شماره ركورد
34206
پديد آورنده
جواد دوست محمدي
عنوان
بررسي مدل و اندازه سايش ابزار در تراشكاري خشك چدن داكتيل با پيشگرمايش قطعه كار
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/06/16
استاد راهنما
سيد علي نيكنام
استاد مشاور
بهنام داودي
دانشكده
مهندسي مكانيك
چكيده
چدن داكتيل به دليل برخورداري از خواص مكانيكي مطلوب، كاربرد وسيعي در صنايع خودروسازي، ماشينسازي و مهندسي عمومي يافته است. با اين حال، ماهيت ريزساختاري آن، بهويژه وجود گرافيت كروي و فازهاي سخت احتمالي، چالشهاي قابل توجهي را در فرآيندهاي ماشينكاري، از جمله عمر كوتاه ابزار و سايش بالاي آن، ايجاد ميكند. اين پژوهش با هدف ارزيابي و بهبود قابليت ماشينكاري چدن داكتيل، به بررسي سيستماتيك تأثير پيشگرمايش قطعه كار بر مورفولوژي براده و سايش ابزار در عمليات تراشكاري ميپردازد. آزمايشها در هشت گروه اصلي انجام شدند كه چهار گروه بدون پيشگرمايش و چهار گروه ديگر با اعمال پيشگرمايش ثابت در دماي 200 تا 300 درجه سلسيوس، تحت متغيرهاي مستقل سرعت برشي (120 تا 400 متر بر دقيقه) و سرعت پيشروي (0.1 تا 0.25 ميليمتر بر دور) مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه در شرايط بدون پيشگرمايش، با افزايش سرعت برشي، مورفولوژي براده از نوع ناپيوسته نرم به برادههاي ناپيوسته برشي تغيير يافت كه با افزايش قابل توجه سايش ابزار همراه بود. در سرعتهاي برشي بالا، مكانيسم سايش نفوذي به عنوان مكانيسم غالب تخريب ابزار شناسايي شد كه منجر به سايش قابل توجه (تا 4.169 ميليمتر مربع) ميگرديد. در مقابل، پيشگرمايش قطعه كار، تأثير قابل ملاحظهاي بر فرآيند ماشينكاري داشت؛ اين راهبرد با نرم كردن ماده در منطقه برش، منجر به كاهش نيروهاي برش و كنترل مؤثر حرارت شد كه پيامد آن، بهبود قابل ملاحظه مورفولوژي براده (توليد برادههاي شكلپذيرتر و با جريان كنترلشده) بود. به طور خاص، در شرايط بهينه (سرعت برشي 350 متر بر دقيقه و پيشگرمايش 200 تا 300 درجه سلسيوس)، سايش به 0.214 ميليمتر مربع كاهش يافت كه نمايانگر كاهشي حدوداً 93 درصدي نسبت به حالت بدون پيشگرمايش در شرايط مشابه (3.034 ميليمتر مربع) است. در نهايت، اين پژوهش اهميت پيشگرمايش را به عنوان يك راهبرد مؤثر و عملي براي افزايش عمر ابزار و بهبود بهرهوري در ماشينكاري چدن داكتيل تأييد ميكند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/09/29
عنوان به انگليسي
Investigation of Tool Wear Model and Extent in Dry Turning of Ductile Cast Iron with Workpiece Preheating
تاريخ بهره برداري
12/16/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
جواد دوست محمدي
چكيده به لاتين
Ductile iron is widely utilized in the automotive, machine manufacturing, and general engineering industries due to its desirable mechanical properties, including high strength, toughness, and wear resistance. However, its microstructural nature, particularly the presence of spherical graphite and possible hard phases, poses significant challenges in machining processes, such as short tool life and high wear rates. This research systematically investigates the effect of workpiece preheating on chip morphology and tool wear in the turning of ductile iron, aiming to evaluate and enhance its machinability. Experiments were conducted in eight main groups: four without preheating and four with a constant preheating applied to the workpiece at 200oC ti 300oC. Independent variables included cutting speed (ranging from 120 to 400 m/min) and feed rate (0.1 to 0.25 mm/rev). The results indicated that under non-preheated conditions, increasing the cutting speed shifted the chip morphology from soft discontinuous to shear-discontinuous chips, which was accompanied by a significant increase in tool wear. At high cutting speeds, the diffusion wear mechanism was identified as the dominant tool degradation mode, leading to considerable wear (up to 4.169 mm2). In contrast, preheating the workpiece had a notable impact on the machining process; this strategy reduced cutting forces and effectively controlled heat at the tool-chip interface by softening the material in the cutting zone. The consequence of this thermomechanical control was a considerable improvement in chip morphology (producing more ductile chips with controlled flow). Specifically, under optimal conditions (cutting speed of 350 m/min and preheating at 200oC to 300oC), wear was reduced to 0.214 mm2, representing an approximately 93% reduction compared to the non-preheated equivalent condition (3.034 mm2). Ultimately, this research confirms the importance of preheating as an effective and practical strategy for extending tool life and improving productivity in the machining of ductile iron.
كليدواژه هاي فارسي
چدن داكتيل , پيشگرمايش , قابليت ماشينكاري , مورفولوژي براده , سايش نوك ابزار , سايش نفوذي , بهرهوري
كليدواژه هاي لاتين
Ductile Cast Iron , Preheating , Machinability , Chip Morphology , Crater Wear , Diffusion Wear , Productivity
Author
Javad Doust Mohammadi
SuperVisor
Dr. Seyed Ali Niknam