دانلود تحقیق با موضوع آنالیز واریانس و عملکرد فرآیند


Widget not in any sidebars

نرم افزارهای مختلفی مانند Mini Tab، Stat ease، Windrobust وQualitek در طراحی آزمایش‌ها استفاده می‌شوند. با توجه به محدودیت‌های نرم‌افزار Mini Tab در برخی از قسمت‌های روش تاگوچی، از جمله بررسی همزمان چندین پاسخ با ویژ‌گی‌های مختلف، علیرغم متداول‌ بودن استفاده از این نرم‌افزار در طراحی آزمایش‌ها، در این تحقیق از نرم افزار Qualitek نسخه 4 استفاده شده است. این نرم افزار به صورت تخصصی برای روش تاگوچی طراحی شده است.
فصل چهارم
نتایج و بحث
4-1- مقدمه
در این فصل، نتایج به دست آمده از بررسی‌‎های تجربی انجام شده، مورد بحث و بررسی قرار می‏گیرد. با توجه به دو طراحی آزمایش انجام شده با روش تاگوچی برای بررسی تاثیر پارامترهای الکتریکی و غیرالکتریکی بر مشخصات خروجی فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک، در ابتدای فصل سطوح این پارامترها و نحوه انتخاب آنها بیان می‌شود، سپس به تحلیل نتایج به دست آمده از این دو طراحی آزمایش و بررسی تاثیر پارامترهای ورودی‌ بر مشخصات خروجی این فرآیند پرداخته می‌شود و مقادیر بهینه نرخ براده‌برداری، نرخ سایش ابزار و زبری سطح تعیین می‌گردد. آنالیز واریانس نیز برای به دست‌آوردن درصد تاثیر هر یک از پارامترهای ورودی بر مشخصات خروجی فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک بکار گرفته می‌شود. در ادامه، به بررسی تاثیر جنس ابزار بر مشخصات خروجی فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک پرداخته شده و سپس فرآیندهای ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی، خشک و نیمه‌خشک با یکدیگر مقایسه می‌شود و در نهایت تاثیر اعمال میدان مغناطیسی بر عملکرد فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک بررسی می‌شود.
4-2- تحلیل نتایج مرحله اول آزمایش‌ها
4-2-1- نرخ براده‌برداری
4-2-1-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر نرخ براده‌برداری
شکل (4-1- الف)، نمودار اثر اصلی مربوط به نرخ براده‌برداری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک است و نرخ براده‌برداری را بر اساس سرعت دورانی ابزار در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک نشان می‌دهد. با توجه به این شکل، نرخ براده‌برداری با افزایش سرعت دورانی ابزار تا 200 دور بر دقیقه، افزایش می‌یابد ولی با افزایش بیشتر سرعت دورانی ابزار، نرخ براده‌برداری کاهش می‌یابد. در سرعت‌های دورانی پایین، براده‌ها نمی‌توانند به‌راحتی از فاصله گپ ماشینکاری به بیرون دفع شوند، بنابراین با افزایش سرعت دورانی ابزار تا 200 دور بر دقیقه، به دلیل بهبود دفع براده‌ها از گپ ماشینکاری و یکنواخت‌شدن جرقه‌زنی، نرخ براده‌برداری افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش سرعت دورانی ابزار تا 200 دور بر دقیقه، نیروی گریز از مرکزی که مطابق معادله (4-1) محاسبه می‌شود، بر قطرات مذاب اعمال می‌شود که این نیرو موجب دفع بهتر قطرات مذاب از گپ ماشینکاری شده و منجر به افزایش نرخ براده‌برداری می‌شود. ولی افزایش بیشتر سرعت دورانی ابزار، نرخ براده‌برداری را کاهش می‌دهد، چون در سرعت های دورانی ابزار خیلی بالا (بیشتر از 200 دور بر دقیقه)، اغتشاش در گپ ماشینکاری افزایش یافته و موجب گسترش کانال پلاسما می‌شود و بنابراین نرخ براده‌برداری کاهش می‌یابد.
= (4-1)
در رابطه بالا، md جرم قطرات مذاب و N سرعت دورانی ابزار می‌باشد.
تاثیر نرخ جریان آب بر روی نرخ براده‌برداری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک، در شکل (4-1- ب) نشان داده شده است. بازده این فرآیند با افزایش نرخ جریان آب بهبود می‌یابد، چون با افزایش نرخ جریان آب، دفع براده‌ها از گپ ماشینکاری بهبود یافته و در نتیجه نرخ براده‌برداری افزایش می‌یابد.
تاثیر فشار گاز بر نرخ براده‌برداری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک، در شکل (4-1- ج)، نشان داده شده است. مطابق این شکل، نرخ براده‌برداری با افزایش فشار گاز تا bar5/1، افزایش می‌یابد، ولی با افزایش بیشتر فشار گاز ورودی، نرخ براده‌برداری کاهش می‌یابد. افزایش فشار گاز تا bar5/1، دفع براده‌ها از گپ ماشینکاری را بهبود می‌دهد که به نرخ براده‌برداری بیشتر منجر می‌شود. افزایش بیشتر فشار گاز، انتقال جرقه بین ابزار و قطعه‌کار را محدود می‌کند، بطوریکه تعداد جرقه‌های کمتری در عمل ماشینکاری شرکت می‌کنند، همچنین در این شرایط، اغتشاش ایجاد شده در گپ ماشینکاری افزایش یافته و موجب گسترش کانال پلاسما شده و نرخ براده‌برداری کاهش می‌یابد.
مطابق شکل (4-1- د)، نرخ براده‌برداری با افزایش انرژی تخلیه افزایش می‌یابد. در سطوح انرژی تخلیه پایین، مکانیزم‌های برداشت ماده از قطعه‌کار مانند ذوب و تبخیر ضعیف هستند. همچنین در سطوح انرژی تخلیه پایین، با توجه به کوچک بودن نیروی ضربه‌ای به دست آمده از انفجار دی‌الکتریک، دفع براده‌های تولید شده از گپ ماشینکاری بطور موثر انجام نمی‌گیرد. در این شرایط، حالت تخلیه در گپ ماشینکاری ناپایدار می‌شود و بازده ماشینکاری کاهش می‌یابد. در سطوح انرژی تخلیه بالا، مکانیزم‌های براده‌برداری بهبود می‌یابند و همچنین نیروی ضربه‌ای بزرگتری از انفجار دی‌الکتریک به دست می‌آید که دفع براده‌ها از گپ ماشینکاری را بهبود داده و نرخ براده‌برداری را بیشتر می‌کند.

مربوط به نرخ براده‌برداری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک در مرحله اول آزمایش‌ها. اثر اصلی شکل 4-1- نمودارهای
4-2-1-2- آنالیز واریانس مربوط به نرخ براده‌برداری و تعیین مقادیر بهینه نرخ براده‌برداری
آنالیز واریانس مربوط به نرخ براده‌برداری در جدول (4-1) آمده است و درجه اهمیت هر کدام از فاکتورهای ورودی را در تاثیرگذاری بر مشخصه های خروجی فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک (نرخ براده‌برداری، نرخ سایش ابزار و زبری سطح)، مشخص می‌کند.
جدول 4-1- آنالیز واریانس برای نرخ براده‌برداری در مرحله اول آزمایش‌ها.
Percent
Pure sum
F ratio
Variance
Sum of squares