---

میکروفرزکاری یکی از فرایندهای ساخت قطعات مینیاتوری است. به دلیل خواص منحصر به ‌فرد آلیاژ Ti۶Al۴V، مانند مقاومت در برابر اکسیداسیون، خستگی، خوردگی و همچنین کاربرد آن در صنایع حساس، در این تحقیق به مطالعه‌ زبری و عرض پلیسه تشکیل شده در فرآیند میکروفرزکاری این آلیاژ پرداخته می‌شود. پارامترهای ماشین‌کاری از جمله سرعت اسپیندل، نرخ پیشروی و عمق برش محوری به عنوان ورودی‌های فرایند در نظر گرفته شدند. آزمایش‌ها در حضور دو سیستم روان‌کاری تَر و نیمه‌خشک انجام گرفت. ابزار میکرو به کار رفته در آزمایش‌ها نیز، فرز انگشتی کاربایدی سرتخت به قطر ۵/۰ میلیمتر با روکش TiAlN بود. به منظور طراحی و تحلیل نتایج، از روش تاگوچی استفاده گردید. نتایج نشان داد که سرعت برشی و نرخ پیشروی به ترتیب، موثرترین پارامترها روی زبری سطح و اندازه پلیسه در میکروفرزکاری آلیاژ تیتانیوم بودند و افزایش هر دوی آن‌ها، موجب کاهش مقدار زبری و عرض پلیسه شد. همچنین روان‌کاری نیمه‌خشک عملکرد بهتری روی کیفیت سطح قطعات میکروفرزکاری داشته است و این تاثیر در سرعت‌های برشی و عمق‌های برش بالا برجسته‌تر بود. در نهایت بهترین شرایط کیفیت سطح در هنگام استفاده از سیستم روان‌کاری نیمه خشک و در شرایط سرعت اسپیندل ۳۰۰۰۰ دور بر دقیقه، پیشروی ۸/۰ میکرومتر بر لبه برنده و عمق برش ۶۰ میکرومتر حاصل شد.

---

امروزه با ظهور سیستم های کامپیوتری پیشرفته تر، امکان شبیه سازی و مدل کردن مسایل بسیار پیچیده با دقت های بالاتر میسر گردیده و از این رو استفاده از شبیه سازی های نرم افزاری بعنوان روشی جایگزین بجای آزمایش های فیزیکی در تحلیل و بهینه سازی عملکرد فرایندها با رویکرد کاهش هزینه و زمان مصرفی، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. بکارگیری این روش ها در مورد میکروفرایندها که مشکلات اندازه گیری های تجربی بعلت کاهش مقیاس از ماکرو به میکرو بیشتر می شود، اهمیت بسزایی یافته است. در این تحقیق از یک مدل سه بعدی برای شبیه سازی فرایند میکروفرزکاری در نرم افزار دیفرم استفاده شده است. اثر پارامترهای برشی بر مشخصه هایی از فرایند نظیر نیروی برش، دما و سایش ابزار مورد ارزیابی قرار گرفت. برای اعتبارسنجی مدل از نتایج نیرویی اندازه گیری شده به روش تجربی استفاده شد که مطابقت بسیار زیادی بین نتایج شبیه سازی و تجربی مشاهده گردید. نتایج نشان از قابلیت بالای مدل تهیه شده در پیش بینی رفتار فرایند داشته است.

---

با وجود ابداع روش‌های متنوع میکروساخت، میکروفرزکاری به علت ویژگی‌هایش در ساخت قطعات سه بعدی، نرخ براده برداری زیاد و دقت بالا مورد توجه ویژه است. با این حال این فرایند با چالش‌هایی روبروست که از مهمترین آنها خمش ابزار است که گاهی تا ۹۰ درصد از خطای محصول نهایی را نیز در بر‌می‌گیرد. در این مقاله، یک روش به هنگام برای تخمین خمش ابزار میکروفرز برای ماشین‌های میکروفرزی که مجهز به موتورهای خطی هستند، ارائه می شود. در این روش از یک فیلتر کالمن برای تخمین غیر‌مستقیم نیروی ماشین‌کاری از پسخوراند موقعیت و جریان ورودی آمپلی‌فایرهای موتورهای خطی میز تغذیه استفاده می شود. با توجه به اینکه خروجی تخمین‌گر نیرو، برایندی از تمامی نیروهای وارده به موتور است، بنابراین باید منابع اغتشاشی اضافی که عمدتا اصطکاک و موج های نیرویی است، حذف شود. در پژوهش پیش رو، از شبکه های عصبی برای حذف این نیروها استفاده شده است. برای این هدف از یک شبکه عصبی پرسپترون با یک لایه پنهان ۱۶ گره ای و دو تاخیر زمانی در ورودی استفاده شد. نتایج آزمون‌های تجربی نشان داد که روش مزبور به طور میانگین تا ۷۵ درصد از خمش ابزار را پیش بینی کند.

---

میکروفرزکاری یکی از مهمترین فرآیندهای ساخت قطعات مینیاتوری است که امروزه کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. استفاده از ابزارهای کوچکتر از ۱ میلیمتر در این فرایند باعث بروز پدیده "اثر اندازه" و مشکلات ناشی از شخم زنی در پیشروی‌های پایین می‌شود. تعیین مقدار مینیمم ضخامت براده‌ای که باعث کاهش و یا حذف اثر شخم زنی شود از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در این تحقیق به بررسی نقش کاهش مقیاس در فرایندهای فرزکاری با مقیاس میکرو و ماکرو پرداخته شده است. ماده بکار رفته در این تحقیق آلیاژ تیتانیومی Ti-۶Al-۴V بوده است. از دو ابزار دو پره به قطرهای ۰,۸ و ۲ میلیمتر برای این منظور استفاده شد. تاثیر عمق برش محوری و پیشروی بعنوان پارامترهای ورودی بر مشخصه‌های خروجی فرایند نظیر انرژی مخصوص، میکروسختی، زبری سطح، توپوگرافی و تشکیل براده مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان از افزایش انرژی مخصوص برش و میکروسختی سطح ماشینکاری شده در مقیاس میکرو داشته است. میکروسختی سطح میکروفرزکاری شده حدود ۶ برابر و انرژی مخصوص برش ۱۵۰% بیشتر از مقیاس ماکرو بوده است. مقدار مینیمم ضخامت براده در میکروفرزکاری این آلیاژ ۰.۲۵-۰.۴۹ شعاع لبه برنده پیشنهاد می‌گردد.

---

---

 فرآیند میکروفرزکاری به عنوان یکی از پرکاربردترین روشهای ساخت قطعات می باشد که با توجه به ابعاد کوچک و ویژگی های ظریف آنها مطرح است. در این مطالعه، عملیات میکروفرزکاری با استفاده از میکروابزاری به قطر ۰,۵ میلیمتر بر روی قطعه تیتانیومی از جنس آلیاژ Ti۶Al۴V صورت گرفته است. تاثیر نانو ذرات مورد استفاده در روانکار و زبری سطح قطعه کار میکروفرزکاری شده مهمترین مشخصه مورد بررسی در این تحقیق است. در این تحقیق از روشهای آزمون تجربی و طراحی و تحلیل آزمایشات به روش تاگوچی برای مطالعه زبری سطح حین فرآیند استفاده شده است. آزمایشات تجربی به منظور مقایسه نقش روانکاری در شرایط خشک، تر و حداقل مقدار روانکاری  در محیط های مختلف ماشینکاری با روانکار حاوی نانو ذرات و بدون نانو ذرات و تاثیر پارامترهای برشی بر مشخصه های مختلف فرآیند میکروفرزکاری آلیاژ Ti۶Al۴V انجام گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که استفاده از حداقل مقدار روانکاری بویژه با روانکارهای حاوی نانو ذرات، با افزایش کیفیت سطح نقش موثرتری در روانکاری حین میکروفرزکاری آلیاژ Ti۶Al۴V داشته اند. سرعت اسپیندل و نوع روانکاری موثرترین پارامترها در میکروفرزکاری آلیاژ Ti۶Al۴V شناخته می شوند.