تحليل آناليز حساسيت نرخ براده برداري در ماشين كاري تخليه الكتريكي خشك

Sensitivity analysis of material removal rate in dry electro-discharge machining process

ماشين‌كاري تخليه ‌الكتريكي خشك يكي از جديدترين فرآيندهاي ماشين‌كاري مي‌باشد كه مطالعه برروي آن درحال گسترش است. از جمله مزاياي اين روش م?‌توان به مواردي نظ?ر سازگاري با مح?ط ز?ست، پا??ن ‌بودن هز?نه‌هاي فرآ?ند، ساده‌ شدن ابزار و تجه?زات، به?نه‌شدن پارامترهاي ماشين‌كاري و ارزان بودن دي‌‌الكتر?ك اشارهكرد. باتوجه به كاربردهاي روبه افزايش اين نوع ماشين‌كاري و از آن جا كه نرخ براده‌برداري ازجمله خروجي‌هاي مهم در اين فرآيند بوده و از اهميت زيادي برخوردار است، همچنين اضافه شدن دو فاكتور فشارگاز و سرعت دوراني ابزار نسبت به ماشين‌كاري اسپارك معمول، بررسي پارامترهاي تاثيرگذار بر نرخ براده‌برداري اين فرآيند در تحليل چگونگي انجام و بهبود آن امري ضروري مي‌باشد. لذا در اين مقاله با استفاده از روش آناليز حساسيت آماري سوبل كه نسبت به ساير روش‌ها داراي مزيت استخراج مقدار كمي تاثير پارامترهاست، به بررسي تاثير پارامترهاي مختلف، شامل ولتاژ دهانه‌ي ماشين‌كاري، جريان تخليه ‌الكتريكي، زمان روشني پالس، نسبت زمان روشني به خاموشي پالس، فشار گاز دي‌الكتريك و سرعت دوران ابزار بر نرخ براده‌برداري پرداخته شده است. نتايج به‌دست آمده از تحليل حساسيت نشان مي‌دهد كه از بين پارامترهاي ورودي، پارامتر ورودي جريان و پس از آن به ترتيب فشار گاز و سرعت دوراني ابزار، داراي بيشترين اثر بر نرخ براده‌برداري مي‌باشند و پارامتر ولتاژ كم‌ترين تاثير را بر نرخ براده‌برداري داشته و مي‌توان آن‌را تحت‌عنوان پارامتر كم‌اثر در ساده‌سازي معادلات در نظر نگرفت.

Dry electro discharge machining is one of the newest machining processes on which studies are remarkably expanding. Its advantages include being environment friendly, low process costs, simple tools and equipment, optimized machining parameters and cheap dielectric. Considering fast expansion of this machining process, its optimized performance is desirable. Considering the material removal rate and the addition of the gas pressure and electrode rotational speed comparing to the conventional spark machining makes the analysis of effective parameters on material removal rate necessary for improving the process performance. In this study, the effect of different parameters such as machining gap voltage, electro discharge current, pulse on-time, pulse on-time to pulse off time ratio, dielectric gas pressure and tool rotational speed on material removal rate were studied using Sobol statistical sensitivity analysis method. In comparison with the other methods, it possesses the advantage of determining the quantitative values of parameters’ effect. Results from sensitivity analysis reveals that among input parameters, discharge current has the most influence on the material removal rate and the gas pressure and rotational speed of the electrode are significant parameters which control the material removal rate. Furthermore, it was observed that machining gap voltage has the lowest influence on the material removal rate which can be removed from the model for simplification.