بهینه سازی زاویه شیب شعاعی ابزار فرز انگشتی به روش الگوریتم ژنتیک برای کاهش نیروهای موثر

بر اساس روابط تحلیلی در ابزار فرز انگشتی، زاویه ای که به شکل مستقیم بر مولفه مماسی نیرو براده برداری و به تبع آن مولفه های محوری و شعاعی نیرو تاثیر می گذارد، زاویه شیب شعاعی ابزارمی باشد. در تحقیق حاضر ابتدا برای یک ابزار انگشتی استاندارد از جنس فولاد تندبر به قطر 16 میلیمتر، زاویه مارپیچ 30 درجه، زاویه آزادی محوری 5 درجه، زاویه آزادی شعاعی 9 درجه و زاویه تقعر لبه برشی 3 درجه، با 4 لبه برشی و برای زاویه شیب شعاعی 10 و 15 و 20 درجه (در محدوده استاندارد) در شرایط تراش کاری قطعه ای از جنس فولاد ضدزنگ با سختی 150 برینل و عمق براده برداری 2 میلیمتر با استفاده از شبیه سازی اجزاء محدود تنش های موثر بر لبه برشی ابزار استخراج گردید. در قسمت بعد با برازش منحنی تغییرات مولفه مماسی نیرو براده برداری به شکل یک چند جمله ای مرتبه چهار بر حسب زاویه شیب شعاعی، یک تابع هدف با پنج پارامتر که ضرایب چندجمله ای می باشند، استخراج شده است. این تابع با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک و با فرضیات، تعداد جمعیت اولیه 100 ، تعداد نسل ها 100 و شرط توقف با ثابت ماندن پاسخ در نسل های متفاوت، کمینه گردید. مقدار حداقل تابع هدف (مولفه مماسی نیرو براده برداری) در شرایطی حاصل شده است که بهترین سازگاری با متوسط سازگاری از نسل 47 به بعد منطبق می گردد. بر اساس نتایج حاصل از الگوریتم ژنتیک حداقل مولفه مماسی نیرو براده برداری در زاویه شیب مماسی 28/94 درجه حاصل و برابر با 51/2 کیلو نیوتن می باشد. تعیین ضریب تصحیح زاویه شیب شعاعی به صورت یک چندجمله ای مرتبه چهار از نتایج دیگر این تحقیق می باشد.

Keywords:

ابزار فرز انگشتی , زاویه شیب شعاعی , مولفه مماسی نیرو براده برداری , الگوریم ژنتیک