بررسی تجربی پارامترهای موثر در سایش ابزار در فرایند ماشینکاری سوپرآلیاژ پایه نیکل    اینکونل 738

کلید واژه‌ها: ماشینکاری، سوپرآلیاژ اینکونل 738، مکانیزم سایش ابزار، زبری سطح، نیروهای ماشینکاری، روش طرح رویه پاسخ

چکیده:

سوپرآلیاژها، به طور گسترده در صنعت هوا فضا، صنایع هسته‌ای، صنایع پتروشیمی و دیگر صنایع به کار می‌روند. خصوصیاتی همچون مقاومت در حرارت‌های بالا، مقاومت به خوردگی و ضریب انتقال حرارت پایین باعث شده است این آلیاژها برای کاربردهای فوق مورد توجه قرار گیرند. از طرف دیگر همین خصوصیات باعث شده است که ماشینکاری سوپرآلیاژها به سختی انجام گیرد.

تقریباً تمامی تحقیقاتی کهبرای بررسی قابلیت ماشینکاری سوپرآلیاژها تا کنون به انجام رسیده‌ است، بر روی آلیاژهای پایه نیکل خصوصاً آلیاژ IN718 بوده‌ است. در این تحقیق به بررسی سایش ابزار و نیروهای ماشینکاری و زبری سطح قطعات ماشینکاری شده، در ماشینکاری سوپرآلیاژ پایهنیکل اینکونل 738، در دو فاز پرداخته شده است.

در فاز اول، مکانیزم‌های سایش ابزار و تأثیر پارامترهای ماشینکاری بر روی عمر ابزار کاربیدی پوشش‌دار و بدون پوشش، بررسی شده است. از روش شناسی رویه‌ی پاسخ، برای تحلیل نتایجآزمایش‌ها استفاده شده است. پارامترهای سرعت برشی و نرخ پیشروی، هر کدام در 3 سطح و عمق برش ثابت برابر باmm 1 انتخاب شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش سرعت برشی و نرخ پیشروی، عمر ابزار کاهش پیدا می‌کند. عملکرد ابزار پوشش‌دار از نظر حجم ماده برداشته شده و نرخ براده‌برداری بهتر از ابزار بدون پوشش‌ می‌باشد (تقریباًدو برابر). پارامترهای بهینه در ابزار پوشش‌دار، سرعت برشی m/min90 و سرعت پیشروی mm/rev 1/0 و برای ابزار بدون پوشش نیزسرعت برشی m/min90 و سرعت پیشروی mm/rev1/0 می‌باشند.

ادامه چکیده

مکانیزم‌های سایش، عمدتاً شامل سایش در اثر چسبندگی و سایش مالشی می‌باشند. از دیگر مکانیزم‌های سایش می‌توان به شکاف عمق برش، تشکیل لبه‌ی انباشته زیاد و لب پریدگی برای ابزار پوشش‌دار، نام برد. در ابزار بدون پوشش لبه‌ی انباشته بیشتری نسبت به ابزار پوشش‌دار تشکیل می شود که علت آن عدم وجود پوشش و ضعف ابزار در مقابل تشکیل لبه‌ی انباشته به دلیل ضریب اصطکاک بالا بین ابزار و براده در ابزارهای بدون پوشش می‌باشد. در سرعت‌های برشی بالا سایش مالشی بیشتری مشاهده شد. افزایش سرعت پیشروی باعث افزایش نیروهای ماشینکاریو زبری می شود.

در فاز دوم آزمایش‌ها به صورت فول فاکتوریل به منظور بررسی تأثیر پارامترهای ماشینکاری (سرعت برشی، نرخ پیشروی و عمق برش) بر روی نیروهای برشی و زبری سطح انجام شد. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش سرعت برشی نیروهای ماشینکاری کاهش مییابد و در نتیجه کیفیت سطح بهبود پیدا می کند و با افزایش سرعت پیشروی، نیروهای ماشینکاری و زبری سطح افزایش مییابد.