بررسی تجربی و مدلسازی ریاضی پارامترهای موثر بر نیروی محوری فرآیند سوراخکاری استخوان

فرآیند سوراخکاری استخوان در جراحی های ارتوپدی کاربرد فراوان دارد. نیروهای برشی ایجاد شده توسط ابزار برش به منظور جلوگیری از اعمال نیروی زیاد به استخوان و جلوگیری از شکست آن باید کنترل گردد. در این پژوهش به بررسی پارامترهای موثر در فرآیند سوراخکاری استخوان جهت به حداقل رساندن نیروی محوری وارد به استخوان در طی فرآیند سوراخکاری پرداخته شده است. پارامترهای موثر شامل سرعت پیشروی، قطر ابزار و سرعت دورانی ابزار برش می باشد. در این پژوهش با مدل سازی پارامترهای موثر با استفاده از روش پاسخ سطح به پیش بینی نیروی برش محوری پرداخته شده است. در این پژوهش اثر پارامترهای مختلف ورودی به صورت جداگانه و برهم کنش آن ها با یکدیگر بر روی نیروی محوری بررسی گردیده است. با مقایسه نتایج حاصل از مدل سازی و آزمایش های تجربی، مدل ارائه شده می تواند تخمین خوبی از رفتار نیرو ارائه نماید. شرایط بهینه که منجر به حصول حداقل نیرو در سوراخکاری می شود مربوط به نرخ پیشروی50 میلیمتر بر دقیقه و سرعت دورانی 2500 دور بر دقیقه وابزار برشی با قطر 2/5 میلیمتر می باشد.