مطالعه زبری، بافت سطح و نیروهای برشی در تراشکاری پرداخت فولاد سخت‌کاری شده 1191/1 با استفاده از ابزار برشی بافت‌دار

Abstract

در این پژوهش، اثر روش بافت‌دار کردن سطح براده ابزار در بهبود کیفیت سطح در فرایند تراشکاری فولاد 1191/1 با سختی 45 راکول‌سی (ماشین‌کاری سخت) مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظور، با فرض بافت حفره‌ای منظم ابزار، پارامترهای قطر، گام و عمق حفره و همچنین فاصله الگو از لبه برش اصلی ابزار در سه سطح، تغییر داده شد. با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، نه آزمایش (ابزار) طراحی شد و به منظور اطمینان از نتایج بدست ‌آمده، آزمایش‌ها در حالت خشک و روانکاری شده در دو مرتبه تکرار شدند. نیروهای ماشین‌کاری در حین انجام آزمایش‌ها و زبری سطح قطعه نهایی در دو حالت ماشین‌کاری با روانکار و خشک اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد که در تراشکاری با ابزار بافت‌دار به همراه روانکار، تغییر پارامترهای گام الگوی بافت و فاصله الگو از لبه برش در بازه مورد بررسی، به ترتیب تا 6/57% و 2/39% زبری سطح قطعه‌کار را افزایش دادند. این درحالی است که افزایش قطر حفره بافت، به‌واسطه کاهش سطح تماس ابزار با براده تولیدی و روان‌کاری بهتر موضع برش، توانست تا 7/40% زبری سطح قطعه‌کار را بهبود بخشد. پارامتر عمق حفره‌های بافت ابزار نیز تاثیر معنی‌داری بر بهبود روان‌کاری و کاهش زبری سطح نهایی نداشت. در حالت تراشکاری خشک، افزایش قطر بافت سطح و کاهش گام الگوی حفره‌ها، به‌ترتیب زبری سطح را تا 6/10% و 29% کاهش دادند. بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی نیز حاکی از تولید سطحی یکنواخت‌تر در تراشکاری با ابزار بافت‌دار بهینه بود.