شماره ركورد
34753
پديد آورنده
پارسا حسين زاده
عنوان
ارتقاء طول عمر ابزار برشي بر پايهي بهينهسازي شرايط برشي در ناحيهي زماني گذرا در ماشينكاري روتور ژنراتورهاي نيروگاهي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك - ساخت و توليد
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/7/30
استاد راهنما
سيدعلي نيكنام
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
دانشكده مهندسي مكانيك
چكيده
ژنراتور يكي از اصليترين تجهيزات توليد انرژي الكتريكي است كه بهطور معمول از دو بخش اصلي استاتور و روتور تشكيل ميشود. روتور علاوه بر تحمل سيمپيچهاي تحريك، وظيفه ايجاد مسير مناسب براي شار مغناطيسي و انتقال گشتاور مكانيكي را بر عهده دارد. اين قطعه عموماً از فولاد آلياژي 26NiCrMoV14-5 ساخته ميشود كه به دليل استحكام مكانيكي بالا، قابليت ماشينكاري مناسب و خواص مغناطيسي مطلوب، در ساخت روتورهاي نيروگاهي كاربرد گستردهاي دارد. بر روي سطح روتور، شيارهايي جهت استقرار هاديهاي مسي سيستم تحريك ايجاد ميشود كه طراحي و دقت ابعادي آنها نقش تعيينكنندهاي در استحكام مكانيكي، عملكرد الكترومغناطيسي و قابليت اطمينان ژنراتور دارد. اين شيارها عمدتاً از طريق فرآيند شيارزني ماشينكاري ميشوند كه يكي از پرهزينهترين مراحل ساخت روتور به شمار ميرود.مطالعات پيشين نشان دادهاند كه در بسياري از فرآيندهاي ماشينكاري، بخش قابلتوجهي از سايش ابزار در ناحيه زماني گذرا و طي چند ثانيه ابتدايي برش رخ ميدهد و بهينهسازي پارامترهاي برشي در اين بازه زماني ميتواند موجب افزايش عمر نهايي ابزار شود. بر همين اساس، انتظار ميرفت كه در فرآيند شيارزني روتور با اين جنس ماده نيز شرايط اوليه برش تأثير مستقيمي بر سايش ابزار و عملكرد كلي فرآيند داشته باشد.در اين پژوهش، بهمنظور بررسي اين فرضيه، عمليات شيارزني روتور فولادي 26NiCrMoV14-5 با استفاده از ابزارهاي كاربيدي داراي پوشش PVD تحت سطوح مختلف سرعت برشي و نرخ پيشروي انجام شد. پس از هر آزمون، ميزان سايش پهلويي ابزار اندازهگيري شد و بهمنظور تحليل دقيقتر مكانيزمهاي سايش، نمونهها توسط ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه تغييرات سرعت برشي و پيشروي در ناحيه گذرا تأثير مستقيمي بر نرخ سايش اوليه، روند پيشرفت سايش و عمر نهايي ابزار دارد. بهترين عملكرد ابزار در سرعت پيشروي 0.125 ميليمتر بر دور و سرعت برشي 60 متر بر دقيقه حاصل شد كه منجر به افزايش عمر ابزار به ميزان 18 درصد نسبت به شرايط مرجع در سرعت برشي بهينه و حدود 27 درصد در نرخ پيشروي بهينه گرديد. يافتههاي اين پژوهش نشان ميدهد كه بهينهسازي همزمان پارامترهاي برشي در ناحيه زماني گذرا ميتواند منجر به كاهش سايش ابزار، افزايش عمر مفيد ابزار و بهبود بهرهوري فرآيند شيارزني روتور گردد.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/14
عنوان به انگليسي
Improving cutting tool life based on improving cutting conditions in the transient time zone in power plant generator rotor machining
تاريخ بهره برداري
10/22/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
پارسا حسين زاده
چكيده به لاتين
A generator is one of the most essential pieces of equipment for electrical energy production and is generally composed of two main parts: the stator and the rotor. In addition to carrying the excitation windings, the rotor is responsible for providing a suitable path for magnetic flux and transmitting mechanical torque. This component is commonly manufactured from 26NiCrMoV14-5 alloy steel, which is widely used in power plant rotor manufacturing due to its high mechanical strength, suitable machinability, and desirable magnetic properties. Slots are created on the rotor surface to accommodate the copper conductors of the excitation system. The design and dimensional accuracy of these slots play a decisive role in the mechanical strength, electromagnetic performance, and operational reliability of the generator. These slots are mainly produced through the slot machining process, which is considered one of the most costly stages in rotor manufacturing.Previous studies have shown that, in many machining processes, a significant portion of tool wear occurs during the transient time region within the first few seconds of cutting, and optimizing cutting parameters during this period can lead to an increase in the ultimate tool life. Accordingly, it was expected that, in the slot machining process of this rotor material, the initial cutting conditions would also have a direct effect on tool wear behavior and the overall machining performance.In this research, in order to investigate this hypothesis, the slot machining operation of 26NiCrMoV14-5 steel rotor was carried out using PVD-coated carbide cutting tools under different levels of cutting speed and feed rate. After each test, the flank wear of the tool was measured, and for a more detailed analysis of wear mechanisms, the samples were examined using an optical microscope and a scanning electron microscope. The results showed that variations in cutting speed and feed rate during the transient region had a direct influence on the initial wear rate, wear progression trend, and ultimate tool life. The best tool performance was achieved at a feed rate of 0.125 mm/rev and a cutting speed of 60 m/min, which resulted in an 18% increase in tool life under the optimum cutting speed condition and approximately 27% under the optimum feed rate condition, compared with the reference condition. The findings of this study indicate that simultaneous optimization of cutting parameters in the transient time region can lead to reduced tool wear, increased useful tool life, and improved productivity in the rotor slot machining process.
كليدواژه هاي فارسي
سايش پهلوي ابزار , سايش اوليه , ماشينكاري , 26nicrmov 14 5
كليدواژه هاي لاتين
tool flank wear , initial wear , machining , 26 nicrmov 14 5
Author
parsa hosseinzadeh
SuperVisor
seyed ali niknam