Обработка металлов

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ТЕХНОЛОГИЯ • ОБОРУДОВАНИЕ • ИНСТРУМЕНТЫ
Print ISSN: 1994-6309    Online ISSN: 2541-819X
English | Русский

Последний выпуск
Том 27, № 2 Апрель - Июнь 2025

Улучшение характеристик электроэрозионной обработки сплавов NiTi, NiCu и BeCu с использованием многокритериального подхода на основе функции полезности

Том 27, № 2 Апрель - Июнь 2025
Авторы:

Джатти Виджаякумар,
Сингараджан Виджаян,
Сайятибрагим А,
Джатти Винаякумар,
Кришнан Мурали,
Джатти Савита
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1994-6309-2025-27.2-57-88
Аннотация

Введение. Обработка твердых материалов и сплавов с памятью формы (СПФ), таких как сплавы NiTi, NiCu и BeCu, традиционными методами затруднена из-за чрезмерного износа инструмента в процессе обработки и низкого качества обработанной поверхности. Нетрадиционные методы обработки, в частности электроэрозионная обработка (ЭЭО), обеспечивают повышенную точность и качество поверхности. Однако эффективность ЭЭО зависит от оптимизации параметров процесса. Целью данного исследования является оптимизация параметров ЭЭО для улучшения характеристик обработки СПФ путем учета таких факторов, как длительность импульса, длительность паузы между импульсами, ток разряда, напряжение в межэлектродном зазоре и электропроводность заготовки. Методы. В данном исследовании использован подход планирования эксперимента Тагучи для анализа влияния ключевых параметров процесса на удельный съем материала (MRR Q), шероховатость поверхности (SR Ra) и скорость износа инструмента (TWR υh). Дисперсионный анализ (ANOVA) был применен для выявления наиболее статистически значимых факторов, влияющих на характеристики обработки. Многокритериальный метод оптимизации, основанный на теории полезности, был использован для определения оптимальных настроек ЭЭО, обеспечивающих баланс между MRR Q, Ra и TWR υh. Результаты были подтверждены экспериментальными испытаниями. Результаты и обсуждение. Экспериментальные результаты показали, что в испытании № 15 достигнута наивысшая MRR Q, равная 9,076 мм3/мин, в то время как в испытании № 1 получена наименьшая SR Ra, равная 2,238 мкм. Минимальная TWR υh, равная 0,041 мм3/мин, наблюдалась в испытании № 10, это способствует увеличению срока службы инструмента. Дисперсионный анализ показал, что напряжение в межэлектродном зазоре является наиболее влиятельным фактором, определяющим 85,98 % вариации характеристик обработки, за которым следуют ток разряда (4,76 %) и длительность паузы между импульсами (2,59 %). Процесс многокритериальной оптимизации успешно определил конфигурации параметров, которые оптимизируют MRR Q при минимизации SR Ra и TWR υh. Разработанная в данном исследовании модель прогнозирования продемонстрировала высокую точность со значением R2 = 93,3 % и скорректированным R2 = 89,7 %. Валидационные эксперименты подтвердили эффективность оптимизированных параметров, что привело к среднему MRR Q = 8,852 мм3/мин, SR Ra = 2,818 мкм и TWR υh = 0,148 мм3/мин. Полученные результаты подтверждают, что тщательная оптимизация параметров электроэрозионной обработки позволяет существенно улучшить характеристики обработки сплавов с памятью формы, значительно повышая эффективность и долговечность инструмента.


Ключевые слова: Карбид бора, ЭЭО (электроэрозионная обработка), Сплав с памятью формы, Многокритериальная оптимизация, Тагучи, Дисперсионный анализ (ANOVA) и концепция полезности
Для цитирования:

Улучшение характеристик электроэрозионной обработки сплавов NiTi, NiCu и BeCu с использованием многокритериального подхода на основе функции полезности / В.С. Джатти, В. Сингараджан, А. Сайятибрагим, В.С. Джатти, М.Р. Кришнан, С.В. Джатти // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2025. – Т. 27, № 2. – С. 57–88. – DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.2-57-88.

For citation:

Улучшение характеристик электроэрозионной обработки сплавов NiTi, NiCu и BeCu с использованием многокритериального подхода на основе функции полезности / В.С. Джатти, В. Сингараджан, А. Сайятибрагим, В.С. Джатти, М.Р. Кришнан, С.В. Джатти // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2025. – Т. 27, № 2. – С. 57–88. – DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.2-57-88.

Просмотров: 215