اميرصالح رضائي

Numerical an‎d experimental investigation of AISI4340 steel turning

اين پژوهش به بررسي جامع رفتار مكانيكي و حرارتي فولاد AISI 4340 در فرآيند تراشكاري با استفاده از ابزار برشي كاربيدي پوشش‌دار چندلايه اختصاص دارد. در اين تحقيق، تأثير نرخ هاي مختلف پيشروي ابزار بر نتايج مكانيكي و حرارتي ماشين‌كاري از طريق شبيه‌سازي عددي و مقايسه با داده‌هاي تجربي بررسي شده است. ابزار برشي مورد استفاده داراي ساختاري چندلايه بوده كه متشكل از بستر كاربيدي به همراه لايه‌هاي پوششي مختلف از جمله تركيبات سراميكي و مقاوم در برابر حرارت و سايش است. اين ساختار براي افزايش دقت تحليل و نزديك شدن به شرايط واقعي ابزارهاي مورد استفاده در ماشين‌كاري طراحي شده است. در مدل‌سازي، شرايط تماس بين ابزار و قطعه‌كار، تشكيل و جريان براده، و نفوذ حرارت با دقت بالا در نظر گرفته شده‌اند. فرآيند شبيه‌سازي با استفاده از نرم‌افزار اجزاي محدود آباكوس انجام شده است. متغيرهايي نظير نرخ پيشروي، شعاع نوك ابزار و سرعت برش به عنوان پارامترهاي ورودي مدل تعريف شده‌اند و اثر نرخ پيشروي بر خروجي‌هاي فرايند شامل دماي ناحيه برش، نيروي برش و بررسي براده مورد ارزيابي قرار گرفته است. براي ارزيابي صحت نتايج عددي، داده‌هاي به‌دست‌آمده با نتايج تجربي موجود در منابع معتبر و نيز شبيه‌سازي‌هاي انجام‌شده با ساير نرم‌افزارهاي تخصصي مانند DEFORM مقايسه شده‌است. نتايج به‌دست‌آمده از شبيه‌سازي نشان مي‌دهند كه مدل طراحي‌شده با دقت مناسبي توانسته است شرايط واقعي فرآيند را بازسازي كند و تطابق خوبي با داده‌هاي تجربي داشته باشد. اين انطباق نشان‌دهنده اعتبار روش مدل‌سازي و انتخاب پارامترهاي فيزيكي و مكانيكي مناسب در شبيه‌سازي است. در نهايت، اين تحقيق توانسته است تصويري قابل قبول از رفتار حرارتي و مكانيكي فولاد AISI 4340 در فرآيند ماشين‌كاري با ابزارهاي پوشش‌دار ارائه دهد.

فولادAISI4340 ، شبيه سازي ديناميكي-ترموديناميكي، نرم افزار آباكوس،ابزار كاربيدي چند لايه، تراشكاري، روش اجزاي محدود