Optimización paramétrica de las fuerzas de corte y la tasa de eliminación de material en el torneado de AISI 5140
Autores: Kuntolu, Mustafa; Acar, Osman; Gupta, Munish Kumar; Salam, Hac; Sarikaya, Murat; Giasin, Khaled; Pimenov, Danil Yurievich
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Optimización paramétrica de las fuerzas de corte y la tasa de eliminación de material en el torneado de AISI 5140
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Optimización
Fuerzas de corte
Tasa de Remoción de Material
Algoritmo de Colonia de Abejas Artificiales Armónicas
Relación S/N de Taguchi
Metodología de Superficie de Respuesta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
El presente documento trata sobre la optimización de los tres componentes de las fuerzas de corte y la Tasa de Remoción de Material en el torneado del acero AISI 5140. El Algoritmo de Colonia de Abejas Artificiales Armónicas, que es un método mejorado inspirado en la naturaleza, se comparó con el Algoritmo de Abejas Armónicas y métodos populares como la relación S/N de Taguchi y la Metodología de Superficie de Respuesta para lograr los parámetros óptimos en aplicaciones de mecanizado. Los experimentos se realizaron bajo condiciones de corte en seco utilizando tres velocidades de corte, tres tasas de avance y dos profundidades de corte. Se identificaron ecuaciones de regresión cuadrática como la función objetivo para representar la relación entre los parámetros de corte y las respuestas, es decir, las fuerzas de corte y la Tasa de Remoción de Material. Según los resultados, los algoritmos de Colonia de Abejas Armónicas (72.1%) y de Abejas Armónicas (64%) proporcionan una mejor deseabilidad compuesta en comparación con las otras técnicas, a saber, Taguchi (43.4%) y la Metodología de Superficie de Respuesta (47.2%). Mientras que los parámetros óptimos encontrados por el algoritmo son mejores al considerar las fuerzas de corte, la Metodología de Superficie de Respuesta tiene una tasa de éxito más alta. Vale la pena señalar que el Algoritmo de Colonia de Abejas Armónicas proporciona una solución efectiva en comparación con los métodos utilizados con frecuencia, lo que es prometedor para la optimización de los parámetros en el torneado de materiales de nueva generación en la industria. Existe una situación contradictoria en maximizar la Tasa de Remoción de Material y minimizar la potencia de corte simultáneamente, porque los parámetros que afectan tienen un efecto inverso en estos dos parámetros de respuesta. Comparar diferentes tipos de métodos proporciona una perspectiva en la selección del diseño de parámetros óptimos para aplicaciones industriales de los procesos de torneado. Este estudio se presenta como el primer documento que representa el enfoque de optimización comparativa para las fuerzas de corte y la Tasa de Remoción de Material.
Descripción
El presente documento trata sobre la optimización de los tres componentes de las fuerzas de corte y la Tasa de Remoción de Material en el torneado del acero AISI 5140. El Algoritmo de Colonia de Abejas Artificiales Armónicas, que es un método mejorado inspirado en la naturaleza, se comparó con el Algoritmo de Abejas Armónicas y métodos populares como la relación S/N de Taguchi y la Metodología de Superficie de Respuesta para lograr los parámetros óptimos en aplicaciones de mecanizado. Los experimentos se realizaron bajo condiciones de corte en seco utilizando tres velocidades de corte, tres tasas de avance y dos profundidades de corte. Se identificaron ecuaciones de regresión cuadrática como la función objetivo para representar la relación entre los parámetros de corte y las respuestas, es decir, las fuerzas de corte y la Tasa de Remoción de Material. Según los resultados, los algoritmos de Colonia de Abejas Armónicas (72.1%) y de Abejas Armónicas (64%) proporcionan una mejor deseabilidad compuesta en comparación con las otras técnicas, a saber, Taguchi (43.4%) y la Metodología de Superficie de Respuesta (47.2%). Mientras que los parámetros óptimos encontrados por el algoritmo son mejores al considerar las fuerzas de corte, la Metodología de Superficie de Respuesta tiene una tasa de éxito más alta. Vale la pena señalar que el Algoritmo de Colonia de Abejas Armónicas proporciona una solución efectiva en comparación con los métodos utilizados con frecuencia, lo que es prometedor para la optimización de los parámetros en el torneado de materiales de nueva generación en la industria. Existe una situación contradictoria en maximizar la Tasa de Remoción de Material y minimizar la potencia de corte simultáneamente, porque los parámetros que afectan tienen un efecto inverso en estos dos parámetros de respuesta. Comparar diferentes tipos de métodos proporciona una perspectiva en la selección del diseño de parámetros óptimos para aplicaciones industriales de los procesos de torneado. Este estudio se presenta como el primer documento que representa el enfoque de optimización comparativa para las fuerzas de corte y la Tasa de Remoción de Material.