| بهینه سازی و مدل سازی تجربی پارامتر های موثر ماشین کاری بر نیرو در سوراخ کاری استخوان کورتیکال |
| کد مقاله : 1175-ICME2025 (R1) |
| نویسندگان |
|
رضا فولادی *1، سپهر آئینه بندی2، مهدی قاسمی1 1دانشگاه صنعتی اراک 2دانشگاه خواجه نصیر تهران |
| چکیده مقاله |
| سوراخ‌کاری استخوان کورتیکال یکی از فرآیندهای مهم در جراحی‌های ارتوپدی است که نقش کلیدی در تثبیت ایمپلنت‌ها و بهبود اتصال آن‌ها دارد. در این پژوهش، تأثیر پارامترهای ماشین‌کاری شامل سرعت دورانی، نرخ پیشروی و قطر ابزار بر نیروی سوراخ‌کاری بررسی شده است. هدف اصلی این مطالعه، تعیین ترکیب بهینه پارامترهای ماشین‌کاری برای کاهش نیروی اعمالی و جلوگیری از آسیب‌های مکانیکی و حرارتی به بافت استخوانی است. به‌منظور انجام این پژوهش، آزمایش‌های سوراخ‌کاری بر روی نمونه‌های استخوان کورتیکال انجام شد. طراحی آزمایش‌ها بر اساس روش فاکتوریل کامل صورت گرفت و ۲۷ ترکیب مختلف از پارامترهای ماشین‌کاری مورد بررسی قرار گرفت. داده‌های حاصل با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) مدل‌سازی شده و تحلیل واریانس (ANOVA) برای بررسی میزان تأثیرگذاری هر یک از پارامترها انجام شد. نتایج نشان داد که قطر ابزار بیشترین تأثیر را بر نیروی سوراخ‌کاری دارد، درحالی‌که سرعت دورانی و نرخ پیشروی نیز به‌طور معناداری بر مقدار نیرو مؤثر هستند. افزایش قطر ابزار و سرعت دورانی باعث افزایش نیروی سوراخ‌کاری شده، درحالی‌که افزایش نرخ پیشروی منجر به کاهش این نیرو شده است. پس از تحلیل داده‌ها، بهینه‌سازی فرآیند با استفاده از تابع مطلوبیت انجام شد و ترکیب بهینه‌ای از پارامترهای ماشین‌کاری جهت کاهش نیروی سوراخ‌کاری ارائه گردید. نتایج نشان داد که انتخاب صحیح پارامترهای ماشین‌کاری می‌تواند نیروی اعمالی را به میزان قابل‌توجهی کاهش داده و از آسیب‌های غیرضروری به بافت استخوانی جلوگیری کند. این یافته‌ها می‌توانند در بهینه‌سازی فرآیندهای جراحی ارتوپدی، طراحی ابزارهای سوراخ‌کاری و بهبود عملکرد تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار گیرند. |
| کلیدواژه ها |
| سوراخ‌کاری استخوان، نیروی سوراخ‌کاری، طراحی آزمایش، تحلیل واریانس، روش سطح پاسخ، بهینه‌سازی فرآیند. |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |
