مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه تجربی بافت ابزار بر نیروهای ماشینکاری در فرایند تراشکاری فولاد سخت

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
محسن صدر
امیر راستی
محمد حسین صادقی
محمد یزدانی خامنه
دانشگاه تربیت مدرس
10.22034/mme.23.10.189
چکیده
در این مقاله تاثیر ایجاد الگوی سطح بر روی ابراز تراش، مورد مطالعه قرار گرفته است. به طور دقیق تر، تاثیر بافت ایجاد شده بوسیله حکاکی با لیزر بر مقادیر نیرو های ماشینکاری در حالت های مختلف بررسی گردید که این آزمایش ها هم در حضور روانکار و هم در غیاب آن انجام گردید.پارامترهای عمق، گام، قطر بافت و فاصله از لبه برش، به عنوان پارامترهای بافت ابزار در نظر گرفته شدند. در مجموع 9 آزمایش با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی انجام شد. روانکار در هر دو ابزار دارای بافت و بدون بافت باعث کاهش حدود 30 الی 35 درصدی نیروی برآیند ماشینکاری شد. در انتها نیروهای ماشینکاری حاصل از آزمایش با ابزار دارای بافت و بدون بافت در حضور روانکار مقایسه شدند که مشاهده شد در اثر بافت دار کردن ابزار، نیروی برآیند ماشینکاری، حدود 28 درصد کاهش یافت.
کلیدواژه‌ها
بافت ابزار
تراشکاری سخت
روانکاری

موضوعات

عنوان مقاله English

Experimental Study of Tool Texture on Machining Forces in Hard Steel Turning Process

نویسندگان English

Mohsen Sadr
Amir Rasti
Mohammad Hosein Sadeghi
Mohammad Yazdani Khameneh
چکیده English

In this article, the effect of creating a surface pattern on the expression of cutting has been studied. More precisely, the effect of the texture created by laser engraving on the values of machining forces was investigated in different states, and these tests were performed both in the presence of lubricant and in its absence. The parameters of depth, pitch, texture diameter and distance from Cutting edges were considered as tool texture parameters. A total of 9 experiments were conducted using the Taguchi test design method. Lubrication in both textured and non-textured tools reduced the machining force by 30-35%. In the end, the machining forces obtained from the test were compared with textured and non-textured tools in the presence of lubricant, and it was observed that due to texturing of the tool, the machining force decreased by about 28%.

کلیدواژه‌ها English

Texture Tool
Hard Machining
Lubrication
1- Torabi, A., et al., Transient numerical modeling and experimental investigation of the effect of surface texture on elastohydrodynamic lubrication. Amirkabir Journal of Mechanical Engineering, 2021. 53(5 (Special Issue): p. 3201-3212.
2- Mao, B., Siddaiah, A., Liao, Y. and Menezes, P.L., "Laser surface texturing and related techniques for enhancing tribological performance of engineering materials: A review". Journal of Manufacturing Processes, 53, pp.153-173. 2020.
3- Rosenkranz, A., Costa, H.L., Baykara, M.Z. and Martini, A., 2021. Synergetic effects of surface texturing and solid lubricants to tailor friction and wear–a review. Tribology International, 155, p.106792, 2021.
4- Ping, Lu., Robert, J,K, Wood,. "Tribological performance of surface texturing in mechanical applications—a review". IOP Publishing, 10.1088/2051-672X/abb6d0, 2020.
5- Ranjan, P. and Hiremath, S.S., “Role of textured tool in improving machining performance: A review”. Journal of Manufacturing Processes, 43, pp.47-73. 2019.
6- Torabi, A., et al., Transient numerical modeling and experimental investigation of the effect of surface texture on elastohydrodynamic lubrication. Amirkabir Journal of Mechanical Engineering, 2021. 53(5 (Special Issue): p. 3201-3212.
7- Etsion, I., et al., Experimental investigation of laser surface textured parallel thrust bearings. Tribology Letters, 2004. 17(2): p. 295-300.
8- Enomoto, T., et al., Highly wear-resistant cutting tools with textured surfaces in steel cutting. CIRP annals, 2012. 61(1): p. 571-574.
9- Chyr, A., et al., A patterned microtexture to reduce friction and increase longevity of prosthetic hip joints. Wear, 2014. 315(1-2): p. 51-57.
10- Sivaiah, P. and U. Bodicherla, Effect of surface texture tools and minimum quantity lubrication (MQL) on tool wear and surface roughness in CNC turning of AISI 52100 steel. Journal of The Institution of Engineers (India): Series C, 2020. 101: p. 85-95.
11- خامنه, ی., محمد, و راستی, توسعه مدل تحلیلی و عددی تخمین گشتاور در فرایند سوراخ‌کاری فولاد سخت. مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس, 2022. 22(10): p. 73-79.
12- Saadatbakhsh, M.H., et al., Compare and study of hole quality characteristics in helical milling and conventional drilling. Modares Mechanical Engineering, 2015. 14(16): p. 332-338.
13- Hamrock, B.J., S.R. Schmid, and B.O. Jacobson, Fundamentals of fluid film lubrication. 2004: CRC press.
مهندسی مکانیک مدرس
دوره 23، شماره 10
مهر 1402
صفحه 189-194