بررسی و تحلیل پارامترهای موثر بر فرآیند سوراخکاری استخوان مبتنی بر روش تاگوچی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه صنعتی اراک - اراک - ایران

2 دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی اراک

3 استادیار دانشگاه صنعتی اراک

4 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی اراک.

5 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک،

doi
10.61186/masm.4.1.139
چکیده

یکی از مهم‌ترین، حساس‌ترین و پر کاربرد ترین فرآیند های ماشین‌کاری در حوزه جراحی‌ها و مهندسی پزشکی، فرآیند سوراخکاری استخوان می‌باشد. سوراخکاری استخوان کاربرد عمده ای در جراحی‌های ارتوپدی، درمان شکستگی‌ها و نمونه برداری‌های استخوانی و همچنین دندان‌پزشکی دارد. مهم‌ترین عارضه‌ای که ممکن است در عمل جراحی براده برداری از استخوان ایجاد شود، بالا رفتن دما از محدوده مجاز و ایجاد نکروز حرارتی در بافت استخوان می باشد. بطور کلی اگر دمای فرآیند سوراخکاری اسخوان بیشتر از C°٤٧ شود، نکروز حرارتی اتفاق می‌افتد. در صورت وقوع نکروز حرارتی، تثبیت استخوان به خوبی انجام نمی‌گیرد. در سال‌های اخیر محققان به دلیل عدم استفاده از روش‌های بهینه‌سازی کارآمد و نیز عدم در نظرگرفتن تمامی پارامترهای موثر بر فرآیند سوراخکاری استخوان به نتایج قابل قبولی در این زمینه دست نیافتند. همچنین دستیابی به بهترین پارامترهای موثر جهت جلوگیری از بروز نکروز حرارتی نیز میسر نگردید. لذا در این مقاله، جهت جلوگیری از این موضوع، ضمن طراحی دقیق آزمایش‌ها، یک روش نسبتا دقیق به عنوان راهکاری جهت کنترل دما و نیروی محوری به‌منظور بهینه‌سازی پارامترهای موثر بر فرآیند سوراخکاری استخوان و بهبود فرآیند سوراخکاری استخوان ارائه شده است که در این مقاله، از روش بهینه‌سازی تاگوچی بدین منظور استفاده شده است و این روش درمقایسه با سایر روش های بهینه‌سازی، درمدت زمان کوتاه‌تری فرآیند بهینه-سازی را با دقت بسیار بالایی انجام می‌دهد.