بررسی تجربی و بهینه‌سازی اثر پارامترهای فرایند در ماشین‌کاری استخوان بر کیفیت سطح استخوان

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

3 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.471623.1999
چکیده

سوراخ‌کاری استخوان یک فرایند عمومی در ارتوپدی است. در فرایند سوراخ‌کاری استخوان حرارت تولید می‌شود که این حرارت می‌تواند باعث ایجاد مرگ سلولی و در نتیجه تغییر در خواص مکانیکی استخوان شود. همچنین در این فرایند با توجه ‌به پارامترهای سوراخ‌کاری، کیفیت سطح محل سوراخ‌کاری تغییر می‌کند که این پارامتر بر روی طول دوره درمان، موفقیت درمان و احساس درد بیمار بسیار مهم است. در این مطالعه هدف یافتن پارامترهای فرایند سوراخ‌کاری مؤثر در کیفیت سطح سوراخ‌کاری استخوان جهت نزدیک‌شدن به جراحی کم تهاجمی است. پارامترهای سرعت دورانی، سرعت پیشروی و قطر ابزار در فرایند سوراخ‌کاری بر روی دمای استخوان و نیروی محوری تأثیر می‌گذارد که این پارامترها نیز بر روی کیفیت سطح اثرگذار است. در این پژوهش از استخوان تازه فمور گاو 3 ساله با ضخامت استخوان کورتیال 9-11 میلی‌متر در بخش دیافیز استفاده گردید. از بررسی‌های انجام شده در این مطالعه پیشنهاد می‌شود جهت فرایند سوراخ‌کاری سرعت دورانی 50 دور در دقیقه، سرعت پیشروی 50 میلی‌متر بر دقیقه و قطر ابزار 2.5 میلی‌متر در نظر گرفته شود تا ترک و زبری در سطح محل سوراخ‌کاری کاهش یابد.