Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
8
1
gregorian
2016
11
1
16
9
online
1
fulltext
fa
مطالعه ماشینکاری سوپر-آلیاژ اینکونل 718 و عوامل مؤثر در فرآیند با کمک طراحی آزمایش
Study on Machining of Inconel 718 Super Alloy and Effective Process Parameters Using Design of Experiment Method
آلیاژهای اینکونل، خانوادهای از سوپرآلیاژهای پایه نیکل هستند که محدوده وسیعی از ترکیبها و خواص را در برمیگیرند. اینکونل 718 جزئی از این سوپر آلیاژها میباشد که به دلیل خواص مکانیکی مناسب مانند استحکام خزشی و مقاومت در برابر خوردگی در دمای بالا، در صنایع هوافضا مورد استفاده قرار میگیرد. علیرغم این مزیتها، اینکونل 718 بهسختی ماشینکاری میشود. در این مقاله فرآیند ماشینکاری متعامد اینکونل 718 به منظور بررسی پارامترهای موثر بر نیرو، دما و شکل براده شبیهسازی شدهاست. شبیهسازی به صورت دو بعدی و با کمک نرمافزار آباکوس انجام گردید. برای تعیین رفتار ماده از ضرایب جانسون-کوک، و برای مدلسازی شرایط اصطکاکی از فاکتور برشی ثابت (m) در سطح تماس براده-ابزار استفاده شد. سپس نتایج حاصل از شبیهسازی با مقادیر تجربی مقایسه گردید که تطابق خوبی بین آنها وجود داشت. پس از اعتبار سنجی نتایج شبیهسازی، به کمک روش طراحی آزمایشها، میزان اثر ضریب اصطکاک، سرعت برشی، پیشروی و زاویه براده ابزار بر روی نیروی وارد بر ابزار، دمای لبه برنده ابزار و شکل براده بدست آمد. طبق نتایج بدستآمده، پارامترهای پیشروی با 30% و ضریب اصطکاک با 19% بیشترین تاثیر را بر روی نیروی وارد بر ابزار دارند. پارامترهای زاویه براده با 31%، سرعت برشی با 21% و پیشروی با 20% بیشترین تاثیر را بر روی دمای لبه برنده ابزار دارند. همچنین پارامترهای ضریب اصطکاک و پیشروی با 25% بیشترین تاثیر را بر روی شکل براده دارند.
Inconel alloys are a family of nickel-based superalloys that consist of a wide range of compositions and properties. Inconel 718 is one of superalloys used in the aerospace industry due to its good mechanical properties; such as high corrosion and creep resistance at high temperatures. Despite these advantages, Inconel 718 is among the most difficult materials to be machined. In this paper, a finite element model for orthogonal machining of Inconel 718 was developed in order to investigate the effective parameters on the force, temperature and chip morphology. The plastic behavior of material was simulated with Johnson-cook material model, and constant shear friction factor (m) is used to model the friction between chip and tool interface. Then, the simulation results were compared with experimental values with which a good agreement was found between them. After validating the simulation results, the effect of coefficient friction, cutting speed and rake angle, on the cutting edge temperature, force on the tool and chip morphology was achieved by using design of experiments (DOE) method. According to the results, feedrate (with 30% contribution) and friction coefficient (with 19% contribution) have the greatest impact on the force on the tool. Rake angle (with 31% contribution), cutting speed (with 21% contribution) and feedrate (with 20% contribution) are the most effective parameters on the cutting edge temperature. The friction coefficient and feedrate (both with 25% contribution) have the greatest impact on the chip geometry.
ماشینکاری متعامد,اینکونل 718,شکل براده,طراحی آزمایش
Orthogonal cutting,Inconel 718,Chip morphology,Design of experiment
366
374
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-3033&slc_lang=fa&sid=15
Majid
Khodadadi
مجید
خدادادی
100319475328460064323
100319475328460064323
No
دانشجوی دکتری/دانشگاه بیرجند
Hossein
Amirabadi
حسین
امیرآبادی
100319475328460064322
100319475328460064322
Yes
دانشیار گروه مکانیک دانشگاه بیرجند
S. M. Hossein
Seyedkashi
سیدمحمدحسین
سیدکاشی
100319475328460064321
100319475328460064321
No
Assistant Prof. / University of Birjand
استادیار/دانشگاه بیرجند