آناليز تجربي، مدل‌سازي رياضي و تحليل حساسيت آماري زبري سطح در فرآيند فرزكاري اورتوپدي (پلي متيل متاكريلات)

از جمله درمان‌هاي‌ رايج در جراحي اورتوپدي، ماشينكاري مفصل‌هاي زانو براي جاسازي مفصل‌ مصنوعي است. در اين جراحي آماده‌سازي سطوح تيبيا و فمور براي كسب سينماتيك صحيح مفصل و تعادل رباط ها لازم است. بدين منظور فرزكاري براي ماشينكاري دقيق سطوح استخوان و ايجاد شيارهاي دقيق مورد نياز است. در اين مطالعه، عمليات فرزكاري روي پلي متيل متاكريلات بعنوان قطعه كار و جانشين مناسب براي استخوان انجام شد و براي اولين بار به طور مشخص روي مدل‌سازي و بهينه‌سازي پارامترهاي موثر در فرزكاري يعني سرعت برش، پيشروي، عمق برش و قطر ابزار با روش پاسخ سطح جهت بررسي زبري سطح متمركز شده است. معادله رگرسيون خطي مرتبه دوم حاكم بر مدل استخراج گرديده است و تأثير پارامترهاي ورودي و بر همكنش آنها بر روي پارامتر خروجي زبري سطح به دقت بررسي شده است. همچنين با بهره گيري از روش تحليل حساسيت آماري سوبل مقدار كمي اثر پارامترهاي ورودي مشخص شده است. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه براي رسيدن به كيفيت سطح مطلوب بايد حداقل پيشروي، حداقل سرعت دوراني، قطر ابزار كوچكتر و عمق برش كم لحاظ شود. نتايج نشان مي‌دهد از بين پارامترهاي ورودي با در نظر گرفتن تغييرات همزمان تمامي پارامترها در بازه آزمايش‌ها، به ترتيب سرعت دوراني ابزار، نرخ پيشروي، قطر ابزار و عمق برش بيشترين اثر را در رفتار زبري سطح داشته‌اند.