شبیه سازی و بهینه سازی کیفیت سطح و نیروهای براده برداری فرایند نانوشخم زنی دینامیکی مس تک بلوری با استفاده از روش دینامیک مولکولی

زبری سطح از جمله مشخصه های بسیار مهم در محصولات نانوماشینکاری می باشد. یکی از پارامترهایی که همواره تاثیر زیادی بر کیفیت سطح داشته، نیروهای ناشی از فرایند نانوبراده برداری می باشد. در این پژوهش، با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی در نرم افزار لمپس، فرایند نانوشخم زنی دینامیکی قطعه کاری از جنس مس تک بلوری به وسیله ابزاری از جنس الماس بررسی شده و کیفیت سطح تولیدی و نیروهای براده برداری مورد بررسی قرار گرفته است. اثر پارامترهای فرایند نانوشخم زنی دینامیکی همچون عمق براده برداری (DOC)، دامنه (R) و فرکانس (ω) نوسان ابزار براده برداری بر روی نیروی براده برداری و زبری سطح با محاسبه زبری میانگین (Ra) بررسی شده است. همچنین به منظور بررسی دقیقتر تاثیر پارامترها و اثر متقابل آنها بر یکدیگر از روش تاگوچی برای طراحی آزمایش ها استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان داده است که به ترتیب مشخصه های عمق براده برداری، دامنه و فرکانس نوسان ابزار براده برداری بیشترین تاثیر بر روی صافی سطح و نیروهای براده برداری دارند. براساس نتایج ارائه گردیده، مشخص شده است که زبری سطح در شرایط ماشین کاری مختلف بر اساس انتخاب پارامترها می تواند بهبود یابد و لازم است قبل از انتخاب این پارامترها، شرایط آنها در کنار یکدیگر به خوبی بررسی گردند. همچنین، در نهایت با استفاده از روش تاگوچی، مقادیر بهینه پارامترهای شخم زنی دینامیکی برای دستیابی به بهترین صافی سطح و کمترین نیروی براده برداری در ابعاد مشخص به شرحDOC=2.5 ، R=0.1 و =50 KHzω بدست آمد.