27420

بررسي تاثير ميكروبافت و پوشش پايه تيتانيوم بر روي ابزار تنگستن كاربايد در ماشينكاري آلياژ Al-7075

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك

1399

1401/06/28

بهنام داودي

مكانيك

يكي از آلياژهاي مهم در صنايع مختلف، آلياژ آلومينيوم است، كه به دليل خواص عالي ازجمله وزن سبك، استحكام بالا، فراواني، مقاومت در برابر خوردگي، سهولت در ساخت و غير سمي بودن به طور گسترده در صنايع گوناگون به خصوص هوافضا و خودروسازي به كار مي‌رود و مي‌توانند به طور اقتصادي ماشينكاري شوند. البته بايد توجه كرد كه ماشينكاري آلياژهاي آلومينيوم از ديرباز به علت مشكلات خاص آن از جمله ايجاد لبه انباشه، فرسايش ابزار و رفتار غير مشابه آن نسبت به ديگر فلزات مورد بحث بوده است و ريز ساختارهاي موجود در آلياژهاي آلومينيوم تاثير مهمي بر خواص ماشينكاري دارند. به عبارتي ذرات آلومينيوم در حين ماشينكاري در اثر گرماي ايجاد شده در منطقه برش هندسه ابزار و صافي سطح را تحت تاثير قرار مي‌دهد. به منظور بهينه سازي ابزار برش و ايجاد سرعت بالا و كاهش هزينه‌هاي ماشينكاري در اين پروژه ميكروبافت‌هايي توسط دستگاه ليزر به همراه پوشش نانوساختاري TiAlCr(CN) توسط دستگاه لايه نشاني رسوب دهي بخار فيزيكي برروي ابزار تنگستن كاربايد ايجاد مي‌شود. تاثير پوشش و بافت در زاويه صفحه برش و ضريب اصطكاك تحت شرايط ماشينكاري روانكاري كمينه، خشك و سيلابي با سه سطح سرعت پيشروي براي ابزارهاي داراي پوشش و بافت، فقط بافت، فقط پوشش و ابزار بدون پوشش با براده شكن توصيه شده توسط شركت سازنده براي آلياژ آلومينيوم بررسي شد. بر اساس مشاهدات آزمايشگاهي ابزار داراي پوشش و بافت به طور همزمان تحت شرايط روانكاري كمينه در هر سه سرعت پيشروي، زاويه صفحه برش بزرگتر و ضريب اصطكاك كمتر مي‌باشد. همچنين با افزايش سرعت پيشروي، زاويه صفحه برش افزايش و ضريب اصطكاك كاهش پيدا مي‌كند. در حالت كلي ابزار داراي پوشش و ميكروبافت تحت شرايط ماشينكاري با شرايط روانكاري كمينه قادر به توليد براده مطلوب است؛ در نتيجه بازده تراش بيشتر مي‌شود.

1401/09/05

Investigating the effect of micro texture and titanium base coating on tungsten carbide tools in Al-7075 alloy machining

9/19/2023 12:00:00 AM

One of the most important alloys in the industry is aluminum alloy, which is widely used in various industries, especially aerospace and They are used in automobile manufacturing and can be economically machined. Of course, it should be noted that the machining of aluminum alloys has been discussed for a long time due to its special problems, including the creation of edge accumulation, tool erosion, and its dissimilar behavior compared to other metals, and the microstructures in aluminum alloys have an important effect on the machining properties. In other words, aluminum particles affect the geometry of the tool and the smoothness of the surface during machining due to the heat generated in the cutting area. One of the main concerns in this field is cutting tool life when machining aluminum alloys. In order to use the materials correctly and create high speed and reduce our machining costs in this project, micro textures are created by a laser device along with a TiAlCr(CN) nanostructure coating by a physical vapor deposition device on a tungsten carbide tool. The effect of coating and texture on the angle of the cutting plane and friction coefficient was investigated under minimal, dry and flooded lubrication machining conditions with three feed rates for tools with coating and texture, only texture, only coating and tools with chip breaker. The results showed that the cutting surface angle is larger and the friction coefficient is lower in the tool with coating and texture at the same time under minimum lubrication conditions in all three advance speeds. Also, by increasing the advance speed, the angle of the cutting plane increases and the friction coefficient decreases. In general, the coated and microtextured tool is able to produce the desired chip under machining conditions with minimum lubrication conditions; As a result, the cutting efficiency increases.

ميكروبافت، پوشش ابزار، اصطكاك، نيروي ماشينكاري، آلياژ Al-7075

Micro texture, tool coating, friction, machining force, aluminum alloys 7075

Javad Shamsabadi

Dr. Davoodi