بررسی پارامترهای فرایند تراشکاری به منظور کاهش نیروهای ماشینکاری در تراشکاری فولاد فوق مستحکم به وسیله روش المان محدود

فرآیند تراشکاری یک فرآیند پرکاربرد در میان فرآیندهای ساخت و تولید است. فرآیند تراشکاری دارای طیف وسیعی از کاربردها، متغیرها و پارامترها می باشد. در فرآیند مذکور نیروی ماشین کاری به علت تاثیر زیادی که بر عمر ابزار، صافی سطح نهایی، قابلیت ماشین کاری و تنش پسماند نهایی روی قطعه دارد؛ حائز اهمیت فراوانی است. چرا که کاهش نیروی ماشین کاری در فرآیند تراشکاری، منجر به افزایش قابلیت ماشین کاری، افزایش بهبود سطح، افزایش عمر ابزار و صلبیت ماشین تراش، کاهش تنش های پسماند و افزایش بهره وری فرآیند تراشکاری می شود. از طرفی ماشین کاری فولادهای پرکاربرد مانند فولادهای آلیاژی فوق مستحکم در صنایع خودروسازی، کشتی سازی و صنایع هوافضا، دارای اهمیت بالایی به لحاظ کیفیت ابعادی و عملکردی می باشند. با توجه به مطالب ذکر شده، بررسی پارامترهای سرعت دورانی قطعه کار، شعاع نوک ابزار، عمق برش و نرخ تغذیه بر روی نیرو ماشین کاری در تراشکاری فولاد D۶AC به عنوان محور اصلی پژوهش حاضر در نظر گرفته شده است. در این راستا، با استفاده از روش المان محدود و به کمک نرم افزار ABAQUS یک مدل عددی جهت پیشبینی نیروی ماشین کاری در فرآیند تراشکاری فولاد D۶AC، توسعه داده شده است. پس از مقایسه نتایج، مشخص شد که مدل شبیه سازی شده دارای تطابق خوبی برای بررسی نیروی ماشین کاری در فرآیند تراشکاری فولاد فوق مستحکم D۶AC می باشد. نتایج حاصله نشان داده اند که سرعت دورانی قطعه کار، شعاع نوک ابزار، عمق برش و نرخ تغذیه به ترتیب بیشترین تاثیر را بر نیروی ماشین کاری داشته اند. آزمون شماره ۱۳ با کمترین نیروی اعمالی به مقدار ۱۱۰.۴۵ کیلونیوتون به عنوان آزمایش بهینه انتخاب شده است. در آزمون شماره ۱۳ سرعت دورانی قطعه rpm ۱۰۰۰ و شعاع نوک ابزار برابر ۰.۱ درجه، نرخ پیشروی ۰.۷۵ میلیمتر بر دور و عمق برش ۰.۷۵ میلیمتر تنظیم شده است؛ لذا مقادیر این آزمایش به عنوان مقادیر بهینه پارامترها شناسایی شده اند.

کلیدواژه ها:

فرآیند تراشکاری ، شبیه سازی المان محدود ، نیروی ماشین کاری ، فولاد آلیاژی فوق مستحکم