بهینه‌سازی سوراخکاری کامپوزیت‌های زمینه فلزی AA7075 با استفاده از روش سطح پاسخ

نویسندگان

1 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

4 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.461244.1969
چکیده

کامپوزیت‌های زمینه ریخته گری آلومینیومی تقویت شده با ذرات سرامیکی به دلیل خواص عالی مانند وزن سبک، استحکام بالا و افزایش سختی، به طور گسترده در هواپیما و در ساخت قطعات خودرو استفاده می‌شود. در این کار تحقیقاتی از کامپوزیت‌های زمینه فلزی تقویت شده با AA7075/BN استفاده شده است. پودر سرامیک نیترید بور با درصد وزنی مختلف مانند (0، 4 و 8) اضافه می‌شود. آزمایش‌های سوراخکاری بر روی کامپوزیت‌های ساخته شده از طریق دستگاه سوراخکاری عمودی CNC با استفاده از مته کاملاً کاربیدی و با تغییر پارامترهای فرآیند مانند سرعت اسپیندل، پیشروی و زاویه راس مته انجام می‌شود. پس از آن با تغییر زاویه ابزار برش (118 درجه، 108 درجه و 98 درجه)، آزمایش سوراخکاری انجام می‌شود. دینامومتر ابزار فرز برای تشخیص نیروی محوری در حین سوراخکاری استفاده می‌شود. روش سطح پاسخ برای بهینه‌سازی پاسخ های خروجی نیروی محوری و اثرات زبری سطح از کامپوزیت‌های زمینه فلزی سوراخکاری شده استفاده می‌شود. تنظیم پارامترهای آزمایشی با فاکتورهای طراحی L27 Box–Behnken و با چهار فاکتور سه سطح انجام می‌شود. این بررسی نشان داده است که پیشروی و زاویه راس از عوامل تأثیرگذار اصلی بر نیروی محوری و زبری سطح هستند. زیرا دلیل این امر آن است که با افزایش پیشروی، براده بیشتری در هر دور برداشته می‌شود و بنابراین نیروی بیشتری برای شکستن و خروج این براده‌ها نیاز است. افزایش پیشروی نیز باعث افزایش زبری سطح شده و همچنین زاویه راس و افزایش زاویه راس مته بر کیفیت سطح نهایی تاثیر دارد.