بررسی اثر عملیات سطحی کوبش فراصوتی برتنش های پسماند ایجاد شده و میزان سختی سطحی روی قطعات برشکاری شده با روش تخلیه الکتریکی سیمی

برشکاری با تخلیه الکتریکی سیمی ۱ (WEDM) موسوم به وایرکات، یکی از فرآیند های ماشینکاری با تخلیه الکتریکی است که در آن یک سیم نازک با سرعت ثابت با نزدیک شدن به قطعه کار و ایجاد جرقه هایی در حضور سیال دی الکتریک ، به تدریج قطعه کار را برش می دهد. عدم تماس ابزار و قطعه کار، عدم وجود پلیسه ، قابلیت برش انواع فولادها، قطعات سخت و سوپرآلیاژها و نیز دقت ابعادی و پرداخت سطحی مناسب از مزایای این روش هستند. تنش های پسماند سطوح برشکاری شده با فرآیند WEDM ماهیت کششی دارند و در لایه های سطحی مقادیر بزرگی دارند و با افزایش انرژی پالس ، مقدارشان افزایش می یابد. شکل گیری ترک های سطحی به این دلیل می باشد که مقدار تنش های کششی حاصل از انقباض ماده در حین سرد شدن قطعه کار پس از جرقه زنی ، از مقدار حداکثر تنش کششی ماده قطعه کار فراتر می رود. فناوری کوبش فراصوتی UPT۲، با ایجاد کارسختی فشردگی در لایه های سطحی قطعه کار، باعث ایجاد تنش پسماند فشاری تغییر حالت تنش کششی ناشی از فرآیند WEDM به حالت تنش پسماند فشاری می شود. همچنین باعث بهبود برخی خواص مکانیکی از جمله صافی سطح ، سختی و استحکام می شود. در این پژوهش ، با ساخت ابزار ارتعاشی فراصوتی و نصب آن بر روی دستگاه تراش، عملیات کوبش بر روی نمونه های WEDM شده از فولاد آلیاژی پرکاربرد Mo۴۰(DIN ۱.۷۲۲۵) در سه سطح متفاوت پرداخت ۳ ، نیمه پرداخت ۴ و خشن ۵ انجام گرفت . تاثیر پارامترهایی همچون تعداد پاس۶، سرعت پیشروی ۷و نوع برش قطعات WEDM شده در دامنه ثابت ارتعاش، بر روی تنش پسماند ایجاد شده، مورد مطالعه قرار گرفتند. جهت طراحی آزمایشات و بهینه سازی پارامترهای فرآیند از روش تاگوچی استفاده شد. بر اساس نتایج ، مشخص شد در تمامی حالت ها ، فرآیند کوبش فراصوتی باعث تغییر حالت تنش پسماند کششی به تنش پسماند فشاری قابل ملاحظه ای درنمونه های WEDM شده گردید. همچنین سختی سطحی با انجام فرآیند کوبش سطحی افزایش یافت . با افزایش تعداد پاس ها، تنش پسماند افزایش یافت و نیز با افزایش مقدار پیشروی ، تنش پسماند کاهش می یابد.