شبیه سازی عددی فرآیند سوراخ کاری اینکونل ۷۱۸ به منظور پیش بینی کیفیت لبه سوراخ و گشتاور سوراخ کاری

سوراخ کاری اینکونل ۷۱۸ علاوه بر نیرو و گشتاور بالا با چالش هایی مانند تشکیل پلیسه در ورودی و خروجی سوراخ و همچنین خطای گردی سوراخ همراه است. در این پژوهش مدل اجزای محدود سه بعدی برای شبیه سازی فرآیند سوراخ کاری سوپرآلیاژ سخت ماشینی اینکونل ۷۱۸ در نرم افزار آباکوس توسعه داده شد. رفتار ماده بر اساس مدل جانسون-کوک همراه با مدل آسیب وابسته به کرنش و نرخ کرنش تعریف شد. با هدف مقایسه دقت شبیه سازی و به منظور بررسی تاثیر تغییر شکل مدل ابزار بر پاسخ های مورد نظر، ابزار سوراخ کاری در دو حالت مته صلب و مته تغییرشکل پذیر از جنس تنگستن کاربید مدل سازی گردید. شرایط برش در تمامی شبیه سازی ها شامل سرعت برشی ۱۵ m/min و نرخ پیشروی ۰.۰۲ mm/rev در نظر گرفته شد. نتایج به دست آمده نشان داد گشتاور با مقادیر میانگین به ترتیب ۰.۸۶۸ N·m برای ابزار صلب و ۰.۹ N·m برای ابزار تغییرشکل پذیر به دست آمد. گشتاور ابزار تغییرشکل پذیر نزدیک تر به گشتاور تجربی گزارش شده در مقاله مرجع داده های تجربی بود. از نظر ابعاد هندسی قطر سوراخ و خطای گردی، مدل تغییرشکل پذیر با دقت بیشتری در مقایسه با مدل صلب توانست نتیجه تجربی را برآورد کند. بررسی کیفیت لبه سوراخ نشان داد مطابق داده های تجربی در شبیه سازی ها نیز بیشینه پلیسه در خروجی ایجاد می شود و مقدار آن در مدل تغییرشکل پذیر دقیق تر بود، اما در ورودی مدل صلب توانست برآورد بهتری از اندازه پلیسه تجربی ارائه کند. هر دو مدل روند کلی فرآیند را بازتولید می کنند اما مدل تغییرشکل پذیر در بیشتر شاخص ها دقت بالاتری دارد.

کلیدواژه ها:

سوراخ کاری اینکونل ۷۱۸ ، شبیه سازی عددی ، گشتاور سوراخ کاری ، کیفیت لبه سوراخ