مقاله بررسی اثر پارامترهای فرآیند تراشکاری بر سایش ابزار TNMG1604

word قابل ویرایش
15 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
10700 تومان
107,000 ریال – خرید و دانلود

بررسی اثر پارامترهای فرآیند تراشکاری بر سایش ابزار TNMG1604
چکیده – عمر ابزار یکی از پارامترهای مهم در فرآیندهای ماشینکاری میباشد. پارامترهای این فرآیند اثرات متفاوتی را بر سایش ابزار دارد.
از این رو یکی از مشکلاتی که با این فرآیند آمیخته است انتخاب پارامترهای بهینه جهت رسیدن به مطلوبترین سایش ابزار میباشد. در این پژوهش یک مطالعه آزمایشگاهی برروی سایش ابزار TNMG1604 انجام شده است و اثر پارامترهای تراشکاری مانند سرعت چرخش اسپیندل، سرعت پیشروی و عمق بار بر سایش ابزار بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش سرعت چرخشی، سرعت پیشروی و عمق برش سبب افزایش سایش ابزار انتخاب شده میشود.

کلید واژه: فرآیند تراشکاری، سایش ابزار، پارامترهای فرآیند

-۱ مقدمه
سایش ابزار یکی از چالشهای اساسی در فرآیندهای ماشینکاری است. این پدیده به نوبه خود در کیفیت تمام شده سطح قطعه ماشینکاری شده، مدت زمان انجام فرآیند و هزینه تمام شده تاثیر به سزایی دارد. انتخاب صحیح متغیرهای برش مانند سرعت پیشروی، سرعت برشی و عمق برشی از پارامترهای مهم در هر فرآیند ماشینکاری است که به دلیل کاهش سایش ابزار و افزایش عمر آن به این موضوع توجه شده است.[۱]
بهینهسازی متغیرهای برش در عمل ساده نبوده و نیازمند دانش ماشینکاری و دانستن روابط تجربی میان متغیرهای برش مانند نیروها، حجم تولید، کیفیت سطح ماشینکاری و همچنین دانش ریاضی بهینهسازی است. برای بهینهسازی یک فرآیند ماشینکاری به عوامل زیادی میتوان توجه داشت که این عوامل نیز به نوع کار و شرایط ماشینکاری محصول بستگی دارد. تعداد آزمایش هایی که برای بررسی اثر پارامترها بر قابلیت ماشینکاری باید انجام شود بسیار زیاد بوده و هم از لحاظ زمانی و مالی بسیار هزینهبر است.[۲]
سارما و دیکسیت[۳] به مقایسه قابلیت ماشینکاری چدن ریختگی در حالت های خشک (بدون استفاده از روانکار) و حالت خنک کننده گازی ( با هوا) پرداختند. جهت بررسی این فرآیند

آنها اثرات متغیرهای ماشینکاری مانند سرعت برشی، پیشروی و عمق بار را بر زبری سطح، سایش ابزار و نیروهای ماشینکاری در حالت های خشک و خنک کننده گازی بررسی کردند. نتایج مهم بدست آمده آنها نشان داد که زبری سطح، سایش ابزار و نیروی ماشینکاری در بیشتر شرایط در حالت خنککاری گازی کمتر از حالت خشک میباشد. دلیل این امر شستشوی بهتر برادهها، جریان بهتر براده، کاهش دمای ماشینکاری و کاهش اصطکاک می باشد که تاثیرات مثبتی بر قابلیت ماشینکاری دارد.
ژاویر و همکاران تاثیر روغنهای مختلف (نارگیل، آب صابون، روغن حل شونده) را بر سایش ابزار در ماشینکاری فولاد AISI4340 بررسی کردند. آنها تمامی پارامترهای ذکر شده را جداگانه بر روی هر مایع برش بررسی کرده و به این نتیجه رسیدند که بین سه نوع مایع روانکار، روغن نارگیل بهترین مایع برش در تراشکاری می باشد.[۴]
کومار و همکاران اثر متغیرهای اصلی فرآیند تراشکاری مانند عمق برش، سرعت برشی و پیشروی را بر سایش ابزار در ماشینکاری کامپوزیت آلومینیوم سیلسیسم مطالعه کردند.[۵]
دهار و همکاران اثر روانکار در حالت مه پاشی را بر سایش ابزار و زبری سطح در فولاد B420 و ابزار کاربایدی SNMM
بررسی کردند. بدین منظور آنها آزمایشهایی را برای مقایسه روش حالت مه پاش با حالت سیال مایع و تزریق گاز با تغییرات
پارامترهای ماشینکاری (سرعت برشی، نرخ برشی، زاویه برشی و عمق برش) طراحی کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که سایش ابزار در حالت مه پاش نسبت به حالت خشک و غوطه وری در سیال کمتر می باشد .[۶]
فولاد بهسازی شده یکی از مواد پر کاربرد در صنایع خودروسازی، قطعهسازی، ساخت محورها و اکسلها است. به دلیل ماشینکاری مشکل این قطعه، به طور معمول سایش شدید ابزار و گاهی شکست ابزار در ماشینکاری این مواد وجود دارد. به این دلیل، در این پژوهش اثر پارامترهای تراشکاری مانند سرعت چرخش اسپیندل، سرعت پیشروی و عمق بار بر سایش ابزار TNMG1604 بررسی شده است.

-۲ تجهیزات پژوهش
در این پژوهش آزمایشها با دستگاه ماشین تراش CNC4301 شرکت ایندکس انجام گردید. این دستگاه از یک موتور با توان اسمی ۱/۷ kW با سرعت دوران ۲۰۰۰rpm بهره میبرد که توسط یک گیربکس که می تواند بینهایت سرعت دوران بین ۱۰ تا ۲۰۰۰ دور بر دقیقه را تامین می کند. ماشین تراش شامل یک ابزار گیر بوده که قابلیت تجهیز شدن به چندین ابزار را دارد. شکل (۱) این ماشین تراش استفاده شده را نشان می دهد.

به منظور اعمال حالت خنک کنندگی در این پژوهش از روانکار آب صابون متشکل از آب و محلول Z-ONE استفاده شد.
شکل (۲) دستگاه را در حین فرآیند ماشینکاری نشان میدهد.
برای اندازه گیری زبری سطح ماشینکاری از دستگاه زبری سنج MahrSurf PS1 و ازمعیارRa استفاده شد. شکل (۳)
دستگاه زبری سنج استفاده شده در این پژوهش را نشان میدهد.
برای اندازه گیری سایش ابزار از یک دستگاه میکروسکوپ Mitutoyo’s Tool Maker’s (با بزرگنمایی ۵۰۰ برابر) استفاده گردید. شکل (۴) میکروسکپ استفاده شده را به همراه دوربین عکسبرداری نشان می دهد.
برای مشخص کردن درصد ترکیبات شیمیایی آلیاژ قطعهکار در این پژوهش از دستگاه آنالیز مواد Spectrometry شرکت هپکو استفاده شده است که تصویر آن در شکل (۵) آمده است.
همچنین نتایج بدست آمده از شناسایی ترکیبات شیمیایی این آزمایش در جدول (۱) آمده است.

به منظور انجام آزمایش های فرآیند تراشکاری، قطعه هایی از جنس فولاد ۳۰CrNiMo6 با قطر ۲۰ میلی متر تهیه شد و آزمایشات بر روی این قطعه انجام گردید. شکل (۶) تصویر این قطعهکار را نشان میدهد. همچنین جدول (۲) خواص مکانیکی این قطعه کار را نشان می دهد.
جهت ماشین کاری ماده مذکور در این پژوهش از یک ابزار با جنس فولاد تندبر استفاده شده است. این ابزار با مشخصه TNMG1604 میباشد. شکل (۷) تصویر ابزار استفاده شده در این پژوهش را نشان میدهد.

-۳ روش انجام پژوهش
دراین پژوهش در مرحله نخست تعداد ۹ آزمایش از ۲۷ آزمایش قطعه کارکه به روش تاگوچی [۷] انتخاب شده براساس ۳ متغیر و در۳ سطح استفاده شده که همگی دارای قطر ۲۰ میلی متر بوده با عمق برشهای متفاوت به قطر ۱۴/۵ رسانده تا حجم براده برداری تمامی قطعات با هم برابر باشد. در ستونهای جدول (۳) دیگر پارامترهای اولیه قید شده است.

-۴ بحث و نتایج
همانگونه که پیشتر بیان گردید به منظور اندازهگیری میزان سایش، قطعهای از جنس فولاد بهسازی شده ۳۰CrNiMo6 به قطر ۲۰ میلیمتر تهیه گردید. سپس در یک حجم برادهبرداری یکسان برای هر آزمایش، قطر قطعه از ۲۰ به ۱۴/۵ میلیمتر کاهش داده شد. برای هر آزمایش از یک ابزار جدید استفاده شد تا بتوان میزان سایش به طور دقیق اندازهگیری شود.
شکل (۸) تصویر میکروسکپی به دست آمده از سایش ابزار را در آزمایشهای انتخاب شده در بزرگنمایی ۵۰۰ برابر نشان میدهد. همانگونه که در این تصاویر دیده میشود سایش ابزار تحت شرایط متفاوت دارای مقادیر متفاوت است. بیشترین مقدار به دست آمده از سایش در روی هر تصویر با یک فلش که توسط میکروسکوپ اندازهگیری شده است نشان داده شده است. مقادیر به دست آمده از سایش ابزار در هر آزمایش در جدول (۴) نیز بیان شده است.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 10700 تومان در 15 صفحه
107,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد