افزايش سختي سطح فولاد AISI1045 در فرآيند سنگ زني HEDG با رويكرد بهينه سازي به دو روش تاگوچي و الگوريتم SA

Superficial Hardening of AISI1045 Steel in High Efficiency Deep Grinding Through Optimization Approaches, Taguchi Method and SA Algorithm

از مشكلات سنگ زني حرارت اعمال شده به قطعات و باقي ماندن تنش پسماند روي سطح آنها است. از اين رو، هدف اين تحقيق بهينه سازي فرآيند است تا با در نظرگرفتن تركيب بهينه اي از پارامترهاي فرآيند، حرارت و تنش هاي پسماند كاهش يابد و از طرف ديگر بر استحكام و سختي سطح فولاد بيفزايد. با استفاده از روش تاگوچي، آزمايش هاي لازم براي گرفتن نتيجه‌ي قابل‌اطمينان طراحي شد و شرايط بهينه‌ي فرآيند به‌ دست‌آمد. علاوه بر بهينه سازي فوق، پارامترهاي فرآيند توسط روش SA بهينه سازي گرديد. نتايج نشان مي دهد كه اختلاف پارامترهاي به دست‌آمده از هر دو روش بسيار كم است و با اعمال پارامترهاي حاصل از بهينه سازي، دماي وارد به سطح قطعه كار كاهش مي‌يابد و سختي سطح بالا مي رود. صحت اين موضوع، با اندازه گيري و تحليل ريزسختي مورد بررسي قرار گرفته است.

The major problem in material removal process specially grinding is heat generation during the process and thus residual stress on the surface of product. Therefore, optimization of High Efficiency Deep Grinding (HEDG) process is the main goal of this study in order to reduce heat and residual stress and also increase strength and surface hardness of AISI1045 steel by optimization of the process. In other words, the effects of main parameters e.g. depth of cut, wheel speed, workpiece speed and cross feed on surface hardness have been investigated in this study. Operating parameter optimizing through SA method in MATLABʹs toolbox is so that the produced tensile residual stress and temperature decrease and meanwhile surface microhardness improves. Beside this, the results are validated by measuring and analyzing surface microhardness, surface temperature and forces. The obtained results reveal a good agreement between the optimization results and experimental observations.