دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 مقالات آماده انتشار 2026 06 29 Investigation of the Effect of Machining Parameters and Graphene-Coated Tools on Cutting Temperature in Turning of AA7075 Using Taguchi Method بررسی تاثیر پارامترهای ماشینکاری و پوشش گرافن بر روی دمای تراشکاری آلومینیوم 7075 با استفاده از روش تاگوچی 28915 10.48311/mme.2026.118866.82951 FA ابوالفضل فورگی نژاد عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی بیرجند 0000-0002-4257-9175 یدالله یعقوبی نژاد گروه مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی بیرجند 0000-0002-0386-2648 حسین افشاری گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند 0000-0003-4981-2504 Journal Article 2026 01 14 Cutting temperature has a direct impact on tool wear, surface quality, dimensional accuracy, and overall process stability. Excessive heat generation in the tool-workpiece contact zone, particularly when machining high-strength aluminum alloys, can significantly degrade machining performance. In this study, the effects of cutting speed, feed rate, and depth of cut on cutting temperature during the turning of AA7075 alloy were investigated. The experiments were conducted using a TN-50B lathe and K20 grade tungsten carbide cutting tools. The experimental design was performed using the Taguchi method with cutting speeds of 3.534, 7.065, and 19.725 m/min, feed rates of 0.05, 0.07, and 0.09 mm/rev, and depths of cut of 2, 3, and 4 mm. The influence of machining parameters on cutting temperature was evaluated using Analysis of Variance (ANOVA). The results indicated that the depth of cut and feed rate depth of cut had the most significant impact on cutting temperature. Increasing either of these parameters led to a notable rise in temperature due to intensified plastic deformation and friction in the cutting zone. In contrast, cutting speed had a comparatively lesser effect. To improve thermal performance, a graphene coating was applied to the cutting tool surface. Comparative experiments demonstrated that the use of the coated tool, compared to the uncoated tool, resulted in an average reduction of 12.33°C in the measured cutting temperature. These findings confirm that graphene‑coated tools are an effective approach for controlling temperature and improving the machining performance of the AA7075 alloy. دمای برش تأثیر مستقیمی بر سایش ابزار، کیفیت سطح، دقت ابعادی و پایداری کلی فرایند دارد. تولید حرارت بیش از حد در ناحیه تماس ابزار و قطعه‌کار به‌ ویژه هنگام کار با آلیاژهای آلومینیومی با استحکام بالا می‌تواند عملکرد ماشینکاری را به ‌طور قابل ‌توجهی تضعیف کند. در این پژوهش، اثر پارامترهای سرعت برش، نرخ پیشروی و عمق برش بر دمای برش در تراشکاری آلیاژ AA7075 مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش‌ها با استفاده از تراش TN-50B و ابزارهای برشی کاربید تنگستن درجه K20 انجام شد. طرح آزمایش‌ها با استفاده از روش تاگوچی و با سرعت‌های برش 534/3، 065/7 و 725/19 متر بر دقیقه، نرخ‌های پیشروی 05/0، 07/0 و 09/0 میلی‌متر بر دور و عمق‌های برش ۲، ۳ و ۴ میلی‌متر طراحی گردید. تأثیر پارامترهای ماشینکاری بر دمای برش با استفاده از تحلیل واریانس ارزیابی شد. نتایج نشان داد که عمق برش و نرخ پیشروی بیشترین تأثیر را بر دمای برش دارند. افزایش هر یک از این پارامترها باعث افزایش قابل ‌توجه دما به دلیل تشدید تغییر شکل پلاستیک و اصطکاک در ناحیه برش شد. در مقابل، سرعت برش تأثیر نسبتاً کمتری داشت. برای بهبود عملکرد حرارتی، پوشش گرافنی بر سطح ابزار برشی اعمال شد. آزمایش‌های مقایسه‌ای نشان داد که استفاده از ابزار پوشش‌ داده ‌شده، در مقایسه با ابزار بدون پوشش، به‌ طور میانگین باعث کاهش 33/12 درجه سانتی‌گرادی در دمای اندازه‌ گیری‌ شده برش شد. این یافته‌ها تأیید می‌کنند که ابزارهای پوشش ‌داده ‌شده با گرافن، روشی مؤثر برای کنترل دما و بهبود عملکرد ماشینکاری آلیاژ AA7075 هستند.