مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه تجربی تاثیر روش روانکاری در زبری سطح و مصرف سیال برش در ماشینکاری سوپرآلیاژها

نویسندگان
1 دانشیار دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
سوپر آلیاژها به دلیل دارا بودن ویژگی‌های خاص مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی و حرارت، توانایی حفظ خواص مکانیکی و شیمیایی خود در درجه حرارت‌های بسیار بالا موجب شده که کاربرد بسیاری در صنایع مختلف، خصوصا در صنایع هوایی پیدا کنند. از طرفی، ضریب انتقال حرارت بسیار کم، چقرمگی بالا به همراه کار سختی در این آلیاژها موجب شده که ماشینکاری آنها با چالشی جدی مواجه باشد. در مطالعه حاضر، تاثیر پارامترهای برش بر زبری‌ سطح سوپرآلیاژ A286 در شرایط روانکاری مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. طرح آزمایش رویه پاسخ برای طرح‌ریزی آزمایش‌ها بکار گرفته شده است. به منظور بررسی تاثیر پارامترهای ماشینکاری و شرایط روانکاری بر زبری سطح، دو فاکتور سرعت برش و سرعت پیشروی در سه سطح و همچنین شرایط روانکاری حداقل مقدار و روش مرطوب به عنوان اصلی‌ترین پارامترها درنظر گرفته شده-اند. از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نوری به منظور بررسی سایش ابزار و کیفیت سطح قطعه‌کار استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از روش حداقل مقدار روانکار باعث افزایش قدرت نفوذ ذرات سیال روانکار-خنک‌کار به منطقه برش شده و با کاهش زبری سطح باعث بهبود فرآیند می‌شود. مشاهده شد که با افزایش مقدار پیشروی در سرعت برش ثابت، مقادیر عددی زبری سطح در معیار Ra برای شرایط مختلف روانکاری از هم فاصله گرفته و مقدار آن برای روش حداقل مقدار روانکار کمتر است که برتری این روش نسبت به روش مرطوب را نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

An experimental investigation of the effect of lubrication method on surface roughness and cutting fluid consumption in machining of superalloys

نویسندگان English

Behnam Davoodi 1
Seyed Hassan Musavi 2
چکیده English

Super alloys due to special features such as high resistance to corrosion and heat, have the ability to maintain mechanical and chemical properties at extremely high temperatures which used in various industries, especially in the aerospace industry. On the other hand, very low heat transfer coefficient, high toughness with work hardening in these alloys caused the machining of them is seriously challenged. In the present study, the effect of cutting parameters on surface roughness of A286 superalloy has been studied in different lubrication conditions. Response surface method experimental design was used to plan experiments. In order to investigate the effects of machining parameters and conditions of lubrication on the surface roughness, Two factors - cutting speed and feed rate- on three levels and minimum quantity lubrication conditions and wet method are considered as the main parameters too. In order to investigate the Tool wear and workpiece surface quality, the images of Scanning Electron Microscope and optical microscope are used. The results show that using of the minimum quantity method of lubricant is caused to increase cooling-lubrication fluid particles penetrating power to the cutting zone and improves the process by reducing the surface roughness. It was observed that with increasing feed rate in fixed cutting speed, numerical values of surface roughness in Ra criterion are taken apart for different lubrication circumstances and its value for the minimum quantity method of lubricant is less, which shows the superiority of this method over the wet method.

کلیدواژه‌ها English

superalloy A286
minimum quantity lubrication
Surface roughness
Response surface method