مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

برشکاری آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V با فرآیند جت آب همراه با ذرات ساینده و بهینه‌سازی مشخصه‌های هندسه شکاف برش

نویسندگان
1 عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی بیرجند
2 کارشناس ارشد
3 استادیار گروه مکانیک دانشگاه بیرجند
چکیده
فرآیند برش جت آب همراه با ذرات ساینده، شکاف برشی با لبه‌های زاویه دار و هندسه‌ای خاص بر روی قطعه کار تحت برش ایجاد می‌نماید. این موضوع باعث بروز محدودیت‌هایی در کاربردهای برش جت آب شده و یا نیاز به ماشینکاری لبه‌ها را در برخی موارد به وجود می‌آورد. در این مقاله نتایج تحقیقات انجام شده بر روی هندسه شکاف برش آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V در فرآیند برش جت آب همراه با ذرات ساینده ارائه گردیده است. بدین منظور از روش ترکیبی تاگوچی و تجزیه و تحلیل مولفه‌های اصلی برای بهینه سازی همزمان مشخصه‌های هندسه شکاف برش در فرآیند برش آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V با جت آب همراه با ذرات ساینده که فرآیندی چند متغیره غیر خطی است، استفاده گردید. پارامترهای ورودی فرآیند برش جت آب همراه با ذرات ساینده، بر روی نرخ براده‌برداری و خصوصیات سطح برشکاری شده تاثیر می‌گذارند. پارامتر‌های ورودی فرآیند شامل فشار جت آب، سرعت پیشروی، نرخ ریزش ذرات ساینده و فاصله نازل تا سطح قطعه کار پارامترهای مورد مطالعه این تحقیق می‌باشند. انتخاب مناسب پارامتر‌های ورودی این فرآیند منجر به حداقل نمودن مشخصه‌های پهنای بالای شکاف برش، شیب شکاف برش و انحراف شکاف برش می‌شود لذا انتخاب مناسب پارامتر‌های ورودی از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. نتایج به دست آمده از این روش نشان می‌دهد که روش ترکیبی تاگوچی و تجزیه و تحلیل مولفه‌های اصلی یک راه حل مناسب برای بهینه‌سازی فرآیند جت آب همراه با ذرات ساینده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Cutting of Ti6Al4V titanium alloy using abrasive water jet and multiobjective optimization of geometry features

نویسندگان English

Abolfazl Foorginejad 1
Milad Ahmadi Mojavery 2
Hossein Amirabadi 3
چکیده English

Abrasive water jet cutting process can produce tapered edges on cutting kerf. This problem can limit the applications of abrasive water jet cutting process and in some cases it is necessary another edge preparation process. In this paper, an experimental investigation kerf characteristics of Ti-6Al-4V titanium alloy under abrasive water jet cutting is presented. In this regards, it is shown how to use the hybrid approach of Taguchi method and principal component analysis to optimize abrasive water jet cutting are used in this paper. The abrasive water jet cutting process input parameters effect on material removal rate and the characteristics of the surface. A considerable effort was made in understanding the influence of the system operational process parameters such as water jet pressure, traverse speed, abrasive flow rate, and standoff distance. Due to appropriate selecting abrasive water jet cutting process parameters leads to optimizing of kerf characteristics include top kerf width, kerf tapper and kerf deviation, therefore it is important to select appropriate input parameters. The obtained results from this method show that the hybrid approach of Taguchi method and principal component analysis is a suitable solution for optimizing of abrasive water jet cutting process.

کلیدواژه‌ها English

Ti-6Al-4V titanium alloy
Abrasive water jet cutting
Taguchi method
Principal component analysis
Optimization