بهینه سازی و مدل سازی تجربی پارامترهای موثر ماشین کاری بر نیرو در سوراخ کاری استخوان کورتیکال

چکیده مقاله

سوراخ کاری استخوان کورتیکال یکی از فرآیندهای مهم در جراحی های ارتوپدی است که نقش کلیدی در تثبیت ایمپلنت ها و بهبود اتصال آنها دارد در این پژوهش، تاثیر پارامترهای ماشین کاری شامل سرعت دورانی، نرخ پیشروی و قطر ابزار بر نیروی سوراخ کاری بررسی شده است هدف اصلی این مطالعه، تعیین ترکیب بهینه پارامترهای ماشین کاری برای کاهش نیروی اعمالی و جلوگیری از آسیب های مکانیکی و حرارتی به بافت استخوانی است به منظور انجام این پژوهش، آزمایش های سوراخ کاری بر روی نمونه های استخوان کورتیکال انجام شد طراحی آزمایش ها بر اساس روش فاکتوریل کامل صورت گرفت و ۲۷ ترکیب مختلف از پارامترهای ماشین کاری مورد بررسی قرار گرفت داده های حاصل با استفاده از روش سطح پاسخ RSM مدل سازی شده و تحلیل واریانس ANOVA برای بررسی میزان تاثیرگذاری هر یک از پارامترها انجام شد نتایج نشان داد که قطر ابزار بیشترین تاثیر را بر نیروی سوراخ کاری دارد، در حالیکه سرعت دورانی و نرخ پیشروی نیز به طور معناداری بر مقدار نیرو موثر هستند افزایش قطر ابزار و سرعت دورانی باعث افزایش نیروی سوراخ کاری شده، در حالیکه افزایش نرخ پیشروی منجر به کاهش این نیرو شده است پس از تحلیل داده ها، بهینه سازی فرآیند با استفاده از تابع مطلوبیت انجام شد و ترکیب بهینه ای از پارامترهای ماشین کاری جهت کاهش نیروی سوراخ کاری ارائه گردید نتایج نشان داد که انتخاب صحیح پارامترهای ماشین کاری می تواند نیروی اعمالی را به میزان قابل توجهی کاهش داده و از آسیب های غیرضروری به بافت استخوانی جلوگیری کند این یافته ها می توانند در بهینه سازی فرآیندهای جراحی ارتوپدی، طراحی ابزارهای سوراخ کاری و بهبود عملکرد تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار گیرند

کلیدواژه‌ها

نویسندگان

رضا فولادی

دانشجوی کارشناسی، گروه ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

سپهر آئینه بندی

دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

مهدی قاسمی

استادیار، گروه ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

فولادی، رضا و آئینه بندی، سپهر و قاسمی، مهدی،1403،بهینه سازی و مدل سازی تجربی پارامترهای موثر ماشین کاری بر نیرو در سوراخ کاری استخوان کورتیکال،بیست و یکمین همایش ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی ساخت و تولید ایران،تهران

ارائه‌شده در

مجموعه مقالات بیست و یکمین همایش ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی ساخت و تولید ایران6 اسفند 1403 · تهران