مطالعه میکروسختی و لایه سفید در فرزکاری فولاد سخت با استفاده از روش طراحی آزمایش رویه پاسخ

Abstract

فولادهای سخت با دارا بودن استحکام و مقاومت سایشی بالا، کاربرد گسترده‌ای در صنعت خودروسازی، قالب‌سازی و ساخت سرمته‌های حفاری دارند. ماشینکاری این مواد در حالت سخت‌کاری شده با هدف دستیابی به دقت ابعادی و هندسی بالا، افزایش تولیدپذیری و بهبود خواص قطعه‌کار رو به گسترش است. در این پژوهش، رابطه بین پارامترهای برش و کیفیت سطح نهایی در فرزکاری سخت قطعه‌کاری از جنس فولاد ۴۳۴۰ و در حضور روان‌کاری با حداقل سیال برشی بررسی گردیده است. پارامترهای سرعت برشی، نرخ پیشروی، عمق برش محوری و شعاعی، به عنوان پارامترهای اصلی فرآیند فرزکاری سخت در سه سطح درنظرگرفته شدند و با استفاده از روش طراحی آزمایش رویه پاسخ، اثر این پارامترها روی میکروسختی سطح و ضخامت لایه سفید بررسی گردید. تحلیل واریانس نشان داد که مدل درجه 2 برای تخمین میکروسختی سطح به خوبی می‌تواند نتایج تجربی را تخمین بزند درحالی‌که مدل خطی تغییرات ضخامت لایه سفید را بهتر برآورد می‌کرد. تحلیل آماری نیز مشخص نمود که تمامی پارامترهای برش اثر افزاینده‌ای روی اندازه میکروسختی و ضخامت لایه سفید داشتند. نرخ پیشروی با 1/73%، سرعت برشی با 4/14% سهم تأثیر بالاتری را روی میکروسختی به خود اختصاص دادند. ضخامت لایه سفید نیز با تغییر شرایط برش بین 6/7 تا 1/16 میکرومتر تغییر می‌کرد و سرعت برشی با سهم 3/81% و نرخ پیشروی با سهم 4/9%، موثرترین پارامترهای روی ضخامت آن لایه بودند.