بخشی از مقاله
چکیده
صافی سطح قطعهکار، تابعی از شرایط ماشینکاری است. در تحقیق حاضر، میزان تاثیر پارامترهای مناسب تراشکاری بر صافی سطح بررسی شده است. با استفاده از نرم افزار مینیتب پس از طراحی آزمایش به روش تاگوچی، تعدادی آزمایش ماشینکاری با ابزار برشی کاربید روکشدار - AC520U - PVD، بر روی وسپلوی انجام شد. میزان زبری سطح و تغییرات جزیی شکل هندسی براده مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج آنالیز واریانس - - ANOVA تأثیر عوامل و با آنالیز سیگنال به نویز - - S/N نمونه بهینه مشخص شد. در فرایند روش تحلیل آماری، سرعت برشی، نرخ پیشروی و عمق برش به ترتیب بیشترین تاثیر را دارند. برای نمونه بهینه سرعت برشی 100 متر بر دقیقه، نرخ پیشروی 0/05 میلیمتر بر دور و عمق برش 0/1 میلیمتر بدست آمدضمناً. با اعمال سرعت برشی کم، براده به صورت دندانهارهای شد که تأثیر منفی بر کیفیت سطح میگذارد.
مقدمه
به طور کلی بهینهسازی فرایند ماشینکاری سوپرآلیاژها از دو جنبه میتواند مطرح باشد. اول، تقاضا و کاربرد روز افزون قطعات ماشین کاری شده از جنس سوپرآلیاژ در صنایع هوایی و هوافضا. دوم، بالا بودن هزینههای فرایند ماشینکاری. به همین جهت استفاده از روشهای مختلف در طراحی این آزمایش ها برای کاستن از تعداد آن ها امری ضروری است، یکی از روشهای مطرح و کاربردی، تاگوچی میباشد که اجرای آن در صنایع مختلف با موفقیتهای زیادی همراه بوده است . Indrajit. M, Pradip. K. R,2006 قابلیت ماشین کاری، چگونگی سهولت تراشکاری ماده به شکل مطلوب از نظر صافی سطح و تلرانس ابعادی است. در عملیات ماشینکاری، صافی سطح قطعات ماشینکاریشده و شکل براده در اندازهگیری قابلیت ماشینکاری استفاده میشد Liu. F, et al.2013 - در فرایند تراشکاری، انتخاب پارامترهای بهینه به منظور دستیابی به عملکرد مناسب کاملا ضروری است . 1998. سوپرآلیاژهای پایه نیکل حدود 50 درصد وزنی اجزاء موتور هواپیماها را تشکیل میدهند. این آلیاژها در برابر حرارت مقاوم میباشند. . Weinert. K, Inasaki. I, Sutherland. J. W, Wakabayashi. T, 2004
در صنایع هوایی عواملی از قبیل تولید اجزاء بینقص با کمترین هزینه، نرخ تولید بالا، ایمنی اجزاء حساس و بحرانی مثل دیسکهای توربین مهم هستند . Kwong.J, Axinte. D.A, Withers. P.J, Hardy. M.C,2009 از آنجا که، صافی سطح نهایی نقش مهمی در خواص مکانیکی از جمله عملکرد خستگی قطعه دارد؛ لذا سطح ماشینکاری شده باید از خصوصیات یکنواخت و مناسبی برخوردار باشد . Kishawy. H.A., Becze. C.E, Mcintosh. D.G. 2004 - قابلیت ماشینکاری سوپرآلیاژهای پایه نیکل مثل اینکونل، وسپلوی - waspaloy - ، Udimet720 به طور محسوس پایین می باشد؛ در نتیجه کاهش کیفیت سطح و افزایش سایش ابزار امری ناگزیر خواهد بود . Kwong.J,2009; Graham. D,2002 بنابراین، با افزایش بیش از حد سایش ابزار، گرمایش و یا نیروی برشی، با مشکلاتی در شکل گیری براده و یا کیفیت سطح نامناسب مواجه هستند . Maurotto. A, Roy. A, Babitsky. V.I., Silberschmidt. V.2013 وسپلوی سوپرآلیاژ پایه نیکل با استحکام عالی در دماهای زیاد است، به همین دلیل در موتور توربین هواپیما، کمپرسور، دیسک، شفت و بدنهی سیستمهای موشکی کاربرد دارد. محدوده استحکام آن در دماهای بالا بیشتر از اینکونل 718 است . Wei. X , 2002 مقاومت به سایش خوب و توانایی حفظ این خاصیت در دماهای بالا به شدت مانع قابلیت ماشینکاری این آلیاژ میشود - رازفر،. - 1391 مشکلات عمده ماشینکاری وسپلوی عبارتند از؛ کاهش عمر ابزار برشی، پایداری استحکام در دمای بالا، نرخ کارسختی، ضریب انبساط حرارتی کم و نیروی برشی زیاد و همچنین ایجاد لبهانباشته. Olovsjo. S, Nyborg. L,2012 1 همچنین زمینهی آستنیتی، باعث کار سختی سریع میگردد . Liu. F,2013; Ezugwu. E.O,2003 محدوده مرسوم سرعت تراشکاری وسپلوی با ابزار کاربیدی بدون پوشش در سرعتهای کم 20-35 میلیمتر بر دقیقه بود Konig. W, . Gerschwiler. K,1999 کاربیدهای پوششدار، سرعت براده برداری را در آلیاژهای پایه نیکل به مقدار کمی افزایش میدهد. با توجه به مطالعات صورت گرفته، اطلاعات در رابطه با فرایند ماشینکاری سنتی وسپلوی به نسبت دیگر سوپرآلیاژهای پایه نیکل محدودتر میباشد. وسپلویعموماً قابلیت ماشینکاری کمتری نسبت به اینکونل 718 دارد . Donachie. M.J, Donachie. S.J.2002
