بهینه سازی همزمان پاسخهای ماشینکاری تخلیه الکتریکی خشک تحت اثر گازهای مختلف با استفاده از آنالیز گری مبتنی بر روش تاگوچی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت الله آملی، آمل، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران

چکیده

فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی خشک، فرآیندی دوستدار محیط زیست می باشد که در آن به جای دی الکتریک مایع که عموما از مشتقات نفتی می باشد، از گازهایی مانند هوا یا نیتروژن به عنوان دی الکتریک استفاده می­شود. در این مقاله، در ابتدا هر یک از  پاسخهای این فرایند شامل نرخ براده برداری، زبری سطح و اضافه برش شعاعی با در نظر گرفتن  شش پارامتر ورودی جریان، زمان روشنایی پالس، سیکل کاری، سرعت دوران اسپیندل، فشار گاز و نوع گاز بهینه سازی می شوند. از بین پارامترهای ورودی ، 5 پارامتر کمی و یک پارامتر کیفی (نوع گاز) وجود دارد که علاوه بر بررسی دی الکتریک معمول در ماشینکاری تخلیه الکتریک خشک که هوا می­باشد، گازهای نیتروژن و مخلوط آرگون/ هوا نیز  به عنوان سایر ورودیهای این پارامتر بررسی شده اند. هدف اصلی این مقاله بهینه­سازی همزمان پاسخهای ماشینکاری تخلیه الکتریکی خشک با استفاده از روش آنالیز گری مبتنی بر روش تاگوچی می­باشد. نتایج بهینه سازی نشان می دهد که سطوح بهینه حاصل از تحلیل درجات گری در جریان I=12 A، زمان روشنایی پالس Ton=100 ms، سیکل کاری D=66، فشارگاز P=3 bar، سرعت دورانی اسپیندل N=300 rpmو در حضور گاز نیتروژن به عنوان محیط دی الکتریک حاصل می‌شود آزمایش تایید در حالت بهینه سازی شده توسط روش آنالیز گری نشان می­دهد که حالت بهینه دارای حداکثر درجه گری می‌باشد که این مطلب خود صحت پیش بینی شرایط بهینه توسط آنالیز گری را تایید می‌کند همچنین با توجه به وزن در نظر گرفته شده مساوی برای پاسخ ها و با توجه به اثر مشابه پارامترهای کیفی زبری سطح و اضافه برش شعاعی که هر دو دارای خصوصیت هر چه کوچکتر بهتر می باشند، در آنالیز گری، اثر بهینه سازی صورت گرفته بر این دو پاسخ بیشتر از نرخ براده برداری بوده است

کلیدواژه‌ها


[1]   Leão F. N., Pashby I. R., A review on the use of environmentally-friendly dielectric fluids in electrical discharge machining, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 149, No. 1–3, pp. 341-346, 2004.
[2]   Kunieda M., Yoshida M., Taniguchi N., Electrical Discharge Machining in Gas, CIRP Annals-Manufacturing Technology, Vol. 46, No. 1, pp. 143-146, 1997.
[3]   Ramani V., Cassidenti M. L., Inert-Gas Electrical Discharge Machining, National Technology Transfer Center (NTTC), NASA, 1985.
[4]   Kunieda M., Furuoya S., Taniguchi N., Improvement of EDM Efficiency by Supplying Oxygen Gas into Gap, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol. 40, No. 1, pp. 215-218, 1991.
[5]    Kunleda M., Miyoshi Y.,. Takaya T, Nakajima N., ZhanBo Y., Yoshida M., High Speed 3D Milling by Dry EDM, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol. 52, No. 1, pp. 147-150, 2003.
[6]   Kunieda M., Takaya T., Nakano S., Improvement of Dry EDM Characteristics Using Piezoelectric Actuator, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol. 53, No. 1, pp. 183-186, 2004.
[7]   Singh P. N., Raghukandan K., Pai B. C., Optimization by Grey relational analysis of EDM parameters on machining Al–10%SiCP composites, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 155–156, No. 0, pp. 1658-1661, 2004.
[8]   Roy R. K., Design of Experiments Using The Taguchi Approach: 16 Steps to Product and Process Improvement: Wiley, 2001.
[9]   Deng J. L., Introducion to grey systems, The journal of grey sysems, Vol. 1, pp. 1-24, 1989.
[10]              Lin J. L., Lin C. L., The use of the orthogonal array with grey relational analysis to optimize the electrical discharge machining process with multiple performance characteristics, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 42, No. 2, pp. 237-244, 2002.
[11]              Sivasankar S., Jeyapaul R., Application of Grey Entropy and Regression Analysis for Modelling and Prediction on Tool Materials Performance During EDM of Hot Pressed ZrB2 at Different Duty Cycles, Procedia Engineering, Vol. 38, No. 0, pp. 3977-3991, 2012.
[12]              S. Fattahi, H. Baseri, Analysis of dry electrical discharge machining in different dielectric mediums, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering, Vol. 231, No. 3, 2017.