การพยากรณ์การสึกหรอของเม็ดมีดในกระบวนการกลึงซีเอ็นซีโดยใช้การแปลงเวฟเล็ต

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างขนาดการสึกหรอด้านข้างของเม็ดมีดกับอัตราส่วนแรงตัดพลวัตในกระบวนการกลึงเหล็กกล้าเกรด S45C โดยใช้เม็ดมีดคาร์ไบด์เคลือบผิวด้วยด้วยไททาเนียมคาร์บอนไนไตรด์กับอะลูมิเนียมออกไซด์ไทเทเนียมไนไตรด์ (TiCN+Al2O3TiN) การแปลงเวฟเล็ตถูกใช้สำหรับวิเคราะห์แรงตัดพลวัตเพื่อให้ได้สัญญาณแรงตัดอันเนื่องจากสึกหรอโดยคัดแยกสัญญาณรบกวนออก วิธีออกแบบการทดลองแบบบ็อกซ์-เบห์เคนถูกเลือกสำหรับการออกแบบการทดลอง 4 ปัจจัย 3 ระดับ ปัจจัยที่ใช้ในการทดลอง ได้แก่ ความเร็วตัด 150, 200 และ 250 m/min, อัตราการป้อนตัด 0.1, 0.2 และ 0.15 mm/rev ความลึกตัด 1, 1.2 และ 1.4 mm และรัศมีจมูกมีด 0.4, 0.8 และ 1.2 mm จากผลการทดลองพบว่า เงื่อนไขการตัดที่ทำให้อัตราการสึกหรอไวที่สุด ได้แก่ ความเร็วตัด 250 m/min อัตราการป้อนตัด 0.2 mm/rev ความลึกตัด 1.2 mm และรัศมีจมูกมีด 0.8 mm อัตราส่วนแรงตัดพลวัตมีความสัมพันธ์กับขนาดการสึกหรอด้านข้าง (Flank wear) ของเม็ดมีดอย่างมีนัยสำคัญ อัตราส่วนแรงตัดพลวัตลดลงเมื่อขนาดการสึกหรอเพิ่มขึ้น ถึงแม้ว่าเงื่อนไขการตัดจะเปลี่ยนไปอย่างไร อัตราส่วนแรงตัดพลวัตยังคงมีแนวโน้มเหมือนเดิม ด้วยเหตุนี้เองอัตราส่วนแรงตัดพลวัตจึงถูกนำเสนอเพื่อใช้สำหรับพัฒนาสมการพยากรณ์ขนาดการสึกหรอของเม็ดมีดในรูปแบบฟังก์ชั่นเอกซ์โพเนนเชียลที่ระดับความเชื่อมั่น 95% การวิเคราะห์การถดถอยพหูคูณถูกนำมาใช้เพื่อหาค่าสัมประสิทธิ์ด้วยวิธีกำลังสองน้อยที่สุด สมการพยากรณ์ขนาดการสึกหรอของเม็ดมีดที่ได้ให้ค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจ (R2) เท่ากับ 86.45% และจากสัมประสิทธิ์ของปัจจัยแต่ละตัวทำให้ทราบว่า อัตราส่วนแรงตัดพลวัตมีอิทธิพลต่อขนาดการสึกหรอมากที่สุด รองลงมาคือ ความเร็วตัด อัตราการป้อนตัด ความลึกตัด และรัศมีจมูกมีดตามลำดับ นอกจากนี้สมการพยากรณ์ถูกตรวจสอบความแม่นยำพบว่า ให้ค่าความแม่นยำเท่ากับ 93.85%