نشریه علوم و مهندسی سطح

نشریه علوم و مهندسی سطح

بررسی رفتار سایشی ابزار فولاد تندبر در تراشکاری فولاد 1045

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه آزاد اسلامی
2 گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 پژوهشگاه استاندارد
چکیده
یکی از مهمترین موضوعات در فرآیندهای ماشین‌کاری مصرف بهینه منابع اعم از ابزار ، خنک کننده ها ، زمان از طریق دستیابی به پارامتر های بهینه می باشد. همواره وجود اصطکاک بین ابزار و قطعات کار حین عملیات ماشین کاری سبب افزایش دما و تاثیر منفی بر پارامتر های ماشین کاری به خصوص عمر ابزار داشته است. فولاد 1045 یکی از فلزات سخت تراش صنعت می‌باشد و ماشین‌کاری آن توام با چالش‌هایی همچون صدمات به ابزار و کاهش عمر ابزار و زمان حاضر به کاری ابزار است و علاوه بر آن به علت مقاومت به سایش بالای خود یکی از پر کاربردترین فلزات در حوزه‌های مختلف صنعتی است، افزایش عمر ابزار در ماشین‌کاری این فولاد اهمیت بسزایی دارد. در این پژوهش، با اعمال تغییر در زوایای براده و آزاد ابزار فولاد تند بر در فرآیند تراشکاری فولاد 1045، تاثیر پارامترهای مذکور بر میزان سایش ابزار در سرعت های برشی 30 و 40 متر بر دقیقه در دو سرعت پیشروی 05/0 و 2/0 میلیمتر بر هر دور بررسی شد. نتایج حاصل نشان می دهد که به صورت میانگین زاویه آزاد 9 درجه و زاویه براده 15 درجه به علت برخورداری از زاویه گوه مناسب تر در حفظ استحکام لبه برنده ابزار و زاویه براده مناسب در دور کردن سریع تر براده ها از سطح کار سبب کاهش میزان سایش ابزار می گردد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Y. Yildiz and M. Nalbant, “A review of cryogenic cooling in machining processes,” Int. J. Mach. Tools Manuf., vol. 48, no. 9, pp. 947–964, 2008.
[2] N. Khanna et al., “Review on design and development of cryogenic machining setups for heat resistant alloys and composites,” J. Manuf. Process., vol. 68, no. PA, pp. 398–422, 2021.
[3] H. Chanal, E. Duc, and P. Ray, “A study of the impact of machine tool structure on machining processes,” Int. J. Mach. Tools Manuf., vol. 46, no. 2, pp. 98–106, 2006.
[4] S. A. Iqbal, P. T. Mativenga, and M. A. Sheikh, “Characterization of machining of AISI 1045 steel over a wide range of cutting speeds. Part 1: Investigation of contact phenomena,” Proc. Inst. Mech. Eng. Part B J. Eng. Manuf., vol. 221, no. 5, pp. 909–916, 2007.
[5] J. E. Ribeiro, M. B. César, and H. Lopes, “Optimization of machining parameters to improve the surface quality,” Procedia Struct. Integr., vol. 5, pp. 355–362, 2017.
[6] D. Biermann, P. Kersting, T. Wagner, and A. Zabel, Modeling and optimization of machining problems. pp. 1173-1184, 2015.
[7] م. سالاری, ع. مطهری، غ. خلج، بررسی نرخ فرسایش ابزار فولاد تندبر حین تراشکاری فولاد 1045 تحت شرایط خنک کاری به وسیله مبرد R410a در مقایسه با سیال آب-صابون, مهندسی مکانیک, 31(6)،49-38 ، 1401.
[8] ب. داودی، ب. اسکندری، بررسی مکانیزمهای سایش و عمر ابزار در تراشکاری سوپرآلیاژ پایه آهن-نیکل N-۱۵۵ به کمک روششناسی رویه‌ی پاسخ. مهندسی مکانیک مدرس.
۱۴ (۱۵) :، 58-51 ، 1393
[9] L. Hieu Giang, “Investigation of Effects of Tool Geometry Parameters on Cutting Forces, Temperature and Tool Wear in Turning Using Finite Element Method and Taguchi’s Technique,” Int. J. Mech. Eng. Appl., vol. 4, no. 3, p. 109, 2016.
[10] A. Benmeddour, “Experimental investigation and numerical prediction of the effects of cutting tool geometry during turning of aisi 316l steel,” Period. Polytech. Mech. Eng., vol. 65, no. 4, pp. 293–301, 2021.
[11] L. M. Azaath, E. Mohan, and U. Natarajan, “Effect of rake angle and tool geometry during machining process of AISI 4340 steel in finite element approach,” Mater. Today Proc., vol. 37, no. Part 2, pp. 3731–3736, 2020.
[12] M. Vijaya Ganesa Velan, M. Subha Shree, and P. Muthuswamy, “Effect of cutting parameters and high-pressure coolant on forces, surface roughness and tool life in turning AISI 1045 steel,” Mater. Today Proc., vol. 43, pp. 482–489, 2020.
[13] A. Benmeddour, “Finite element prediction of the effects of tool rake angle on metal cutting process,” Acad. J. Manuf. Eng., vol. 17, no. 3, pp. 74–82, 2019.
[14] R. Mohammad, M. K. A. M. Ariffin, B. T. H. T. Baharuddin, F. Mustapha, and H. Aoyama, “The effects of single cutting tool geometry on surface roughness,” J. Mech. Eng., vol. SI 3, no. 1, pp. 45–54, 2017.
[15] T. Zhao, J. M. Zhou, V. Bushlya, and J. E. Ståhl, “Effect of cutting edge radius on surface roughness and tool wear in hard turning of AISI 52100 steel,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., vol. 91, no. 9–12, pp. 3611–3618, 2017.
[16] X. Cui, D. Wang, and J. Guo, “Influences of tool rake angle and cutting speed on ceramic tool failure in continuous and intermittent turning of hardened steel,” Ceram. Int., vol. 42, no. 10, pp. 12390–12400, 2016.