بررسی و تحلیل حساسیت اثر پارامترهای مختلف بر سایش ابزار در فرآیند تراش خشک کامپوزیت های زمینه آلومینیومی با استفاده از روش e-fast

استفاده از مواد کامپوزیت زمینه فلزی به‌ویژه کامپوزیت‌های آلومینیومی در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، هوافضا، نظامی و غیره به‌واسطه خواص مکانیکی مطلوب و نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت در برابر سایش و سختی بالا، کاربردهای گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. در مقابل اما، این خواص مکانیکی و سختی و مقاومت در برابر سایش بالا که به‌دلیل وجود ذرات تقویت‌کننده مانند کاربید سیلیکون دراین کامپوزیت‌ها است، ماشینکاری این مواد را با مشکل مواجه می‌کند، به‌گونه‌ای که تنها ابزار و تیغه‌های خاصی همچون ابزارهایی از جنس الماس پلی‌کریستال، توانایی ماشینکاری این کامپوزیت‌ها را به‌صورت مطلوب دارند. اما به‌دلیل قیمت بالای این ابزارها، نیاز به شناخت پارامترهای تاثیرگذار بر میزان سایش ابزار و درنهایت، تعیین پارامترهای بهینه در فرایند ماشینکاری این مواد از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مقاله، اثرات تغییر چهار پارامتر ورودی سرعت برشی، نرخ پیشروی، نیروی پیشروی در راستای x و نیروی پیشروی در راستای z بر پارامتر خروجی میزان سایش ابزار در فرایند تراشکاری خشک کامپوزیت زمینه فلزی آلیاژ آلومینیوم a359 تقویت شده با 20% حجمی ذرات کاربید سیلیکون توسط ابزار الماس پلی‌کریستال، بررسی‌شده است. بررسی عددی میزان تاثیر هر یک از چهار پارامتر ورودی بر پارامتر خروجی در فرایند تراشکاری قطعه‌کار موردنظر، به‌وسیله روش تحلیل حساسیت آماری ای-فست که دارای سرعت بالایی در بررسی کمی و کیفی داده‌ها می‌باشد، انجام شده است. مطابق با نتایج به‌دست آمده، پارامترهای نیروی پیشروی در راستای x، نرخ پیشروی، نیروی پیشروی در راستای z و سرعت برشی به‌ترتیب دارای 88%، 8%، 3% و 1% اثر بر میزان سایش ابزار بوده‌اند.

investigation and sensitivity analysis of the effect of different parameters on tool wear during dry turning process of aluminum matrix composites using e-fast method

the use of metal-based composite materials، especially aluminum composites، has found wide applications in various industries such as automotive، aerospace، military، etc.، due to their favorable mechanical properties، high strength-to-weight ratio، and high wear resistance and hardness. on the other hand، these mechanical properties and high hardness and wear resistance، which is due to the presence of reinforcing particles such as silicon carbide in these composites، makes them difficult to machine، so that only special tools and blades، such as polycrystalline diamond tools، can machine these composites optimally. the findings from this study can be valuable in optimizing the turning process of aluminum-based metal matrix composites.in this study، the effects of four input parameters - cutting speed، feed rate، feed force in the x direction، and feed force in the z direction - on the output parameter of tool wear rate in the dry turning process of a359 aluminum alloy metal matrix composite reinforced with 20 vol.% of silicon carbide particles using polycrystalline diamond tools were investigated.the numerical investigation of the effect of each of the four input parameters on the output parameter was done using the e-fast statistical sensitivity analysis method، which has high speed in quantitative and qualitative data analysis. the results showed that the parameters of feed force in x direction، feed rate، feed force in z direction، and cutting speed have 88%، 8%، 3%، and 1% effect on tool wear، respectively.