---

در فرآیند سنگزنی از سیالهای برشی به منظور روانکاری، خنک¬کاری، دفع براده از منطقه تماس بین چرخ¬سنگ و قطعه¬کار و نیز تمیز کردن چرخ¬سنگ استفاده می¬گردد. این سیال¬های برشی علی¬رغم مزایای متعدد، مسائل زیست¬محیطی و اقتصادی فراوانی ایجاد می¬کنند. از طرفی عدم استفاده از سیال برشی در سنگزنی خشک، عموماً با آسیبهای حرارتی و کاهش کیفیت سطح همراه است. تکنیک روانکاری کمینه یکی از راه¬حلهای ارائه¬شده در زمینه حذف و یا کاهش سیال برشی می¬باشد که به دلیل نفوذ مؤثر در منطقه تماسی، منجر به بهبود عملکرد فرآیند می¬گردد. در این تحقیق جهت بررسی اثر روانکاری کمینه بر فرآیند سنگزنی فولاد، ماشین¬کاری دو نوع فولاد تندبرخام و عملیات-حرارتی¬شده (سخت) مورد بررسی قرار گرفته است. عملکرد فرآیند شامل نیروی مماسی، ضریب اصطکاک، زبری سطح، مورفولوژی سطح و شکل براده در سه حالت سنگزنی خشک، پاشش پیوسته سیال برشی و روانکاری کمینه مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته ¬است. نتایج نشان می¬دهد که تکنیک روانکاری کمینه در فولاد تندبر سخت، در مقایسه با روشهای دیگر به صورت چشمگیری منجر به بهبود کیفیت سطح و نیز کاهش نیروی مماسی و ضریب اصطکاک می¬گردد، در صورتی که در مورد فولاد تندبر خام، علی¬رغم کاهش نیروی مماسی و ضریب اصطکاک، کیفیت سطح نامطلوبی ایجاد می¬گردد.

---

در این تحقیق فرآیند پرداختکاری فولاد گرم‌کار AISI H۱۳ به روش جریان ساینده (AFF) مورد مطالعه قرار گرفته و تاثیر پارامترهای مختلف پروسه از قبیل فشار اکستروژن، غلظت ذرات ساینده، اندازه ذرات ساینده و وضعیت اولیه سطح بر روی میزان کاهش زبری سطح و میزان برداشت ماده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان می دهد که افزایش غلظت ذرات ساینده باعث افزایش میزان کاهش زبری سطح و میزان برداشت ماده می‌شود. افزایش فشار اکستروژن از ۴ مگاپاسکال تا ۶ مگاپاسکال منجر به افزایش میزان کاهش زبری سطح و میزان برداشت ماده و از ۶ مگاپاسگال تا ۸ مگاپاسکال باعث کاهش میزان کاهش زبری سطح و میزان برداشت ماده می شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی موید این موضوع است که افزایش زمان پرداختکاری به بیش از ۴ ساعت، سبب نفوذ و ماندگاری ذرات ساینده در سطح نمونه گردیده و بدین طریق موجب تخریب آن می‌شود. همچنین مطابق نتایج این تحقیق، با افزایش اندازه ذرات ساینده، میزان کاهش زبری سطح و میزان برداشت ماده افزایش یافته و این فرآیند در سطوح اولیه خشن‌کاری شده، تأثیرگذاری بیشتری بر کیفیت سطح مورد نظر دارد.

---

مصرف سیالات ماشین‌کاری هزینه‌های زیادی به صنعت تحمیل می‌کند. این سیالات باعث آلودگی محیط‌زیست شده و برای سلامتی انسان زیان آورند. تکنیک ماشین‌کاری با روانکاری کمینه روش نوینی می‌باشد که به‌منظور کاهش مصرف سیالات خنک‌کننده، افزایش کارایی سیال در ناحیه ماشین‌کاری و به‌کارگیری سیالات بی‌خطر استفاده می‌شود. با این حال، این روش در سنگ‌زنی با محدودیت خنک‌کاری روبروست. هدف پروژه حاضر بررسی عمیق‌تر سازو کار انتقال حرارت در تکنیک روانکاری کمینه با شبیه‌سازی عددی دمای آن و بهبود توانایی خنک‌کاری جت هوای آن با استفاده از دستگاه ساده و ارزان‌قیمت خنک‌کن هوای چرخشی است. بدین منظور سامانه‌ای برای اندازه‌گیری ضریب انتقال حرارت جابجایی شرایط مختلف محیط روانکاری کمینه طراحی و ساخته شد. نتایج آزمایش‌های اندازه‌گیری ضریب انتقال حرارت جابجایی حاکی از سهم ۹۵ درصدی هوای فشرده در انتقال حرارت بوده و ضمن اینکه در فرایند خنک‌کاری، افزایش فشار هوا عامل موثرتری نسبت به کاهش دمای آن محسوب می‌شود. نتایج شبیه‌سازی عددی دما نشان می‌دهد با افزایش فشار، نرخ افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی کاهش می‌یابد؛ همچنین توانایی خنک‌کاری دمایی دستگاه خنک‌کن هوای چرخشی در توان حرارتی کم بروز پیدا می‌کند. در سنگ‌زنی فولاد نرم، تکنیک روانکاری کمینه با هوای سرد باعث کاهش چشمگیر نیروی مماسی، ضریب اصطکاک در مقایسه با روش‌های دیگر می‌شود ولی در مجموع، جز در حالت بهینه که بیشترین ضریب انتقال حرارت جابجایی را داراست، کیفیت سطح مطلوبی ارائه نمی‌دهد که به ضریب انتقال حرارت کم گازها در فشارهای پایین مربوط می‌شود.

---

تکنیک روانکاری کمینه در فرآیند سنگزنی دارای مزایای متعدد فنی و اقتصادی است. این تکنیک نه تنها عملکرد فرآیند سنگزنی شامل یکپارچگی سطح، نیروهای سنگزنی و سایشِ چرخ سنگ را بهبود می‌بخشد. بلکه به دلیل مصرفِ بسیار پایین سیال برشی، تکنیکی سازگار با محیط است. با وجود چنین مزایایی، این تکنیک به دلیل مصرف پایین سیال برشی، دارای مشکل جدی افزایش حرارت و در نتیجه سوختگی قطعه‌کار است. به منظور رفع این مشکل استفاده همزمان از نانوسیال ترکیبی و ارتعاشات التراسونیک پیشنهاد شده است. نانوسیال به دلیل ظرفیت انتقال حرارت بالا، می‌‌تواند حرارت بیشتری را از منطقه تماس دانه/ قطعه‌کار خارج کند. ارتعاشات التراسونیک نیز به دلیل مکانیزم سیکلی و کاهش زمان و طولِ تماسِ دانه/ قطعه‌کار، حرارت کمتری تولید می‌کند. در این تحقیق، نانوسیال پایه آبی حاوی ترکیبِ نانولوله کربنی چندجداره (با رسانندگی حرارتی بالا) و آلومینیم‌ اکسید (با اثر روانکاری بالا) مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که استفاده همزمان نانوسیال ترکیبی با ارتعاشات التراسونیک منجر به کاهش ۶۰,۲ درصدی دمای سنگزنی (از ۲۵۴ به ۱۰۱ درجه سانتیگراد) نسبت به حالت خشک می‌گردد. همچنین ضریب اصطکاک و نیروی مماسی به ترتیب تا ۳۵.۹و ۶۹.۲ درصد کاهش می‌یابند. ضمن اینکه هیچ‌گونه علائم سوختگی بر روی قطعه‌کار مشاهده نشد در حالی که در سنگزنی خشک قطعه‌کار دچار سوختگی شدید گردید. مورفولوژی سطح نیز کاهش عیوب سطحی نظیر تغییرشکل پلاستیک و جریان مواد به اطراف را نشان می‌دهد. براده‌های حاصله تشابه مکانیزم براده-برداری در این تکنیک با تکنیک‌های متداول استفاده از سیال برشی را نشان می‌دهد.

---

با توجه به توانایی بالای تشکیل براده با لبه انباشته در فرآیند ماشینکاری آلومینیم، پژوهش حاضر به بررسی تاثیر تغییرات بافت سطحی ابزار تنگستن کارباید با هدف کاهش سایش چسبندگی و افزایش سلامت سطح قطعه‌کار از جنس آلومینیم آلیاژی ۵۰۵۲ اختصاص یافت. به این منظور چهار نوع میکروبافت‌ شامل موازی و عمود بر لبه برش و همچنین حالت حفره‌ای و صلیبی به کمک ماشینکاری با لیزر بر روی سطح براده ابزار ایجاد شده است. علاوه بر نوع بافت، سه روش روانکاری-خنک‌کاری شامل: ماشینکاری خشک، غوطه‌وری بدون فشار و غوطه‌وری با فشار بالا به همراه ابزارگیر و اینسرت‌های برش مختلف (با براده شکن و بدون براده شکن) و همچنین سه سطح از سرعت برش با سرعت پیشروی و عمق برش ثابت به عنوان متغیرهای فرآیند در نظر گرفته شده‌اند. نتایج حاصل از زبری سنجی قطعات ماشینکاری شده به‌همراه تصاویر میکروسکوپ نوری تهیه شده از سطح قطعه‌کار نشان داد که وجود میکروشیارهای موازی لبه برش شرایط روانکاری-خنک‌کاری در سطح ابزار-براده را به نحو چشمگیری بهبود می‌بخشد و تاثیر آن در کاهش عددی زبری سطح و کاهش چگالی مناطق معیوب در سطح قطعه‌کار قابل مشاهده است. تصاویر میکروسکوب الکترونی روبشی تهیه شده از سطح براده ابزار نشان داد که وجود براده‌شکن در ماشینکاری آلیاژ آلومینیم تاثیر چندانی بر کاهش سایش چسبندگی ندارد ولی میکروبافت می‌تواند مساحت منطقه سایش چسبندگی را تا حدود زیادی نسبت به ابزار بدون بافت (با براده شکن و بدون براده شکن) بهبود ببخشد.

---

---

استفاده از آلومینیوم با ضریب تقویت شده جهت بالا بردن این ماده نسبت به آلومینیوم در صنایع صنایع خودروسازی، هواپیماسازی و لوکوموتیو کاربرد دارد، در این مقاله ضمن بررسی پارامتر های نرخ براده برداری و کیفیت سطح بر فرایند ماشین کاری آلومینیوم کامپوزیت در درصد های مختلف SIC به بررسی ویژگی‌های ماشین‌کاری عملیات فرز پایانی می پردازد تا حداقل کیفیت سطح، نیروی برش، نرخ براده برداری با حداکثر نرخ حذف مواد را با استفاده از تحلیل رابطه‌ای خاکستری مبتنی برروش طراحی سطح پاسخ (RSM) به دست آورد. . بیست و هفت اجرای آزمایشی بر اساس روش طراحی سطح پاسخ (RSM) با تغییر پارامترهای سرعت اسپیندل، تغذیه و عمق برش در درصد وزنی مختلف تقویت‌کننده‌ها مانند کاربید سیلیکون (SiC-۵٪، ۱۰٪، ۱۵%) انجام شد . و آلومینا (Al۲O۳-۵%) در زمینه فلزی آلومینیوم ۷۰۷۵. تجزیه و تحلیل رابطه خاکستری برای حل مسئله بهینه سازی چند پاسخ با تغییر وزن برای پاسخ های مختلف بر اساس الزامات فرآیند کیفیت یا بهره وری استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد که سرعت اسپندل و درصد وزنی SiC مهم‌ترین عواملی هستند که بر ویژگی‌های ماشین‌کاری کامپوزیت‌های هیبریدی تأثیر می‌گذارند.

---

فرز-تراش فرآیند جدیدی است که از دو عملیات تراش­کاری و فرزکاری بهره می­برد بدینگونه که بطور همزمان ابزار و قطعه­کار دوران می­کنند و به همین دلیل توانائی گسترده­ای در ماشین­کاری سطوح منحنی و پیچیده را دارا می­باشد. بررسی اثر تغییرات پارامترهای مستقل ماشین­کاری شامل سرعت دورانی قطعه­کار، سرعت دورانی ابزار و نرخ پیشروی ابزار، بر پارامترهای وابسته برش همچون نیرو، فشار برش و زبری سطح ماشین­کاری شده موضوع اصلی پژوهش حاضر است. ترتیب انجام و همچنین تعداد آزمایش­ها،  بر اساس روش فاکتوریل کامل طراحی شده است. آزمایش­ها برای هرکدام از پارامتر­های ذکر شده در سه سطح انجام شده که مجموعا" شامل ۲۷ آزمایش است. نتایج حاصله به کمک نرم افزار مینی­تب مورد بررسی قرار گرفت. فرآیند فرز–تراش با ابزار فرز انگشتی قطرφ۶  بر روی قطعه فولادی ۱,۷۲۲۵ انجام شد. نتیجه آنکه، افزایش سه برابری نرخ پیشروی ابزار، نیروی برآیند ماشین­کاری را تا حدود دو برابر افزایش داده و فشار برش را تا حدود ۲۷ درصد کاهش می­دهد، همچنین پارامترهای کیفیت سطح R a  و R z  به ترتیب برابر ۷۴ و ۶۱ درصد افزایش یافت. روند کاملا صعودی یا نزولی نیرو­های برشی، فشار برش و همچنین کیفیت سطح ماشین­کاری شده با افزایش سرعت دورانی قطعه­کار و سرعت دورانی ابزار رخ نداده و یک محدوده اکسترمم در روند افزایشی سرعت­های مذکور محقق شده است. بطوریکه حداقل نیروی برآیند برش و همچنین فشار برش در محدوده سرعت دورانی ۹۵۰rpm ابزار و ۳۰۰rpm قطعه­کار مشاهده شد.

---

با توجه به افزایش چشمگیر تقاضا برای استفاده از مواد باقابلیت‌های جدید، استفاده از مواد کامپوزیتی به‌شدت در حال افزایش است. مواد کامپوزیتی با زمینه فلزی به علت دارا بودن خواص منحصربه‌فردی ازجمله مقاومت به سایش بالا، نسبت استحکام به وزن زیاد و... ازجمله مواد نوین مورد استفاده توسط مهندسین در صنایع مختلف، خصوصاً در صنایع هوافضا، خودروسازی و... می‌باشند. با توجه به ماهیت فلزی این مواد، فرآیند ماشین‌کاری جزء جدایی‌ناپذیر جهت رسیدن این دست از مواد به شکل و خواص نهایی محصول است. در بین مواد کامپوزیتی، کامپوزیت زمینه آلومینیومی بیشتر از هر نوع کامپوزیت دیگری در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مطالعه با بهره‌گیری از یک مطالعه روشمند شامل مدل‌سازی آماری به روش سطح پاسخ و استخراج معادلات رگرسیون اثر سرعت دوران اسپیندل، نرخ تغذیه و عمق برش بر روی زبری سطح، نرخ براده برداری و سایش جانی در هنگام تراش‌کاری کامپوزیت‌ هیبریدی آلومینیومی A۳۵۹/B۴C/ Al۲O۳ موردبررسی دقیق قرار گرفته است. بر اساس مطالعات صورت پذیرفته می‌توان اذعان نمود با افزایش سرعت برشی، نرخ پیشروی و عمق برش سایش ابزار و همچنین نرخ براده برداری افزایش می‌یابد. همچنین بهترین ترکیب از مقادیر برای به حداقل رساندن هم‌زمان زبری سطح و به حداکثر رساندن نرخ براده برداری و حداقل رساندن سایش جانبی پیدا شد. بهترین ترکیب پارامترها عبارت‌اند از: سرعت اسپیندل ۶۰۰ دور بر دقیقه، نرخ پیشروی ۰۷۵/۰ میلی‌متر بر دور، عمق برش ۲۰/۰ میلی‌متر.