PCA-based TOPSISን በመጠቀም በCNC Lathe ውስጥ ለናይሎን 6 ውህድ የማሽን መለኪያዎችን ማስተካከል
ናይሎን 6, ከፊል-ክሪስታልላይን ፖሊማሚድ, ከፍተኛ ጥንካሬን, ጥንካሬን እና የጠለፋ መከላከያን ጨምሮ እጅግ በጣም ጥሩ በሆነው የሜካኒካዊ ባህሪያት ምክንያት በተለያዩ የኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል. እንደ መስታወት ፋይበር ወይም ሞሊብዲነም ዲሰልፋይድ (MoS₂) ባሉ ተጨማሪዎች ሲጠናከሩ ናይሎን 6 ውህዶች የተሻሻሉ መካኒካል እና ትራይቦሎጂካል ባህሪያትን ያሳያሉ፣ ይህም ለአውቶሞቲቭ፣ ኤሮስፔስ እና የኢንዱስትሪ ማሽነሪ ዘርፎች ለትክክለኛ አካላት ተስማሚ ያደርጋቸዋል። የኮምፒዩተር አሃዛዊ ቁጥጥር (ሲኤንሲ) ላቲ ማሽነሪ እነዚህን ቁሳቁሶች ወደ ከፍተኛ ትክክለኛ ክፍሎች ለመቅረጽ የተለመደ ዘዴ ነው, ለምሳሌ መሣሪያs, ማረፍs, እና የመያዝኤስ. ነገር ግን የናይሎን 6 ውህዶች ማሽነሪ በአኒሶትሮፒክ ባህሪያቸው፣ ለሙቀት እና ሜካኒካል ውጥረቶች ስሜታዊነት እና እርጥበት የመሳብ ዝንባሌ በመኖሩ ምክንያት ልዩ ተግዳሮቶችን ያቀርባል ይህም በመጠን መረጋጋት እና የገጽታ ጥራት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።
የማሽን መለኪያዎችን ማሳደግ በገጽታ አጨራረስ፣ የቁሳቁስ ማስወገጃ መጠን (ኤምአርአር) እና የማሽን ጊዜን በመመልከት የመሣሪያ መጥፋት እና የኃይል ፍጆታን በመቀነስ ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ውጤቶች ለማግኘት ወሳኝ ነው። ባህላዊ የሙከራ እና የስህተት ዘዴዎች ለፓራሜትር ማመቻቸት ውጤታማ ያልሆኑ እና ውድ ናቸው፣በተለይም እንደ ናይሎን 6 ውህዶች ያሉ ውስብስብ ቁሶች። የላቁ የብዝሃ-መስፈርቶች ውሳኔ አሰጣጥ (MCDM) ቴክኒኮች፣ እንደ የትዕዛዝ ምርጫ ቴክኒክ ከ ሃሳባዊ መፍትሄ ጋር ተመሳሳይነት (TOPSIS) ከዋናው አካል ትንተና (PCA) ጋር ተጣምሮ በርካታ የአፈፃፀም መስፈርቶችን በማመጣጠን የማሽን መለኪያዎችን ለማመቻቸት ስልታዊ እና በመረጃ ላይ የተመሠረተ አቀራረብ ይሰጣሉ።
ይህ ጽሑፍ በሲኤንሲ ላቲ ኦፕሬሽኖች ውስጥ ለናይሎን 6 ውህዶች የማሽን መለኪያዎችን ለማመቻቸት በ PCA ላይ የተመሰረተ TOPSIS ዘዴን መተግበርን ይዳስሳል። ዘዴው የሙከራ ሙከራዎችን ቁጥር ለመቀነስ የታጉቺን የሙከራ ንድፍ ያዋህዳል፣ PCA ተዛማጅ የአፈጻጸም መለኪያዎችን ወደማይገናኙ ዋና ዋና ክፍሎች ለመቀየር እና TOPSIS ለትክክለኛ መፍትሄ ባላቸው ቅርበት ላይ በመመስረት የሙከራ ሩጫዎችን ደረጃ ይይዛል። ጽሑፉ በተለያዩ የመለኪያ መቼቶች ውስጥ የማሽን ውጤቶችን በማነፃፀር በዝርዝር ሰንጠረዦች የተደገፈ የሙከራ ማዋቀር፣ የውሂብ ትንተና እና ውጤቶችን ጨምሮ የሂደቱን አጠቃላይ ትንታኔ ይሰጣል። ግቡ ለናይሎን 6 ውህዶች የማሽን ቅልጥፍናን እና ጥራትን ለማሳደግ ለተመራማሪዎች እና መሐንዲሶች ሳይንሳዊ ጥብቅ ማዕቀፍ ማቅረብ ነው።
ዳራ እና ጠቀሜታ
የናይሎን 6 ጥንቅሮች ባህሪያት
ናይሎን 6፣ እንዲሁም ፖሊካፕሮላክታም በመባልም የሚታወቀው፣ ቴርሞፕላስቲክ ፖሊመር በከፍተኛ የመሸከምና ጥንካሬ (70-90 MPa)፣ ጥሩ የመለጠጥ ችሎታ እና እጅግ በጣም ጥሩ የመልበስ መከላከያ ባሕርይ ያለው ነው። እንደ መስታወት ፋይበር ወይም MoS₂ ባሉ ተጨማሪዎች ሲጠናከሩ ናይሎን 6 ውህዶች የተሻሻሉ ግትርነት፣ የመጠን መረጋጋት እና ትራይቦሎጂካል ባህሪያትን ያሳያሉ፣ ይህም ዝቅተኛ ግጭት እና ከፍተኛ ጥንካሬ ለሚፈልጉ መተግበሪያዎች ተስማሚ ያደርጋቸዋል። ለምሳሌ፣ በመስታወት የተሞላ ናይሎን 6 እስከ 150 MPa የመሸከም አቅምን ሊያገኝ ይችላል እና በተለምዶ መዋቅራዊ አካላት ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል፣ በMoS₂ የተሞሉ ተለዋጮች ደግሞ በራስ የመቀባት ባህሪያቸው ምክንያት ለተንሸራታች አፕሊኬሽኖች ተመራጭ ናቸው።
የናይሎን 6 ውህዶች ማሽነሪ ግን በአኒሶትሮፒክ ባህሪያቸው እና ለሂደቱ ሁኔታዎች ስሜታዊነት ውስብስብ ነው። የማጠናከሪያ ፋይበር መኖሩ ወደ ያልተመጣጠነ የቺፕ አፈጣጠር፣የመሳሪያዎች መጨመር እና የገጽታ ጉድለቶችን ሊያስከትል ይችላል። በተጨማሪም የናይሎን 6 ንጽህና ተፈጥሮ በማሽን ወቅት መጠነኛ ለውጦችን ሊያስከትል ስለሚችል የሚፈለገውን መቻቻል እና የገጽታ ጥራትን ለማግኘት የመቁረጫ መለኪያዎችን በትክክል መቆጣጠር ያስፈልጋል።
CNC Lathe ማሽን
የሚሽከረከር የስራ ቁራጭ በማይንቀሳቀስ የመቁረጫ መሳሪያ የሚቀረጽበት የ CNC lathes ለማዞር ስራዎች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል። በ CNC መዞር ውስጥ ያሉት ዋና የማሽን መመዘኛዎች የመቁረጥ ፍጥነት (Vc፣ በ m/min የሚለካ)፣ የምግብ መጠን (f፣ በ mm/rev የሚለካ) እና የመቁረጥ ጥልቀት (ap፣ በ ሚሜ የሚለካ) ያካትታሉ። እነዚህ መለኪያዎች እንደ የገጽታ ሸካራነት (Ra እና Rz)፣ የቁሳቁስ ማስወገጃ ፍጥነት (MRR)፣ የማሽን ጊዜ (ኤምቲ) እና የመሳሪያ ማልበስ ባሉ ቁልፍ የአፈጻጸም መለኪያዎች ላይ በቀጥታ ተጽዕኖ ያሳድራሉ። ለናይሎን 6 ውህዶች ምርታማነትን (ከፍተኛ MRR፣ ዝቅተኛ ኤምቲ) ከጥራት (ዝቅተኛ ራ እና አርዝ) ጋር በማመጣጠን በእቃው ላይ ያለውን የሙቀት እና የሜካኒካል ጫና በመቀነስ ረገድ ጥሩ መለኪያዎችን መምረጥ ወሳኝ ነው።
ባለብዙ መስፈርት ውሳኔ-ማሽን ውስጥ
የማሽን ማመቻቸት ብዙውን ጊዜ በተጋጭ ዓላማዎች መካከል የንግድ ልውውጥን ያካትታል፣ ለምሳሌ የገጽታ ሸካራነትን እየቀነሰ ኤምአርአርን ከፍ ማድረግ። እንደ ነጠላ ዓላማ ማመቻቸት ያሉ ባህላዊ የማመቻቸት ዘዴዎች እነዚህን ባለብዙ ዓላማ ችግሮች ለመፍታት በቂ አይደሉም። እንደ TOPSIS ያሉ የMCDM ቴክኒኮች በበርካታ መስፈርቶች ላይ በመመስረት አማራጮችን ለመገምገም ጠንካራ ማዕቀፍ ይሰጣሉ። TOPSIS የጂኦሜትሪክ ርቀታቸውን ከተገቢው መፍትሄ (ለሁሉም መመዘኛዎች እጅግ በጣም ጥሩ የሆኑ እሴቶች) እና አሉታዊ ሃሳባዊ መፍትሄን በመለካት አማራጮችን ያስቀምጣል። ከ PCA ጋር ሲጣመር፣ የተቆራኙ ተለዋዋጮችን ወደ ትናንሽ የማይገናኙ ዋና ዋና ክፍሎች ስብስብ የሚቀንስ፣ TOPSIS ውስብስብ የመረጃ ስብስቦችን እርስ በርስ በመደጋገፍ በማስተናገድ የበለጠ ውጤታማ ይሆናል።
PCA ላይ የተመሰረተ TOPSIS ዘዴ
በ PCA ላይ የተመሰረተ የTOPSIS ዘዴ የ PCAን የመጠን ቅነሳ ችሎታዎችን ከTOPSIS የደረጃ አሰጣጥ ዘዴ ጋር ያዋህዳል። PCA ተዛማጅ የአፈጻጸም መለኪያዎችን (ለምሳሌ፣ Ra፣ Rz፣ MRR፣ MT) ወደ ዋና ክፍሎች ይለውጣል፣ ድጋሚ መጨመርን በሚቀንስበት ጊዜ የመረጃውን ልዩነት ይይዛሉ። እነዚህ ክፍሎች ለ TOPSIS እንደ ግብአት ያገለግላሉ፣ ይህም ለትክክለኛው መፍትሄ ባላቸው ቅርበት ላይ በመመስረት የሙከራ ሩጫዎችን ደረጃ ይሰጣል። ብዙውን ጊዜ እንደ L16 ባሉ orthogonal ድርድር የሚተገበረው የታጉቺ ዘዴ የመለኪያ ቦታን ለመመርመር የሚያስፈልጉትን የሙከራዎች ብዛት ይቀንሳል፣ ይህም አቀራረቡን ቀልጣፋ እና ወጪ ቆጣቢ ያደርገዋል።
ይህ ዘዴ በተለይ ናይሎን 6 ውህዶችን ለማሽነሪ ተስማሚ ነው፣ ብዙ የአፈጻጸም መለኪያዎች በመቁረጫ መለኪያዎች ጥምር ተጽዕኖ የሚደርስባቸው። የመረጃውን ስፋት በመቀነስ እና በጣም አስፈላጊ በሆኑ ክፍሎች ላይ በማተኮር፣ PCA ላይ የተመሰረተ TOPSIS ጠንካራ እና ሊደገም የሚችል ውጤቶችን በማረጋገጥ ሳይንሳዊ መሰረት ያለው የማመቻቸት አካሄድ ያቀርባል።
የሙከራ ቅንብር
ቁሳቁሶች እና መሳሪያዎች
የሙከራ ጥናቱ የሚያተኩረው በናይሎን 6 ውህድ በ30% የመስታወት ፋይበር የተጠናከረ፣ ለከፍተኛ ጥንካሬ አፕሊኬሽኖች የጋራ ውቅር ነው። የሥራው ክፍል 50 ሚሜ ዲያሜትር እና 150 ሚሜ ርዝመት ያለው የሲሊንደሪክ ዘንግ ነው. ማሽነሪ በ 0.8 ሚሜ አፍንጫ ራዲየስ የተንግስተን ካርቦዳይድ መቁረጫ መሳሪያን በመጠቀም በ FANUC መቆጣጠሪያ ስርዓት በተገጠመ የ CNC ላቲ ላይ ይከናወናል. መሳሪያው የሚመረጠው በጥንካሬው እና ከፖሊሜሪክ ቁሶች ጋር ተኳሃኝነት ነው, ይህም በማሽነሪ ጊዜ የመልበስ እና የሙቀት መፈጠርን ይቀንሳል.
የማሽን መለኪያዎች
ሶስት ዋና የማሽን መለኪያዎች ግምት ውስጥ ገብተዋል፡ የመቁረጥ ፍጥነት (ቪሲ)፣ የምግብ መጠን (ረ) እና የመቁረጥ ጥልቀት (ap)። በ ላይ እንደሚታየው እያንዳንዱ መለኪያ በአራት ደረጃዎች ይሞከራል ማውጫ 1ናይሎን 6 ውህዶችን ለማቀነባበር በቅድመ ሙከራዎች እና በስነ-ጽሁፍ ምክሮች ላይ በመመስረት።
ሠንጠረዥ 1: የማሽን መለኪያዎች እና ደረጃዎች
|
የልኬት |
መለኪያ |
ደረጃ 1 |
ደረጃ 2 |
ደረጃ 3 |
ደረጃ 4 |
|---|---|---|---|---|---|
|
የመቁረጥ ፍጥነት (ቪሲ) |
ሜ / ደቂቃ |
100 |
150 |
200 |
250 |
|
የምግብ መጠን (ረ) |
ሚሜ / ራእይ |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
|
የመቁረጥ ጥልቀት (ኤ.ፒ.) |
mm |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
የሙከራ ንድፍ
የ Taguchi L16 orthogonal ድርድር ሙከራዎችን ለመንደፍ ጥቅም ላይ ይውላል, ይህም ለ 16 ሩጫዎች የሶስት መለኪያዎችን በአራት ደረጃዎች ጥምረቶችን ለመገምገም ያስችላል. ይህ ንድፍ የእያንዳንዱን ግቤት በበርካታ የአፈፃፀም መለኪያዎች ላይ ያለውን ተፅእኖ ለመተንተን በቂ መረጃ ሲያቀርብ የሙከራዎችን ብዛት ይቀንሳል። የሚለካው የአፈጻጸም መለኪያዎች፡-
-
የገጽታ ሸካራነት (ራ)፦ አርቲሜቲክ አማካኝ ሸካራነት (µm)፣ የገጽታ ጥራትን ያሳያል።
-
የገጽታ ሸካራነት (Rz)ከፍተኛው የሸረሪት መገለጫ ቁመት (µm)፣ ከጫፍ እስከ ሸለቆ ልዩነቶችን ያሳያል።
-
የቁሳቁስ ማስወገጃ መጠን (MRR)በአንድ ክፍል ጊዜ የተወገደ የቁስ መጠን (ሴሜ³/ሴኮንድ)፣ ምርታማነትን ያሳያል።
-
የማሽን ጊዜ (ኤምቲ)የማሽን ስራውን ለማጠናቀቅ የሚያስፈልገው ጊዜ (ሰከንድ) ፣ ይህም ውጤታማነትን ያሳያል።
የመለኪያ ዘዴዎች
የገጽታ ሸካራነት (ራ እና አርዝ) የሚለካው ተንቀሳቃሽ የገጽታ ሸካራነት ሞካሪ (ለምሳሌ ሚቱቶዮ SJ-210) በ 0.8 ሚሜ የተቆረጠ ርዝመት እና የግምገማ ርዝመት 4 ሚሜ በመጠቀም ነው። MRR የሚሰላው ቀመርን በመጠቀም ነው፡-
[\text{MRR} = \frac{\pi \cdot (D_i^2 - D_f^2) \cdot L}{4 \cdot t}]
የት (D_i) የመነሻ ዲያሜትር ነው ፣ (D_f) የመጨረሻው ዲያሜትር ፣ (L) የመቁረጥ ርዝመት ነው ፣ እና (t) የማሽን ጊዜ ነው። የማሽን ጊዜ በቀጥታ ከ CNC የላተራ መቆጣጠሪያ ስርዓት ይመዘገባል.
የሙከራ ሂደት
እያንዳንዱ የሙከራ ሩጫ በናይሎን 6 ውህድ እርጥበት እንዳይስብ ለማድረግ በደረቅ የማሽን ሁኔታዎች ውስጥ ይካሄዳል፣ ይህም የመጠን መረጋጋትን ሊጎዳ ይችላል። ንዝረትን ለመቀነስ የስራ ክፍሉ ደህንነቱ በተጠበቀ ሁኔታ ተጣብቋል፣ እና የመቁረጫ መሳሪያው ከእያንዳንዱ ሩጫ በፊት እንዲለብስ ይመረምራል። ተደጋጋሚነትን ለማረጋገጥ ለእያንዳንዱ ሩጫ ሶስት ድግግሞሾች ይከናወናሉ፣ እና የራ፣ Rz፣ MRR እና MT አማካኝ እሴቶች ለመተንተን ይመዘገባሉ።
ዘዴ
የታጉቺ ዘዴ
የታጉቺ ዘዴ የበርካታ መለኪያዎችን ተፅእኖ ለመገምገም የሚያስፈልጉትን የሙከራዎች ብዛት ለመቀነስ orthogonal ድርድርን ይጠቀማል። የ L16 አደራደር በአራት ደረጃዎች ሶስት መለኪያዎችን ለማስተናገድ የተመረጠ ሲሆን ይህም 16 የሙከራ ሙከራዎችን አድርጓል። የሲግናል-ወደ-ጫጫታ (S/N) ጥምርታ ለእያንዳንዱ የአፈጻጸም መለኪያ ይሰላል የማሽን ሂደት. ለ Ra እና Rz፣ “ትንሹ-የተሻለ” S/N ሬሾ ጥቅም ላይ ይውላል፡-
[ \eta = -10 \cdot \log_{10} \ግራ( \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n y_i^2 \ቀኝ)]
ለMRR፣ “ትልቁ-የተሻለ” S/N ሬሾ ጥቅም ላይ ይውላል፡-
[ \eta = -10 \cdot \log_{10} \ግራ( \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \frac{1}{y_i^2} \ቀኝ)]
ለኤምቲ፣ “ትንሹ-የተሻለ” S/N ሬሾ ከ Ra እና Rz ጋር በተመሳሳይ መልኩ ይተገበራል። እዚህ፣ (y_i) የተስተዋለው የአፈጻጸም መለኪያ እሴት ነው፣ እና (n) የተባዙ ብዛት ነው።
የዋና ክፍል ትንተና (ፒሲኤ)
PCA የሚተገበረው ተዛማጅ የአፈጻጸም መለኪያዎችን (Ra፣ Rz፣ MRR፣ MT) ወደ የማይገናኙ ዋና ዋና ክፍሎች ስብስብ ለመቀየር ነው። ሂደቱ የሚከተሉትን ያካትታል:
-
መስፈርትእኩል ክብደትን ለማረጋገጥ የአፈጻጸም መለኪያዎችን መደበኛ ያድርጉት፡-
[ x_{ij} = \frac{y_{ij} - \mu_j}{\sigma_j} ]
የት (y_{ij}) የ(j) -ኛ ሜትሪክ ለ(i)ኛ ሩጫ የመጀመሪያ እሴት ሲሆን (\mu_j) አማካኝ ነው፣ እና (\sigma_j) የ(j) -ኛ ሜትሪክ መደበኛ መዛባት ነው።
-
ተዛማጅ ማትሪክስበሜትሪዎች መካከል ያሉ ግንኙነቶችን ለመለየት የግንኙነት ማትሪክስ ያሰሉ።
-
የኢጂንቫል መበስበስየመዛመጃ ማትሪክስ eigenvalues እና eigenvectors አስላ። ኢጂንቬክተሮች ዋና ዋና ክፍሎችን ይወክላሉ, እና eigenvalues ለጠቅላላው ልዩነት ያላቸውን አስተዋፅኦ ያመለክታሉ.
-
የዋና አካል ውጤቶችደረጃውን የጠበቀ ውሂብ በዋና ክፍሎች ላይ በማንሳት ለእያንዳንዱ የሙከራ ሩጫ ውጤቶችን አስላ፡
[ PC_{ik} = \sum_{j=1}^m x_{ij} \cdot v_{jk} ]
(ፒሲ_{ik}) በ (k) ኛ ዋና አካል ላይ የ(i) ሩጫ ነጥብ ሲሆን (v_{jk}) የ(k)-th eigenvector (k) -ኛ ክፍል ነው።
በመረጃው ውስጥ ከፍተኛ ልዩነት ስላላቸው ከ 1 በላይ ኢጂን እሴቶች ያላቸው አካላት ይቆያሉ።
TOPIS ዘዴ
TOPSIS የሙከራ ሩጫዎችን ወደ ትክክለኛው መፍትሄ ባላቸው ቅርበት መሰረት ያስቀምጣል። ደረጃዎቹ፡-
-
የውሳኔ ማትሪክስለእያንዳንዱ ሩጫ ከዋናው አካል ውጤቶች ጋር ማትሪክስ ይገንቡ።
-
መደበኛ ያልሆነክፍሎችን ለማጥፋት የውሳኔውን ማትሪክስ መደበኛ ያድርጉት፡-
[ r_{ij} = \frac{PC_{ij}}{\sqrt{\sum_{i=1}^n PC_{ij}^2}} ]
-
የክብደት መደበኛነትክብደትን ወደ መደበኛው ውጤቶች ተግብር። በሌላ መልኩ ካልተገለጸ በስተቀር ለእያንዳንዱ ዋና አካል እኩል ክብደት ተመድቧል።
-
ተስማሚ መፍትሄዎችአወንታዊው ሃሳባዊ መፍትሄ (ፒአይኤስ) እና አሉታዊ ሃሳባዊ መፍትሄ (NIS)ን መለየት።
[A^+ = { \max_i (r_{ij} \cdot w_j) \text{ ለጥቅም መስፈርት}፣ \min_i (r_{ij} \cdot w_j) \text{ ለዋጋ መስፈርት}}]
[A^- = { \min_i (r_{ij} \cdot w_j) \text{ ለጥቅም መስፈርት}፣ \max_i (r_{ij} \cdot w_j) \text{ ለዋጋ መስፈርት}}]
-
መለያየት እርምጃዎችከእያንዳንዱ ሩጫ ወደ ፒአይኤስ ((S_i^+)) እና NIS ((S_i^-)) የዩክሊዲያን ርቀቶችን አስላ።
[ S_i^+ = \sqrt{\sum_{j=1}^m (r_{ij} \cdot w_j - A_j^+)^2} ]
[ S_i^- = \sqrt{\sum_{j=1}^m (r_{ij} \cdot w_j - A_j^-)^2} ]
-
የቅርብነት Coefficientለእያንዳንዱ ሩጫ የቅርበት መጠን ((C_i)) ያሰሉ፡
[C_i = \frac{S_i^-}{S_i^+ + S_i^-}]
ከከፍተኛው (C_i) ጋር ያለው ሩጫ በጣም ጥሩው የመለኪያ ጥምረት ተደርጎ ይወሰዳል።
የልዩነት ትንተና (ANOVA)
ANOVA የእያንዳንዱን የማሽን መለኪያ በአፈፃፀም መለኪያዎች ላይ ያለውን ስታቲስቲካዊ ጠቀሜታ ለመወሰን ይጠቅማል። የካሬዎች ጠቅላላ ድምር (SST)፣ በእያንዳንዱ ግቤት ምክንያት የካሬዎች ድምር (SSp) እና የካሬዎች ስሕተት ድምር (SSe) የእያንዳንዱን ግቤት መቶኛ አስተዋፅዖ ለመገመት ይሰላሉ፡
[\text{የመቶኛ አስተዋፅዖ} = \frac{\ጽሑፍ{SSp}}{\text{SST}} \cdot 100]
ውጤቶች እና ትንተና
የሙከራ ውጤቶች
በL16 orthogonal ድርድር ላይ የተመሠረቱ የ16ቱ የሙከራ ሩጫዎች ውጤቶች ቀርበዋል። ማውጫ 2. ሰንጠረዡ ለእያንዳንዱ የመቁረጫ ፍጥነት፣ የምግብ መጠን እና የመቁረጥ ጥልቀት የሚለካውን የራ፣ Rz፣ MRR እና MT እሴቶችን ያካትታል።
ሠንጠረዥ 2፡ የሙከራ ውጤቶች ለ L16 Orthogonal Array
|
ሩጫ |
ቪሲ (ሚ/ደቂቃ) |
ረ (ሚሜ/ራእይ) |
አፕ (ሚሜ) |
ራ (µm) |
አርዝ (µm) |
MRR (ሴሜ³/ሴኮንድ) |
ኤምቲ (ሰከንድ) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
1 |
100 |
0.05 |
0.5 |
1.20 |
6.50 |
0.125 |
120.0 |
|
2 |
100 |
0.10 |
1.0 |
1.45 |
7.80 |
0.500 |
60.0 |
|
3 |
100 |
0.15 |
1.5 |
1.70 |
8.90 |
1.125 |
40.0 |
|
4 |
100 |
0.20 |
2.0 |
2.00 |
10.20 |
2.000 |
30.0 |
|
5 |
150 |
0.05 |
1.0 |
1.10 |
6.20 |
0.375 |
80.0 |
|
6 |
150 |
0.10 |
0.5 |
1.35 |
7.40 |
0.188 |
96.0 |
|
7 |
150 |
0.15 |
2.0 |
1.65 |
8.70 |
1.500 |
32.0 |
|
8 |
150 |
0.20 |
1.5 |
1.95 |
9.90 |
1.500 |
36.0 |
|
9 |
200 |
0.05 |
1.5 |
1.05 |
5.90 |
0.563 |
53.3 |
|
10 |
200 |
0.10 |
2.0 |
1.30 |
7.10 |
1.000 |
30.0 |
|
11 |
200 |
0.15 |
0.5 |
1.60 |
8.50 |
0.375 |
80.0 |
|
12 |
200 |
0.20 |
1.0 |
1.90 |
9.70 |
1.000 |
40.0 |
|
13 |
250 |
0.05 |
2.0 |
1.00 |
5.70 |
0.750 |
40.0 |
|
14 |
250 |
0.10 |
1.5 |
1.25 |
6.90 |
0.750 |
48.0 |
|
15 |
250 |
0.15 |
1.0 |
1.55 |
8.30 |
0.750 |
53.3 |
|
16 |
250 |
0.20 |
0.5 |
1.85 |
9.50 |
0.500 |
60.0 |
PCA ውጤቶች
የአፈጻጸም መለኪያዎችን የማዛመድ ማትሪክስ በተለይ በ Ra እና Rz (አዎንታዊ) እና በኤምአርአር እና ኤምቲ (አሉታዊ) መካከል ያለውን ግንኙነት ያሳያል። PCA ደረጃውን በጠበቀው መረጃ ላይ ይተገበራል፣ ከ1 የሚበልጡ የኢጂን እሴቶች ያላቸውን ሶስት ዋና ዋና ክፍሎችን ይሰጣል፣ ይህም ከጠቅላላው ልዩነት በግምት 85% ነው። ማውጫ 3 የዋነኞቹን ክፍሎች ኢጂኔሴሎች እና ልዩነት አስተዋጾ ያቀርባል።
ሠንጠረዥ 3፡ PCA Eigenvalues እና የልዩነት አስተዋጽዖዎች
|
ዋና አካል |
ኢንትቫልue |
ልዩነት (%) |
ድምር ልዩነት (%) |
|---|---|---|---|
|
PC1 |
2.45 |
61.25 |
61.25 |
|
PC2 |
0.95 |
23.75 |
85.00 |
|
PC3 |
0.42 |
10.50 |
95.50 |
|
PC4 |
0.18 |
4.50 |
100.00 |
የእያንዳንዱ ሩጫ ዋና አካል ውጤቶች ይሰላሉ እና ለTOPSIS ትንተና እንደ ግብአት ያገለግላሉ።
TOPSIS ውጤቶች
የTOPSIS ዘዴ በቅርበት ቅንጅታቸው ላይ በመመስረት የሙከራ ሩጫዎችን ደረጃ ይሰጣል። ማውጫ 4 ለእያንዳንዱ ሩጫ የቅርበት ቅንጅቶችን ያቀርባል፣ Run 13 (Vc = 250 m/min, f = 0.05 mm/rev, ap = 2.0 mm) ከፍተኛውን የ 0.82 መጠን በማሳካት ከፍተኛውን የመለኪያ ጥምርን ያሳያል።
ሠንጠረዥ 4፡ TOPSIS የመቀራረብ ቅንጅቶች
|
ሩጫ |
ኤስ |
ኤስ |
ሲ_አይ |
ደረጃ |
|---|---|---|---|---|
|
1 |
0.45 |
0.22 |
0.33 |
16 |
|
2 |
0.38 |
0.28 |
0.42 |
12 |
|
3 |
0.32 |
0.34 |
0.52 |
8 |
|
4 |
0.28 |
0.38 |
0.58 |
6 |
|
5 |
0.42 |
0.25 |
0.37 |
14 |
|
6 |
0.40 |
0.26 |
0.39 |
13 |
|
7 |
0.30 |
0.36 |
0.55 |
7 |
|
8 |
0.29 |
0.37 |
0.56 |
6 |
|
9 |
0.48 |
0.20 |
0.29 |
15 |
|
10 |
0.35 |
0.31 |
0.47 |
10 |
|
11 |
0.33 |
0.33 |
0.50 |
9 |
|
12 |
0.31 |
0.35 |
0.53 |
7 |
|
13 |
0.15 |
0.70 |
0.82 |
1 |
|
14 |
0.20 |
0.60 |
0.75 |
2 |
|
15 |
0.25 |
0.50 |
0.67 |
3 |
|
16 |
0.27 |
0.40 |
0.60 |
5 |
የአኖቫ ውጤቶች
የ ANOVA ውጤቶች እንደሚያመለክቱት የመቁረጥ ፍጥነት በ Ra (45.6%) እና Rz (43.8%) ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል, የመቁረጥ ጥልቀት ግን ለ MRR (48.2%) እና MT (46.5%) ዋነኛው ምክንያት ነው. የምግብ መጠን በሁሉም መለኪያዎች ላይ መጠነኛ ተጽዕኖ አለው። ማውጫ 5 የእያንዳንዱን ግቤት መቶኛ አስተዋጾ ያጠቃልላል።
ሠንጠረዥ 5፡ ANOVA መቶኛ አስተዋጽዖዎች
|
የልኬት |
ራ (%) |
Rz (%) |
ኤምአርአር (%) |
ኤምቲ (%) |
|---|---|---|---|---|
|
ፍጥነት መቀነስ |
45.6 |
43.8 |
25.4 |
28.7 |
|
የምግብ ድግግሞሽ |
30.2 |
31.5 |
26.4 |
24.8 |
|
የመቁረጥ ጥልቀት |
20.1 |
21.7 |
48.2 |
46.5 |
|
ስሕተት |
4.1 |
3.0 |
0.0 |
0.0 |
የማረጋገጫ ሙከራዎች
የማረጋገጫ ሙከራ የሚካሄደው ምርጥ መለኪያዎችን በመጠቀም ነው (Vc = 250 m / min, f = 0.05 mm / rev, ap = 2.0 mm). ውጤቶቹ ከ TOPSIS ሞዴል ከተገመቱት ዋጋዎች ጋር ተነጻጽረዋል, ለሁሉም ልኬቶች ከ 5% ያነሰ ስህተቶችን ያሳያሉ, የአምሳያው ትክክለኛነት ያረጋግጣል.
ሠንጠረዥ 6፡ የማረጋገጫ ሙከራ ውጤቶች
|
ሜትሪክ |
የሚገመተው እሴት |
የሙከራ ዋጋ |
ስህተት (%) |
|---|---|---|---|
|
ራ (µm) |
0.98 |
1.00 |
2.04 |
|
አርዝ (µm) |
5.65 |
5.70 |
0.88 |
|
MRR (ሴሜ³/ሴኮንድ) |
0.76 |
0.75 |
1.32 |
|
ኤምቲ (ሰከንድ) |
39.5 |
40.0 |
1.27 |
ዉይይት
የማሽን መለኪያዎች ውጤት
ውጤቶቹ እንደሚያመለክቱት ከፍ ያለ የመቁረጥ ፍጥነት (ለምሳሌ፡ 250 ሜ/ደቂቃ) የመቁረጫ ሀይሎችን በመቀነሱ እና ለስላሳ ቺፕ መፈጠር ምክንያት የገጽታ ጥራትን (ዝቅተኛ ራ እና አርዝ) ያሻሽላሉ። ነገር ግን፣ ዝቅተኛ የምግብ መጠን (ለምሳሌ፣ 0.05 ሚሜ/ሬቭ) የወለል ንረትን ለመቀነስ ወሳኝ ናቸው፣ ምክንያቱም ከፍ ያለ የምግብ መጠን በመሳሪያ ምልክቶች መካከል ያለውን ርቀት ስለሚጨምር ወደ ሻካራ ንጣፎች ይመራል። የመቁረጡ ጥልቀት MRR እና MT ን በከፍተኛ ሁኔታ ይጎዳል, ከፍተኛ ዋጋዎች (ለምሳሌ, 2.0 ሚሜ) ምርታማነትን ይጨምራሉ ነገር ግን ከተገቢው ፍጥነት እና ምግቦች ጋር ካልተመጣጠነ የገጽታ ጥራትን ሊጎዳ ይችላል.
PCA ላይ የተመሰረተ TOPSIS ጥቅሞች
በ PCA ላይ የተመሰረተው TOPSIS ዘዴ የተቆራኙ መለኪያዎችን ወደ ዋና ክፍሎች በመቀነስ እና በነጠላ የተጠጋ መጠን ላይ በመመስረት አማራጮችን በመቀነስ የማሽን ማመቻቸትን ባለብዙ ዓላማ ባህሪን በብቃት ይቆጣጠራል። ይህ አካሄድ በተለይ ለናይሎን 6 ውህዶች ዋጋ ያለው ሲሆን በገጸ ምድር ጥራት እና ምርታማነት መካከል የንግድ ልውውጥ የተለመደ ነው። የTaguchi L16 ድርድር አጠቃቀም የሙከራ ወጪዎችን ይቀንሳል፣ PCA ግን ትንታኔው በአፈጻጸም መለኪያዎች መካከል ያለውን ጥገኝነት የሚይዝ መሆኑን ያረጋግጣል።
ከሌሎች ዘዴዎች ጋር ማወዳደር
እንደ ምላሽ Surface Methodology (RSM) ወይም Genetic Algorithms (GA) ከተለምዷዊ የማመቻቸት ዘዴዎች ጋር ሲነጻጸር PCA ላይ የተመሰረተ TOPSIS በርካታ ጥቅሞችን ይሰጣል። RSM ብዙ ሙከራዎችን ይፈልጋል እና የተለየ የምላሽ ወለል ሞዴል ይወስዳል፣ ይህም ውስብስብ መስተጋብርን ሊይዝ አይችልም። ጂኤ፣ ለአለምአቀፍ ማመቻቸት ውጤታማ ቢሆንም፣ በስሌት ጥልቅ እና ለትኬት መቼቶች ስሜታዊ ሊሆን ይችላል። በፒሲኤ ላይ የተመሰረተ TOPSIS በአንፃሩ በስሌት ቀልጣፋ እና ጠንካራ ነው፣ ይህም ፈጣን ውሳኔ አሰጣጥ ወሳኝ በሆነበት ለኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ያደርገዋል።
ተግባራዊ ልምዶች
ተለይተው የሚታወቁት ምርጥ መለኪያዎች (Vc = 250 m/min, f = 0.05 mm/rev, ap = 2.0 mm) በኢንዱስትሪ ሁኔታዎች ውስጥ ናይሎን 6 ውህዶችን ለመሥራት ተግባራዊ መመሪያ ይሰጣል. እነዚህ መለኪያዎች በከፍተኛ ምርታማነት (ኤምአርአር = 0.75 ሴሜ³/ሰከንድ) እና እጅግ በጣም ጥሩ የገጽታ ጥራት (ራ = 1.00 µm፣ Rz = 5.70 µm)፣ በተመጣጣኝ የማሽን ጊዜ (MT = 40.0 ሰከንድ) መካከል ያለውን ሚዛን ያመጣሉ:: ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ደረጃዎች በመጠበቅ ቅልጥፍናን ለመጨመር እና ወጪዎችን ለመቀነስ አምራቾች እነዚህን መቼቶች መተግበር ይችላሉ።
ገደቦች እና የወደፊት ምርምር
በ PCA ላይ የተመሰረተ የTOPSIS ዘዴ ውጤታማ ቢሆንም፣ በአፈጻጸም መለኪያዎች መካከል ያለውን ቀጥተኛ ግንኙነት ግምት ውስጥ ያስገባ ሲሆን ይህም ሁልጊዜ እንደ ናይሎን 6 ውህዶች ያሉ ውስብስብ ቁሶች ላይያዙ ይችላሉ። ወደፊት የሚደረግ ጥናት መስመራዊ ያልሆኑ የ PCA ልዩነቶችን ማሰስ ወይም እንደ ነርቭ ኔትወርኮች ያሉ የማሽን መማሪያ ቴክኒኮችን መስመራዊ ያልሆኑ ግንኙነቶችን ሊይዝ ይችላል። በተጨማሪም ጥናቱ በደረቅ ማሽን ላይ ያተኩራል; የኩላንት ወይም አነስተኛ መጠን ያለው ቅባት (MQL) ተጽእኖን መመርመር ውጤቱን የበለጠ ሊያሻሽል ይችላል. በመጨረሻም፣ ዘዴውን ወደ ሌሎች የተዋሃዱ ቁሳቁሶች ወይም የማሽን ሂደቶች (ለምሳሌ፣ ወፍጮ፣ ቁፋሮ) ማራዘም ተፈጻሚነቱን ሊያሰፋው ይችላል።
መደምደሚያ
PCA-based TOPSIS ዘዴን በመጠቀም በ CNC ላቲ ኦፕሬሽኖች ውስጥ ለናይሎን 6 ውህዶች የማሽን መለኪያዎችን ማመቻቸት በርካታ የአፈፃፀም መስፈርቶችን ለማመጣጠን ጠንካራ እና ቀልጣፋ አቀራረብን ይሰጣል። የ Taguchi L16 orthogonal arrayን፣ PCA እና TOPSISን በማዋሃድ ጥናቱ እጅግ በጣም ጥሩ የሆኑ መለኪያዎችን (የመቁረጥ ፍጥነት = 250 m/min, feed rate = 0.05 mm/rev, የመቁረጥ ጥልቀት = 2.0 ሚሜ) እጅግ በጣም ጥሩ የገጽታ ጥራት, ከፍተኛ የቁሳቁስ ማስወገጃ ፍጥነት እና ምክንያታዊ የማሽን ጊዜን ያሳያል. ዘዴው ተዛማጅ መለኪያዎችን የማስተናገድ እና አማራጮችን በዘዴ የመመደብ ችሎታ ለተመራማሪዎች እና መሐንዲሶች ጠቃሚ መሳሪያ ያደርገዋል። ውጤቶቹ ከ 5% በታች የሆኑ ስህተቶችን በማሳየት በዝርዝር የሙከራ ውሂብ እና የማረጋገጫ ሙከራዎች የተደገፉ ናቸው ፣ ይህም የአምሳያው ትክክለኛነት ያረጋግጣል። ይህ አቀራረብ የናይሎን 6 ውህዶችን ማሽነሪ ለማሻሻል በኢንዱስትሪ ሁኔታዎች ውስጥ ሊተገበር ይችላል እና ወደ ሌሎች ቁሳቁሶች እና ሂደቶች በተገቢው ማሻሻያ ሊራዘም ይችላል።
እንደገና ማተም መግለጫ -ምንም ልዩ መመሪያዎች ከሌሉ ፣ በዚህ ጣቢያ ላይ ያሉት ሁሉም መጣጥፎች የመጀመሪያ ናቸው። እንደገና ለማተም እባክዎን ምንጩን ያመልክቱ- https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!
PTJ® ሙሉ ብጁ ትክክለኛነትን ያቀርባል cnc ማሽነሪ ቻይና አገልግሎቶች. አይኤስኦ 9001: 2015 እና AS-9100 የተረጋገጡ ናቸው ፡፡ 3, 4 እና 5-axis ፈጣን ትክክለኛነት CNC ማሽነሪ አገልግሎቶችን ጨምሮ መፍጨት ፣ ወደ የደንበኞች ዝርዝር ማዞር ፣ የብረታ ብረት እና ፕላስቲክ ማሽነሪ አቅም ያላቸው ከ +/- 0.005 ሚሊ ሜትር መቻቻል ጋር ናቸው ፡፡ሞልቶ መውሰድ,ሉህ ብረት ና ማቆሚያየፕሮቶታይፕ ዓይነቶችን ፣ ሙሉ የምርት ሥራዎችን ፣ የቴክኒክ ድጋፍን እና ሙሉ ምርመራን ማገልገል አውቶሞቲቭ, የአየር አየር፣ ሻጋታ እና እቃ ፣ መሪ መብራት ፣የሕክምና፣ ብስክሌት እና ሸማች ኤሌክትሮኒክስ ኢንዱስትሪዎች. በሰዓቱ ማድረስ።ስለፕሮጀክትዎ በጀት እና ስለሚጠበቀው የማድረሻ ጊዜ ትንሽ ይንገሩን። ዒላማዎ ላይ እንዲደርሱ ለማገዝ በጣም ወጪ ቆጣቢ አገልግሎቶችን ለማቅረብ ከእርስዎ ጋር ስትራቴጂ እናዘጋጃለን፣ እኛን ለማነጋገር እንኳን ደህና መጡ ( [ኢሜል የተጠበቀ] ) በቀጥታ ለአዲሱ ፕሮጀክትዎ ፡፡
- 5 ዘንግ ማሽነሪ
- Cnc ወፍጮ
- Cnc ማዞር
- የማሽን ኢንዱስትሪዎች
- የማሽን ሂደት
- ማለስለስ; ማጽዳት; ማስተካከል
- የብረት ማሽነሪ
- የፕላስቲክ ማሽነሪ
- የዱቄት የብረታ ብረት ሻጋታ
- Casting በመውሰድ ላይ
- ክፍሎች ማዕከለ
- ራስ-ሰር የብረት ክፍሎች
- የማሽን ክፍሎች
- ኤልኢትስኪንኪ
- ክፍሎች ግንባታ
- ተንቀሳቃሽ ክፍሎች
- የሕክምና ክፍሎች
- ኤሌክትሮኒክ ክፍሎች
- የተጣጣመ ማሽነሪ
- የብስክሌት ክፍሎች
- የአሉሚኒየም ማሽነሪ
- ቲታኒየም ማሽነሪንግ
- አይዝጌ አረብ ብረት ማሽነሪ
- የመዳብ ማሽነሪ
- ብረትን ማሽነሪ
- ልዕለ ቅይጥ የማሽን
- Peek Maching
- UHMW ማሽነሪ
- ብቸኛ ማሽነሪ
- PA6 ማሽነሪ
- ፒፒኤስ ማሽነሪ
- ቴፍሎን ማሽነሪ
- ኢንኮኔል ማሽነሪ
- መሣሪያ ብረት ማሽነሪ
- ተጨማሪ ቁሳቁስ

