شماره ركورد
34826
پديد آورنده
محمد عزيزي يوسف وند
عنوان
ارزيابي تجربي و تحليلي كيفيت سطح در فرآيند تراشكاري مواد سختكاري شده با استفاده از ابزارهاي خودچرخان
مقطع تحصيلي
دكتري تخصصي (PhD)
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك- ساخت و توليد
سال تحصيل
1398
تاريخ دفاع
1404/9/23
استاد راهنما
بهنام داودي _حبيب اله اكبري
استاد مشاور
/
دانشكده
دانشكده مهندسي مكانيك
چكيده
در اين پژوهش عملكرد ابزارهاي خودچرخان در ماشينكاري فولادهاي سختكاري شده ارزيابي شده است. ماشينكاري فولادهاي سختكاري شده به دليل رسانايي حرارتي پايين و سختي بالاي آنها عملياتي چالش برانگيز است. در ابزارهاي خودچرخان به جاي يك لبه برش خاص، از تمام محيط اينسرت براي تراش استفاده ميشود كه سبب كاهش سايش شده و امكان ماشينكاري فولادهاي سختكاري شده فراهم ميشود. در تحقيقات صورت گرفته به نقش مهم زاويه تمايل بر زبري سطح اشاره شده است. بدين منظور در ابتدا با توجه به نيروهاي ماشينكاري و شرايط هندسي يك ابزارگير مناسب طراحي و ساخته شده كه امكان تغيير زاويه تمايل در آن وجود دارد. اما بر خلاف تحقيقات پيشين كه در آنها فقط يك زاويه تمايل بررسي شده در اين تحقيق، تأثير هر دو زاويه تمايل مورد بررسي قرار گرفته است و از روش جديدي براي اعمال همزمان آنها استفاده شده است. استفاده بهينه و موثر از هر دو زاويه تمايل به جاي يك زاويه، كيفيت سطح ماشينكاري شده را بهبود بخشيده است. از فولاد MO40 سختكاري شده به عنوان قطعهكار استفاده شده است. طراحي آزمايش بر مبناي فاكتوريل كامل است و تاثير تغييرات زاويه تمايل افقي، زاويه تمايل عمودي و سرعت پيشروي بر كيفيت سطح در 3 سطح و مجموعا 54 آزمايش در تراش با ابزار ثابت (اينسرت دايرهاي) و ابزار خودچرخان بررسي شده است. همچنين شعاع معادل اينسرت بر اساس هندسه تراش تعريف شده كه بر اساس آن رابطهاي رياضي براي پيشبيني زبري سطح ارائه شده است. در رابطه پيشنهادي، زبري سطح در ابزار ثابت و خودچرخان به ترتيب با ضرايب تعيين 0.81 و 0.76 پيشبيني شده است. زبري سطح در بهترين شرايط ماشينكاري در ابزار ثابت برابر با 0.47 ميكرومتر و در ابزار خودچرخان برابر 0.40 ميكرومتر اندازهگيري شده است. در بخش دوم پژوهش و در طراحي آزمايشي ديگر تاثير بافت سطح در ابزارهاي خودچرخان در ماشينكاري آلومينيوم 7075 سختكاري شده مورد بررسي قرار گرفته است. چهار زاويه تمايل مختلف و سه نوع اينسرت متفاوت با بافت ساعتگرد، پادساعتگرد و بدون بافت بهكار گرفته شده و هركدام به صورت خشك و با روانكار استفاده شدهاند. اعمال بافت سطح ساعتگرد ضمن استفاده موثر از روانكار سبب ايجاد زبري سطح ميانگين 0.44 ميكرومتر شده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/28
عنوان به انگليسي
Experimental and Analytical evaluation of Surface Quality in the Turning Process of Hardened Materials Using Self-Propelled Rotary Tools
تاريخ بهره برداري
12/14/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمد عزيزي يوسفوند
چكيده به لاتين
This study evaluates the performance of Self-Propelled Rotary Tools (SPRTs) when machining hardened steel. Machining hardened steel is facing enormous challenges due to its low thermal conductivity and high hardness. SPRTs engage their entire perimeter of the insert rather than a specific cutting edge, minimizing wear and it becomes possible to machine hardened steels. Previous studies highlighted the significant effects of inclination angle on surface roughness so a holder was designed and manufactured, allowing for the adjustment of the inclination angle by considering machining forces and geometric conditions. Despite previous research that investigated only one inclination angle, in this research, the effect of both horizontal and vertical inclination angles has been investigated, and a new method for simultaneous application has been used. The optimal and effective use of these inclination angles has significantly improved the quality of the machined surface. Hardened MO40 steel has been chosen as a workpiece. The full factorial design of the experiment is adopted, and the effects of the horizontal and vertical inclination angles and feed rate in fixed tool (round insert) and SPRT turning have been evaluated, each in 3 levels with a total of 54 experiments. Additionally, the equivalent insert radius was determined based on turning geometry, using this radius, a mathematical model was developed to predict surface roughness. The proposed model estimated roughness in fixed tool turning, with an R-squared value of 0.81, and in SPRT turning, with an R-squared value of 0.76. In the best condition, the surface roughness was measured at 0.47µm in fixed tool turning and 0.40µm in SPRT turning. In the second part of the study, the effect of surface texture on SPRTs in machining hardened 7075 aluminum was investigated using another experimental design. Four different inclination angles and three types of insert geometries were used, which included clockwise texture, counterclockwise texture, and no surface texture, each under two conditions: dry and wet. An average surface roughness of 0.44µm has been obtained by applying the clockwise surface texture, with the effective use of lubricant.
كليدواژه هاي فارسي
ابزار خودچرخان , اينسرت دايرهاي , زاويه تمايل , زبري سطح , بافت سطح
كليدواژه هاي لاتين
Self-Propelled Rotary Tool , Round insert , inclination angle , surface roughness , surface texture
Author
Azizi
SuperVisor
Dr.Davoodi_Dr.Akbari