مطالعه زبری، بافت سطح و دقت ابعادی در رزوه‌تراشی گردابی پیچ از جنس آلیاژ Ti6Al4V

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.460623.1966
چکیده

یکی از چالش‌های ساخت پیچ‌‌های ارتوپدی از جنس آلیاژ Ti6Al4V، نیاز به فرایند تولید سریع، مقرون به‌صرفه و با قابلیت ماشین‌کاری فلزات سخت ماشین‌کاری شونده می‌باشد. بر همین اساس، در این مطالعه سینماتیک فرایند رزوه‌تراشی گردابی جهت ساخت پیچ‌‌های ارتوپدی از جنس آلیاژ Ti6Al4V توسعه داده شده است و اثر پارامترهای برش بر دقت ابعادی و بافت سطح پیچ‌های ستون فقرات مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از این روش می‌توان به سرعت بالای تولید در عین حفظ دقت بسیار بالا دست پیدا کرد. به همین منظور پارامترهای اصلی فرایند شامل سرعت دورانی ابزار و نرخ پیشروی قطعه‌کار در دو سطح تغییر یافتند و در مجموع چهار نمونه ساخته شد. پارامترهای مورد بررسی شامل زبری، بافت سطح ریشه رزوه و دیواره جانبی پروفیل و همچنین اندازه زاویه رزوه بودند. نتایج نشان داد که استفاده از نرخ پیشروی بالاتر باعث زبرتر شدن سطح ریشه رزوه شده و اثر شخم‌زنی را کاهش می‌دهد. این افزایش زبری با توجه به رشد بهتر سلول‌های بافت روی سطح و افزایش استحکام پیچ در بافت استخوانی ایده‌آل بود. از سوی دیگر، افزایش سرعت برشی، علی‌رغم ایجاد بافت دندانه‌‌ای روی دیواره رزوه، به­واسطه کاهش نیروی برش و حذف خرابی تاج رزوه، باعث افزایش کیفیت پیچ نهایی گردید. اثر پارامترهای برش بر اندازه زاویه رزوه با توجه به تولرانس ساخت مدنظر قابل چشم‌پوشی بود.