the most applicable processes for the manufacturing of industrial parts. Usually, the quality of finished part in turning operation is measured in terms of surface roughness. In turn, surface quality is determined by machining parameters and tool geometry specifications. The main objective of this study is to model and optimize machining parameters and tool geometry in order to improve the surface roughness in turning operation of AISI1045 steel. Simultaneous optimization of machining parameters and tool geometry was performed using experimental data and statistical methods. A Taguchi approach is employed in order to gather experimental data and then, based on signal-to-noise (S/N) ratio, the best sets of cutting parameters and tool geometry specifications have been determined. Experimental results are provided to illustrate the effectiveness of the proposed approach.