مطالعه تأثیرات درجه حرارت پیش‌گرم بر فرایند تراشکاری فولاد CK45

نویسندگان

1 عضو هیئت‌علمی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 دانشجوی کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران

doi
10.22034/ijme.2023.421232.1863
چکیده

در بسیاری از صنایع که با فرآیندهای ماشینکاری در ارتباط هستند، فاکتور اساسی برای کاهش هزینه‌ی کلی تولید، انتخاب شرایط ایده‌آل ماشینکاری است. حرارت قطعه یک عامل بسیار مؤثر در فرآیندهای ماشینکاری می‌باشد که در این مطالعه، تأثیر این پارامتر بر رفتار براده و نیروهای وارده بر ابزار در ماشینکاری فولاد CK45 مورد بررسی قرار گرفته ‌است. از سه ‌دمای پیش‌گرم 25، 70 و 100 درجه سانتی‌گراد برای پیش‌گرم قطعه پیش از عملیات تراشکاری استفاده ‌شد و متغیرهای تشکیل براده بررسی گردید. همچنین با ایجاد مدل اجزای‌‌ محدود از فرایند، ماشینکاری قطعه و تشکیل براده در ماده شبیه‌سازی شد که نتایج تطابق خوبی با آزمایشات تجربی را نشان می‌دهد. با تایید مدل اجزاء محدود، مقدار نیروی ماشین‌کاری، تنش‌های حرارتی و سایش در فرایند به کمک مدل اجزای محدود ارزیابی شد. بر اساس نتایج بدست‌آمده مشخص‌شد که بیشترین انحناء ‌براده در دمای پیش‌گرم 70 درجه سانتی‌گراد رخ می‌دهد. همچنین بیشترین ضخامت تغییر شکل یافته براده در دمای پیش‌گرم ‌25‌ درجه و کمترین مقدار آن در دمای پیش‌گرم ‌70‌ درجه سانتی‌گراد بوده‌است. نیروهای وارد بر ابزار در راستاهای y و x با کاهش دما بیشتر شده اما نرخ حرارت نوک ابزار تا دمای ماشینکاری ‌70 درجه سانتی‌گراد افزایش و بعد از آن به علت کمتر شدن اصطکاک به طرز چشم‌گیری و تا حدود 60% کاهش یافته‌است.