21051

۲۱۰۵۱

مطالعه تجربي تاثير روش هاي مختلف روانكاري بر سايش ابزار و كيفيت سطح قطعه كار در ماشينكاري قطعات استفاده شده در توربين هاي گازي

كارشناسي ارشد

ساخت و توليد - شكل دهي

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۸/۳۰

دكتر سيد علي نيكنام

مكانيك

چكيده حجم بالاي سيالات برش مصرفي در صنايع ماشينكاري را مشتقات نفت خام غير پايدار تشكيل مي¬د¬هند كه هزينه¬هاي كلي براي نگه¬داري اين مواد جهت تصفيه و دفع و همچنين بيماري¬هاي شغلي ناشي از چنين استفاده گسترده¬اي از اشكالات عمده در ارتباط با استفاده از اين مواد است. امروزه، عملكرد يك فرآيند توليد تنها از نقطه نظر اقتصادي ارزيابي نمي¬شود، بلكه جنبه¬هاي ديگر مانند محيط زيست و يا انرژي نيز در نظر گرفته مي¬شود. محيط كاري سالم و بي¬خطر براي افراد شاغل در صنعت ماشينكاري موجب شده است كه توليد¬كنندگان به سمت تغيير استراتژي ماشينكاري تشويق شوند و توليد سبز را به عنوان بهترين استراتژي موجود براي حل اين مشكل مورد استفاده قرار دهند. از طرفي، با توجه به نگراني¬هاي زيست محيطي و رشد مقررات محدود كننده براي توليد آلودگي، تقاضا براي سيالات برش تجديد¬پذير و تجزيه¬پذير و همچنين جايگزيني روش¬هاي جديد اعمال سيال برش به منطقه ماشينكاري در حال افزايش است. فولاد ضدزنگ آستنيتي 316L يكي از پركاربردترين فولادهاي مورداستفاده در صنايع مختلف است كه داراي خواص مكانيكي و حرارتي بسيار خوبي است. فولاد316L در محيط¬هاي خورنده و دما بالا استفاده ميشود. توليد قطعات فولادي به روش¬هاي مختلف صورت مي¬گيرد كه ماشين‌كاري يكي از آن پركاربردترين روش-هاي توليد مي¬باشد. كيفيت قطعه توليدي بسته به تنظيمات شرايط ماشين‌كاري و روان¬كاري قابل‌كنترل و تغيير مي¬باشد.در پيشينه پژوهش مطالعات محدودي پيرامون اثر روش هاي مختلف خنك كاري بر روي توانايي ماشين كاري فولاد ضدزنگ آستنيتي 316L مشاهده شد. از اين رو، در پژوهش حاضر، چهار مدل مختلف روان¬كاري شامل روان¬كاري خشك، مرطوب، حداقل مقدار روان¬كار (MQL) و حداقل مقدار خنك¬كار- روان¬كار (MQCL) با طول برش¬هاي متفاوت مورد در تراشكاري ماده مذكور مطالعه و بررسي قرار گرفته است. در حالت خشك عيوب مانند خراش و لهيدگي به وجود آمد كه اين مشكل در حالت MQL به دليل روان¬كاري مناسب تقريباً حذف شد. همچنين با استفاده از روش MQCL حذف عامل گرما و روان¬كاري مناسب به‌طور هم‌زمان صورت گرفت كه نتيجه آن وجود كيفيت سطح عالي با خواص تربيولوژيك مناسب مي¬باشد. همچنين شكل‌گيري براده پيوسته در حالت خشك با استفاده از روش‌هاي MQL و MQCL به براده خرد تغيير يافت كه اين عامل باعث بهبود انتقال حرارت و حذف عامل گرما از قطعه¬كار شده و از تشكيل لبه انباشته در ابزار جلوگيري كرد. بنابراين مي‌توان نتيجه گرفت كه از ميان روش¬هاي روان¬كاري آزمايش‌شده روش MQCL كيفيت سطح مطلوب همراه با براده¬هاي خرد و كم‌حجم توليد مي¬كند كه ازنقطه‌نظر اقتصادي و زيست‌محيطي نيز حائز اهميت است. كليد‌واژگان: كيفيت سطح، شكل¬پذيري تراشه، فولاد 316L، روانكاري كمينه، ماشينكاري

1398/06/27

Experimental study of the effect of different lubrication methods on tool wear and work piece surface quality in machining parts used in gas turbines

9/18/2019 12:00:00 AM

Abstract: The high volume of cutting fluids used in the machining industry are unstable crude oil derivatives that the overall costs for maintenance of these materials for purification and expulsion and as well as occupational diseases caused by such widespread use are of the major drawbacks associated with the use of these substances. Today, the performance of a production process is evaluated not only from an economic standpoint, but other aspects such as the environment or energy is also considered. Healthy and safe working environment for people working in the machining industry has caused that manufacturers be encouraged to change machining strategy and green production as the best existing strategy for solving this problem is used. On the other hand, due to environmental concerns and growing of limiting regulations for pollution production, the demand for renewable and biodegradable cutting fluids and as well as, substitution new methods for applying cutting fluid to the machining area are on the rise. Austenitic stainless 316 is one of the most widely used steels in many industries with excellent mechanical and thermal properties. 316L steel is used in high temperature corrosive environments. Steel parts are manufactured in different ways that machining is one of the most widely used methods of production. Depending on the machining and lubrication conditions, the quality of the work piece can be controlled and changed. Limited research has been done on the effect of different cooling methods on the machining ability of austenitic stainless steel 316L. Therefore, in the present study, four different methods of lubrication including dry, wet, minimum quantity lubrication (MQL) and minimum quantity cooling-lubrication (MQCL) with different cutting lengths have been studied. There was defect in the dry state such as scratches and crushing, which was almost eliminated in MQL mode due to proper lubrication. Also by using MQCL method removal of heat factor and proper lubrication was performed simultaneously which resulted in excellent surface quality with appropriate tribiological properties. Also, the formation of continuous chip in dry state was changed to microchip using MQL and MQCL methods, which improved heat transfer and eliminated heat factor from the work piece and prevented the formation of built-up edges in the tool. Therefore, it can be concluded that among the tested lubrication methods, the MQCL method produces desirable surface quality with low and compact size, which is economically and environmentally important. Keywords: Surface quality, Chip formation, Steel 316L, Minimum quantity lubrication, Machining.