بررسی تجربی تاثیر نرخ پیشروی و عمق برش بر نیروی برشی، دمای براده، زبری و تغییرات میکروسختی سطح قطعه کار در تراشکاری به کمک لیزر و مقایسه با تراشکاری سنتی واسپالوی

ماشین کاری مواد سخت به ویژه سوپرآلیاژهای پایه نیکل با فرآیندهای براده برداری سنتی همچنان به عنوان یک چالش در نظر گرفته می شود، ویژگی های خاص این مواد اغلب منجر به سایش سریع ابزار و کاهش یکپارچگی سطح می شوند. به همین دلیل، ترجیح داده می شود که فرآیندهای ماشین کاری سنتی با فناوری های دیگر ترکیب شوند تا مشکلات ماشین کاری این مواد برطرف شوند. ماشین کاری به کمک لیزر با گرم کردن موضعی و نرم کردن مواد قطعه کار قبل از برش امکان براده برداری کارآمدتری را نسبت به شرایط مرسوم فراهم می کند. در این پژوهش، با مقایسه تراشکاری به کمک لیزر و تراشکاری سنتی بر روی سوپرآلیاژ واسپالوی تاثیر پارامترهای ماشین کاری در سرعت دورانی ثابت (۴۰۰ دور بر دقیقه)، نرخ پیشروی (۰۳۵/۰، ۰۷/۰ و۱۰۵/۰ میلی متر بر دور) و عمق برش (۳/۰، ۶/۰ و ۹/۰ میلی متر) بر نیروی برش، دمای براده، زبری سطح و تغییرات میکروسختی روی سطح قطعه کار مورد بررسی قرار گرفت. از لیزر  فیبری با توان ثابت ۵۰۰ وات و فاصله زاویه ای تماس پرتو لیزر با نوک ابزار برابر با ۶۰ درجه استفاده شد. سختی اولیه قطعه کار ۳۸۵ ± ۱۰ ویکرز و قطر آن ۲۵ میلی متر بود. نتایج نشان داد که استفاده از لیزر در مقایسه با تراشکاری سنتی، باعث کاهش نیروی برش به مقدار ۱۶% شد. دمای براده در تراشکاری با لیزر نسبت به تراشکاری سنتی بیشتر بود. کاهش نیروی ماشین کاری و افزایش دما باعث افزایش کیفیت زبری سطح به مقدار ۴۲% شد. در تراشکاری به کمک لیزر دامنه تغییرات میکروسختی در سطح قطعه کار کمتر از تراشکاری سنتی بود. نتایج نشان داد افزایش سرعت اسکن حرارت لیزر روی سطح قطعه کار باعث کاهش ضخامت ناحیه تحت تاثیر دمای لیزر در زیر سطح قطعه کار شد.

کلیدواژه ها:

Laser Assisted Machining (LAM) ، Cutting Forces ، Surface Roughness ، Chip Temperature ، Microhardness ، تراشکاری به کمک لیزر ، زبری سطح ، تغییرات میکروسختی ، دمای براده ، نیروی برش