مدل‌سازی آماری و بهینه‌سازی نیروی برشی و زبری سطح در فرز‌کاری کامپوزیت‌ زمینه آلومینیومی هیبریدی
کد مقاله : 1032-ICME2025 (R1)
نویسندگان
وحید طهماسبی *1، امیرحسین غریب2، محمدحافظ باقی3
1دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اراک
2دانشجوی دانشگاه صنعتی اراک
3دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی اراک
چکیده مقاله
کامپوزیت‌های زمینه فلزی به دلیل دارا بودن ویژگی‌های ممتاز از قبیل نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به سایش و خزش مورد توجه صنایع مختلف قرار گرفته‌اند. به دلیل وجود ذرات سخت و ساینده در زمینه این نوع از کامپوزیت‌های ماشین‌کاری آن‌ها همواره با چالش‌هایی رو برو بوده است. به همین دلیل مطالعه پارامترهای مؤثر در ماشین‌کاری این مواد بسیار مورد اهمیت می‌باشد. برای مدل‌سازی و تحلیل اثر پارامترهای ماشینکاری از جمله سرعت چرخش اسپیندل، نرخ پیشروی، عمق برش و درصد وزنی ذرات آلومینا، از روش سطح پاسخ استفاده شده است. آزمایش‌ها طبق طرح مرکب مرکزی برای چهار پارامتر با سه سطح طراحی و اجرا شدند. تحلیل‌های آماری از جمله رگرسیون چندگانه و تحلیل واریانس به منظور ارزیابی کفایت مدل‌های ریاضی انجام شده است. نتایج نشان داد مدل‌های توسعه‌یافته به‌خوبی توانایی پیش‌بینی نیروی برش و زبری سطح را دارند. برای انجام آزمایش از کامپوزیت زمینه آلومینیومی با آلیاژ آلومینیوم 6061 و تقویت شده با آلومینا و گرافیت و همچنین از ابزار ماشینکاری کاربید تنگستن استفاده شده است. تحلیل ‌ها حاکی از آن است که پارامترهای بهینه فرزکاری، شامل سرعت چرخش 0909/4409 دور در دقیقه، نرخ پیشروی 50 میلی‌متر بر دقیقه، عمق برش 10/0 میلی‌متر و درصد وزنی 15% آلومینا، منجر به نیروی برش حداقل 8/132 نیوتن و زبری سطح 28/0 میکرون می‌شوند. این تحقیق نشان می‌دهد که روش سطح پاسخ به طور مؤثری می‌تواند برای بهینه‌سازی فرآیند فرزکاری کامپوزیت های زمینه فلزی هیبریدی مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه ها
کامپوزیت زمینه فلزی، فرزکاری، ذرات آلومینا، روش سطح پاسخ، زبری سطح و نیروی برشی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی