تحلیل فرسایش ابزار در ماشین‌کاری فولاد ST-37

Authors

1 دانشگاه تهران

2 دانشکده فنی شهید منتظری مشهد

Abstract

در فرآیند ماشین‌کاری فرسایش نسبی ابزار، تلرانس ابعادی و کیفیت سطحی و مکانیکی قطعه به عنوان پارامترهای مهم خروجی ماشین‌کاری مطرح هستند. در این فرآیند حفظ کیفیت سطحی و مکانیکی مستقیماً به ویژگی ابزار و حفظ آن در روند ماشین‌کاری بستگی دارد و همچنین می توان گفت که دو عنصر ابزار و قطعه کار به عنوان عوامل برشی، اثرات متقابل بر یکدیگر دارند به طوری که بسیاری از پارامترهای ماشین‌کاری از جمله سرعت برشی و فرسایش ابزار بدین اثرات وابسته اند. در این تحقیق با نگرش به نقش سرعت برشی در فرآیند ماشین‌کاری و تاثیر آن در فرسایش ابزار HSS و بر اساس اطلاعات به دست آمده بهترین سرعت برشی برای اینکه ابزار مذکور بیشترین عمر را داشته باشد جستجو شده است. ماشین‌کاری در دو مرحله کلی حشک و با استفاده از مواد خنک کننده انجام شده به طوری که در هر مرحله با انتخاب سرعت برشی به عنوان پارامتر تغییر، سایر پارامترهای ماشین‌کاری ثابت فرض شده‌اند. با استفاده از نتایج حاصل از ماشین‌کاری و معادلات تئوریک موجود، طول عمر ابزار برشی بررسی شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که عمرابزار در ماشین‌کاری خشک برای سرعت برشی کمتر از (m/min)20 با آهنگ زیادی افزایش می‌یابد، اما سرعت ماشین‌کاری به همان نسبت کاهش می یابد. همچنین عمرابزار از سرعت (m/min)20 تا 40 (m/min)کم شده و در سرعت های بالاتر به شدت کاهش می یابد، بنابراین سرعت برشی در محدوده بین (m/min) 20 تا (m/min)30 بهینه است. در ماشین‌کاری با مواد خنک کننده عمرابزار برای سرعت برشی کمتر از (m/min)30 به شدت افزایش یافته ودر محدوده (m/min)30 تا (m/min)50 کاهش یافته و در سرعت های بالاتر به شدت کاهش می یابد، بنابراین بهترین سرعت برای طول عمر بهینه ابزار در محدوده (m/min) 30تا (m/min)40 می باشد.

Keywords


Arsecularatne, J. A., Zhang, L. C. and Montross, C. (2006). "Wear and tool life of tungsten carbide, PCBN and PCD cutting tools." International Journal of Machine Tools & Manufacture Vol. 46, PP. 482–491.

Barry, J. and Byrne, G. (20001). "Cutting tool wear in the machining of hardened steels .Part II: cubic boron nitride cutting tool wear." Wear 247, PP. 152–160.

Choudhury, S. K.and Kishore, K. K. (2000). "Tool wear measurement in turning using force ratio." International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol. 40, PP. 899–909.

Maity, K. P. and Swain, P. K. (2008). "An experimental investigation of hot-machining to predict tool life." Journal of Materials Processing Technology, Vol. 198, PP. 344–349.

Choudhury, S. K. and Srinivas, P. (2004). "Tool wear prediction in turning." Journal of Materials Processing Technology, 153–154, PP. 276–280.