تحلیل المان محدود فرآیند فرزکاری سرعت بالا به منظور پیش بینی نرخ سایش ابزار در ماشین کاری اینکونل ها

هدف اصلی این تحقیق شبیه سازی فرآیند ماشین کاری سریع روی سطح فولاد آلیاژی توسط تحلیل المان محدود، مقایسه داده های مربوط به پارامترهای برشی آن با داده های حاصل از فرآیند تجربیتوسط شبکه های عصبی مصنوعی ( ANN ) و در نتیجه ایجاد یک الگو برای پیش بینی نرخ سایش ابزار خواهیم بود. از مهم ترین و حساس ترین پارامترها در ماشین کاری سرعت بالا نسبت به ماشین کاری معمولی، پدیده مخرب سایش ابزار به خصوص در ماشین کاری سوپر آلیاژها می باشد. در این تحقیق متغیرهای ورودی عبارتند از: سرعت دوران اسپیندل، سرعت پیشروی ابزار، عمق برش و الگوی حرکتی ابزار (یکراهه، زیگزاگ و یا مارپیچ صفحه ای) و خروجی مدنظر ارتفاع آستانه فرسایش می باشد. آنالیزهای آماری و مقایسه نتایج تحلیل المان محدود با نتایج عملی گزارش شده در مقالات نشان دهنده دقت حدود ۹۳ درصد برای تحلیل المان محدود می باشد. بر اساس نتایج این تحقیق، در الگوی حرکتی ابزار یکراهه سایش ابزار بسیار بالا است و متغیر سرعت پیشروی، مهم ترین و تاثیرگذارترین متغیر بر میزان (سایش ابزار می باشد و حرکت ابزار به روش مارپیچ صفحه ای اسپیرال) کمترین میزان سایش را به دلیل پیوسته بودن حرکات و عدم ایجاد توقف حرکت های متوالی خواهد داشت. به طور میانگین ۱۵ درصد کاهش سایش ابزار در حالت اسپیرال نسبت به حالت زیگزاگ و ۲۶ درصد کاهش سایش ابزار در حالت اسپیرال نسبت به حالت یکراهه مشهود می باشد.

Keywords:

فرزکاری CNC , المان محدود , ماشین کاری سرعت بالا , سایش ابزار