بررسی تحلیلی تاثیر سرعت دورانی و نرخ پیشروی بر افزایش دما در سوراخکاری استخوان فک
نویسندگان
1 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
2 دانشجوی دکتری، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
3 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
4 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال
5 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
doi
10.22034/ijme.2022.155986چکیده
در حین سوراخ کردن استخوان فک، دما افزایش مییابد و باعث آسیب حرارتی استخوان شود. بنابراین، بررسی افزایش دما حین سوراخکاری استخوان ضروری به نظر میرسد. با توجه به دشوار بودن بررسی تجربی افزایش دما در سوراخکاری فک، پیشبینی حرارت منتقل شده به استخوان در جراحی، سبب انتخاب صحیح فاکتورهای مؤثر بر دما میشود. لذا در این تحقیق برای اولین بار با استفاده از روش تفاضل محدود و ضرایب واینر، دمای استخوان فک در حین فرایند سوراخکاری، پیشبینی و تأثیر سه فاکتور ورودی نرخ پیشروی، سرعت دوران و زاویهی نوک ابزار بررسی شد. تغییرات سرعت دوران ابزار در بازهی 200، 400، 800، 1200 و 2500 دوربردقیقه، نرخ پیشروی 50، 60، 90 و 120 میلیمتر بر دقیقه و زاویهی نوک ابزار 70 تا 118 درجه در نظر گرفته شد. بر اساس نتایج بهدستآمده، با افزایش سرعت دوران ابزار و کاهش نرخ پیشروی، دما افزایش مییابد. همچنین با افزایش زاویه نوک از 70 به 118 درجه، دما 10 درجه سانتیگراد افزایش مییابد. درنهایت، استفاده از نرخ پیشروی mm/min 120 و mm/min 90 به همراه سرعت دورانی از 200 تا rpm 2500 و مته با زوایای نوک 70 و 90 درجه پیشنهاد میشود. استفاده از ماده خنککننده، دمای سوراخکاری را تا ˚C9 کاهش میدهد.