مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تأثیر شرایط مختلف روانکاری بر روی زبری سطح فولاد آلیاژی ۴۳۴۰ در فرآیند فرزکاری سخت

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس
2 استاد دانشگاه تربیت مدرس
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
فولاد سخت‌کاری شده ۴۳۴۰ به خاطر ویژگی‌های خاص خود، کاربرد زیادی در صنعت دارد. ماشینکاری این فولاد پس از انجام عملیات حرارتی سختکاری، میتواند باعث افزایش تولیدپذیری، کاهش هزینه تولید و بهبود خواص قطعه‌کار شود. زبری‌سطح نهایی در فرآیند ماشینکاری، نقش مهمی را بر عملکرد قطعه ایفا کرده و مهم‌ترین شاخصه سطح ماشینکاری‌شده می‌باشد. یکی از عوامل موثر بر سلامت سطح، استفاده از سیال برشی در ماشینکاری است که علاوه بر جنبههای مثبت آن، دارای مشکلات زیست‌محیطی بوده و برای سلامت اپراتور خطرناک است. درنتیجه استفاده از روان‌کاری با حداقل سیال برشی به‌عنوان یک روش جایگزین مورد توجه می‌باشد. در این پژوهش، رابطه بین پارامترهای فرزکاری و کیفیت سطح قطعه نهایی در فرزکاری فولاد سخت‌کاری شده ۴۳۴۰ و در حضور سیستم‌های مختلف روانکاری شامل حالت خشک، تر و حداقل روانکار بررسی گردیده است. پارامترهای سرعت برشی، نرخ پیشروی و عمق برش محوری و شعاعی، به عنوان پارامترهای اصلی فرآیند فرزکاری درنظرگرفته شده‌اند. روش طراحی آزمایش رویه پاسخ نیز برای بررسی اثر پارامتر‌ها بر روی زبری‌سطح، مورداستفاده قرارگرفت و در مجموع 90 آزمایش انجام شده است. نتایج نشان داد که از بین پارامترهای برشی، به ترتیب نرخ پیشروی و سرعت برشی بیشترین تأثیر را بر روی زبری سطح داشته و زبری سطح با افزایش سرعت برشی و کاهش پیشروی کمتر شد. همچنین روانکاری با حداقل سیال برشی در مقایسه با دیگر روش‌ها بهترین عملکرد را از خود نشان داد و اثر آن در سرعت‌های برشی و عمق برشی بالا مشهودتر است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effect of cutting fluid application on surface roughness in hard milling of 4340-alloyed steel

نویسندگان English

Hamed Hassanpour 1
amir rasti 1
Mohammad Hossein Sadeghi 2
mohamad hossein saadatbakhsh 3
ahmadreza omiddodman 3
1 PhD. student of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University
3 MSc. student of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University
چکیده English

AISI4340 hardened steel have a vast functionality in industries. Hard machining of this steel have several benefits such as, higher productivity, lower production cost and improved workpiece properties. In machining operation, ultimate surface roughness is the most important characteristic of machined surface and plays an important role in workpiece life. One of the effective factors on surface integrity is cutting fluid used in machining operation, which have health and environmental problems is spite of positive effects. As a result, using minimum quantity lubrication is considered as an alternative method. In present study, relations between milling parameters and final surface quality in milling of AISI4340 hardened steel, in the presence of lubrication systems including; dry, wet and minimum quantity lubrication have been investigated. Cutting speed, feed rate, axial and radial depth of cut have been considered as main parameters of milling operation. Totally, 90 experiments have been done using response surface method to analyze the effects of process parameters on surface roughness. Results revealed that feed rate and cutting speed have the most Influences on surface roughness. Also higher values of cutting speed and lower values of feed rate are necessary to reduce surface roughness. In addition, compared to other lubrication methods, minimum quantity lubrication have the best performance in surface quality, especially in high cutting speed and depth of cut.

کلیدواژه‌ها English

milling
4340 Hardened Steel
Minimum Quantity Lubricant
Surface roughness