مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

توسعه ابزار برشی جدید با تغییر بافت سطح به منظور افزایش کارایی فرآیند ماشینکاری

نویسندگان
1 دانشیار دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
فرآیندهای ماشینکاری یکی از مهمترین روش های تولید قطعات صنعتی است. در این نوع از فرآیندها اصطکاک در سطح تماس ابزار-براده یکی از فاکتورهای اثرگذار بر کیفیت سطح نهایی قطعه‌کار است. گرمای تولید شده بر اثر اصطکاک، مکانیزم سایش را قوت بخشیده و سرعت سایش لبه برش را افزایش می‌دهد و موجب کاهش کیفیت سطح می‌شود. استعداد بالای تشکیل براده با لبه انباشته در ماشینکاری آلومینیم تاثیر نامطلوبی بر کیفیت سطح نهایی اینگونه قطعات دارد. پژوهش حاضر به منظور بهبود شرایط روانکاری-خنک‌کاری در ماشینکاری آلومینیم آلیاژی 6061، به توسعه ابزار جدید با ایجاد میکروشیارهایی بر روی سطح ابزار با هدف بهبود انتقال سیال برش به منطقه ماشینکاری و کاهش اصطکاک سطح ابزار-براده پرداخته است. دو میکروشیار یکی موازی و دیگری عمود بر لبه برش توسط فرآیند ماشینکاری لیزر بر روی سطح ابزار ایجاد شده‌اند. با تغییر پارامترهای ماشینکاری (سرعت برش، پیشروی و عمق برش) و نحوه عرضه سیال به منطقه ماشینکاری، قطعات تراشکاری شدند. نتایج حاصل از زبری سنجی همراه با تصاویر تهیه شده از سطح قطعه‌کار با میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نوری نشان داد که وجود میکروشیارها شرایط انتقال سیال برش به منطقه ماشینکاری را بهبود بخشیده و تاثیر آن به وضوح در کاهش زبری سطح قابل مشاهده است. مقایسه نتایج حاصل از دو نوع میکروشیار، نشان داد که راستای شیارها یکی از مهمترین پارامترها در طراحی آنها است بنحوی که بافت عمود بر لبه برش نه تنها موجب بهبود کیفیت سطح ماشینکاری شده نمی‌شود بلکه زبری سطح را نسبت به حالت استفاده از ابزار معمولی افزایش می‌دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Development a new cutting tool by changing the surface texture for increasing the machining performance

نویسندگان English

Behnam Davoodi 1
Seyed Hasan Musavi 2
Mohammad Nankali 2
چکیده English

Machining processes are the most important method to production in the industry. In these processes, the friction in tool-chip surface during the machining is one of the affecting factors on surface quality of work piece. The generated heat by friction, augment the tool wear mechanism and increase the wear rate of cutting edge which leads to reduction the surface quality. The high talent of aluminum to built-up edge formation during machining has the undesirable effect on the surface quality. In the present study in order to improvement the cooling-lubrication conditions in machining of 6061 aluminum alloy, a new cutting tool with creating micro-grooves on its rake face was developed to achieve the improving of cutting fluid transfer to machining zone and reducing the friction between tool-chip surface. Two types of micro-grooves have been created by laser machining process. Specimens by changing the machining parameters and types of the applying of cutting fluid to machining zone were machined. The experimental results obtained from surface roughness survey and prepared images of work piece surface by scanning electron microscope (SEM) and optical microscope showed that by creating the micro-grooves, the delivery conditions of cutting fluid to machining zone has improved and its effect to reduction of surface roughness is clearly visible. By comparison the results of two micro-grooves showed that direction of grooves is the most important parameters in its design, so that the perpendicular texture is not only improves the surface quality but also increase the surface roughness compared to non-texture tool.

کلیدواژه‌ها English

Micro- texture tool
Surface roughness
minimum quantity lubrication
Machining
6061 aluminum alloy