بررسي آزمايشگاهي تاثير همزمان پارامترهاي ماشينكاري، نيروي محوري و گشتاور برشي بر زبري‌سطح حفره توليد شده در دريل‌كاري قطعه آلومينيوم از سري 7000

Experimental investigation of the simultaneous effect of machining parameters, axial force and cutting torque on the surface roughness of the produced hole in the drilling of the 7000 series AL Alloy workpiece

يكي از مهمترين پارامترهايي كه مي‌‌تواند در زمان ايجاد يك سوراخ مدنظر قرار بگيرد زبري‌سطح سوراخ توليد شده است. عوامل بسياري نظير ارتعاش عرضي مته، دما و هندسه ابزار در ايجاد زبري‌سطح نقش بازي مي‌كنند. در اين مقاله اثرات عامل‌ها شامل، سرعت دوراني مته، پيشروي مته و پيش مته به همراه متغيرهاي وابسته شامل، نيروي محوري مته و گشتاور برشي مدنظر قرار گرفته است. هدف اصلي اين مقاله تعيين ميزان اهميت هريك از عامل‌ها و متغيرهاي وابسته در ايجاد زبري‌سطح حفره توليد شده در قطعه كار آلومينيومي از سري 7000 است. براي بررسي همزمان تمامي عامل‌ها و متغيرهاي وابسته از روش مانوا استفاده شده است. نتايج نشان مي‌دهند كه استفاده از اين روش مي‌تواند تاثير هريك از عامل‌ها را در ايجاد همزمان نيروي محوري و گشتاور برشي آشكار سازد و سپس ميزان اثرگذاري هر يك از عامل‌ها و متغيرهاي وابسته در ايجاد زبري‌سطح در سطح اطمينان 95% را مشخص مي‌كند. نتايج حاكي از آن هستند كه اضافه نمودن نيروي محوري و گشتاور برشي به عامل‌ها مي‌تواند دقت پيشگويي زبري‌سطح را به ميزان 37/39% نسبت به حالتي كه پيشگويي تنها براساس عامل‌ها انجام شده باشد، افزايش دهد. ازطرف ديگر بررسي نتايج نشان مي‌دهدكه نيروي محوري اثر بيشتري نسبت به گشتاور برشي بر روي تغيير زبري‌سطح سوراخ دارد و لذا به منظور بهبود كيفيت سطح سوراخ توليدي بايستي به روش هايي كه سبب كاهش نيروهاي محوري مي‌شوند توجه شود.

One of the most important parameters that can be considered when creating a hole is the surface roughness. Many factors, such as drill transverse vibration, temperature, and tool geometry, play a role in creating surface roughness. In this paper, the effects of the factors include spindle speed, feed and pre-drill with associated variables including axial force and cutting torque are considered. The main purpose of this paper is to determine the significance of each of the factors and dependent variables in the variation of surface roughness. The material of workpiece is selected from the 7000 series Al Alloy. The simultaneous analysis of all the factors and dependent variables has been done using the Manova method. In the first step, the results show that the use of this method can reveal the effect of factors on creating simultaneously the axial force and cutting torque, and then determines the effectiveness of each of the factors and dependent variables in determining the surface roughness at 95% confidence level. The results indicate that considering axial force and cutting torque in model can increase the ability of prediction model in surface roughness by 37.39% compared to the prediction performed based on factors. On the other hand, the results show that the axial force has a greater effect than the cutting torque on the surface roughness of the hole. Therefore, in order to improve the surface quality of the produced hole, it is necessary to pay attention to methods that reduce the axial forces.