بررسی تأثیر رژیم‌های خنک‌کاری و روانکاری مختلف بر روی مکانیزم سایش ابزار در فرآیند فرزکاری آلومینیوم 7075

نویسندگان

1 واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
10.48311/mme.2025.24027
چکیده

این تحقیق به بررسی سایش ابزار و آنالیز عنصری روی سطوح ابزار برشی، توپوگرافی سطح ماشینکاری شده و تغییرات ریزسختی در سطح مقطع عرضی نمونه­های فرزکاری شده آلیاژ آلومینیوم 7075 تحت روش­های خشک، آب‌صابون و مقدار روانکاری کمینه (MQL) می­پردازد. روش MQL، با کاهش ضریب اصطکاک و انتقال موثر حرارت، عملکرد بهتری در کاهش سایش ابزار و بهبود کیفیت سطح قطعه‌کار نسبت به حالات خشک و آب‌صابون داشته است. در ماشینکاری خشک، عیوبی نظیر لایه انباشته و لب­پرشدگی ابزار ایجاد شدند. در فرزکاری MQL این عیوب کاهش چشمگیری داشتند و لب­پرشدگی روی سطح ابزار حذف شد. بر اساس نتایج آنالیز عنصری EDAX روی سطوح ابزار، عیب سوختگی توامان با لایه چسبیده تحت هر سه حالت خشک، آب‌صابون و MQL ایجاد شد. افزایش سرعت برشی سبب افزایش میزان اکسیداسیون و افزایش علائم سوختگی بر روی سطح ابزار، در هر سه حالت شد. با افزایش سرعت برشی، مقدار میانگین سختی قطعه­کار در هر سه حالت نسبت به ماده پایه (نمونه خام) افزایش یافته است. در حالت خشک در نبود سیال خنک‌کار و روانکار، با افزایش دمای موضع برش، نرم­شدگی حرارتی رخ داده که منجر به مقادیر سختی کمتر قطعه­کار آلومینیومی نسبت به دو حالت دیگر شده است. کمترین میزان عیوب ذرات ‌چسبیده در بحث توپوگرافی سطح ماشینکاری شده قطعه­کار، مربوط به حالت MQL به‌ دلیل وجود روانکار بوده که سبب ایجاد فیلم روغن در سطح قطعه‌کار و مانع از تماس مستقیم ابزار شده و همچنین ضریب اصطکاک سطح کاهش یافته است. بیشترین تراکم و تنوع عیوب در حالت خشک ایجاد گردید.