بهینه‌سازی زبری سطح در ماشینکاری سوپرآلیاژ پایه آهن نیکل با استفاده از روش تاگوچی

سوپرآلیاژها به دلیل داشتن خواصی نظیر توانایی حفظ استحکام در دماهای بالا و مقاومت بالا به خوردگی و خستگی، در صنعت هوافضا، صنایع پتروشیمی، صنایع هسته‌ای و همچنین در ساخت توربین‌های گازی و بخار به وسعت مورد استفاده قرار می‌گیرند. از طرف دیگر خواصی چون کارسختی سریع در حین ماشین کاری، وجود ذرات ساینده کاربیدی، هدایت حرارتی پایین و تمایل به ایجاد لبه انباشته بر سطح ابزار در ماشین-کاری سوپرآلیاژها، باعث شده تا سوپرآلیاژها جز مواد سخت برای ماشین کاری به شمار آیند. با وجود کاربرد فراوان سوپرآلیاژهای پایه آهن- نیکل در صنایع مختلف، مطالعه چندانی بر روی فرآیند ماشین کاری آنها انجام نشده است. در این تحقیق، تاثیر سرعت برشی، نرخ پیشروی و عمق برش بر زبری سطح قطعات ماشین کاری شده، در تراشکاری سوپرآلیاژ پایه آهن- نیکل n-155 به طور تجربی بررسی شده است. آزمایش‌ها با استفاده از ابزار کاربیدی پوشش‌دار و بر اساس آرایه‌های متعامد l9 روش تاگوچی انجام شده‌اند. از تحلیل سیگنال به نویز (s/n) برای تعیین پارامترهای بهینه و از آنالیز واریانس (anova) برای تعیین پارامترهای موثر و میزان تاثیر هر کدام از پارامترها کمک گرفته شده است. نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهند که نرخ پیشروی و سرعت برشی بیشترین تاثیر را به ترتیب بر روی ra و rmax دارند. همچنین مقادیر بهینه پارامترهای ماشین کاری برای رسیدن به حداقل زبری سطح تعیین و با انجام آزمایش تایید، صحت سنجی شده‌اند.