تجزیه و تحلیل آماری و بهینه سازی چند هدفه فرآیند وایرکات آلیاژ کاربید تنگستن با استفاده از روش های تاگوچی و الگوریتم ژنتیک

از جمله اهداف مهم در فرآیندهای برش میتوان به کاهش هزینه ها، افزایش سرعت تولید و ایجاد صافی سطح مطلوب اشاره نمود. فرآیند برش توسط سیم با استفاده از تخلیه الکتریکی (وایرکات) (wedm) یکی از روش های تولید قطعات کاربید تنگستن میب اشد که برش آن با روش های سنتی به دلیل قابلیت برش ضعیف آن دشوار است. نرخ براده برداری و زبری سطح از مهمترین مشخصه های خروجی فرآیند وایرکات می باشند. دراین تحقیق، فرآیند برش وایرکات بر روی آلیاژ کاربید تنگستن مدلسازی و بهینه سازی شده است. به منظور ایجاد ارتباط دقیق تر بین پارامترهای ورودی با خروجی های فرآیند، از مدل سازی ریاضی استفاده شده است. در این راستا، ابتدا داده های لازم با انجام آزمایش تجربی، طرح ریزی شده با تکنیک طراحی آزمایشات (doe) به روش تاگوچی، جمع آوری گردیده است. سپس انواع توابع رگرسیونی شامل خطی و مرتبه دوم برای این داده ها برازش داده شده است. در مرحله بعد، اعتبار این مدل ها به کمک آزمون های فرض آماری و تحلیل واریانس مورد سنجش قرار گرفته است. به کمک مدل پیشنهادی می توان پارامترهایی را که بیشترین اثرگذاری را بر دو خروجی نرخ براده برداری و زبری سطح دارند، مشخص نمود. بعد از تعیین مدل های مناسب، با استفاده از الگوریتم ژنتیک مبتنی بر رتبه بندی نامغلوب (nsgaii) بهینه سازی فرآیند انجام شده و جدول بهینه ها برای ترکیب پارامترهای ورودی ارائه شده است. در نهایت یک آزمایش تایید با یکی از ترکیبات جدول بهینه های بدست آمده، انجام شده و نتایج حاصل از این آزمایش با نتایج به دست آمده از طریق بهینه سازی مقایسه گردید. نتایج نشان می دهند که شدت جریان و زمان روشنی پالس پارامترهای تاثیر گذار در نرخ براده برداری و زبری سطح هستند و ولتاژ گپ و کشش سیم پارامترهای بی اثر بر این خروجی ها به حساب می آیند.

statistical analysis and multi-objective optimization of tungsten carbide alloy wirecut process using taguchi method and genetic algorithm

wire electrical discharge machining (wedm) is one of the methods of producing tungsten carbide parts, which due to its poor machinability; optimal cutting with traditional methods is not possible. material removal rate and surface roughness are the most important output indicators of the wire cut process. in this research, the wire cut electrical discharge cutting process on tungsten carbide alloy has modeled and optimized. mathematical modeling has used to establish an accurate relationship between input parameters and process outputs. in this regard, first, the necessary data collected by conducting an experiment, designed by the design of experiments (doe) by taguchi method. then the types of regression functions including linear and second order fitted for this data. in the next step, the validity of these models has been assessed using statistical hypothesis tests and analysis of variance. with the help of the proposed model, the parameters that have the greatest impact on the two outputs of material removal rate and surface roughness can be determined. after determining the appropriate models, the process optimization is performed using the genetic algorithm based on nondominated sorting (nsgaii) and the optimal combination of input parameters table is presented. finally, a validation experiment performed with one of the compositions of the optimal table and the results of this experiment compared with the results obtained through optimization. obtained results show good confirmation.