سلامت سطح در فرزکاری سرعت بالای آلیاژ Ti6Al4V در حضور سیستم روان‌کاری نیمه خشک

Abstract

فرزکاری سرعت بالای آلیاژهای تیتانیوم به علت برخورداری از بهره‌وری بالای فرایند و کیفیت خوب محصول، به صورت گسترده در صنایع هوافضا مورد استفاده قرار گرفته است. پژوهش حاضر، زبری، بافت و میکروسختی سطح را در فرزکاری سرعت بالای آلیاژ Ti6Al4V به صورت تجربی مورد مطالعه قرار می‌دهد. آزمایش‌ها در حضور روان‌کاری کمینه انجام گردید. ابزار به کار رفته نیز، فرز انگشتی کاربایدی سرتخت به قطر 6 میلیمتر با روکش TiAlN بود. روش فاکتوریل کامل به منظور طراحی آزمایش‌ها و تحلیل اثرات پارامترهای ماشینکاری شامل سرعت برشی و نرخ پیشروی روی زبری، بافت و میکروسختی سطح به‌کار گرفته شد. سایر پارامترهای برش یعنی عمق برش محوری و عمق برش شعاعی نیز ثابت بودند. نتایج نشان داد که با استفاده از فرایند فرزکاری سرعت بالا می‌توان به سطوحی با کیفیت بالا و زبری سطح حدود 2/0 میکرومتر دست یافت. تغییرات میکروسختی نیز با سرعت برشی دارای طبیعتی دوگانه بود. به این معنا که در ابتدا، با افزایش سرعت برشی تا 375 متر بر دقیقه، میکروسختی بالا رفته و پس از این سرعت برشی، میکروسختی سطح به صورت چشمگیری کاهش یافت. همچنین با بیشترشدن نرخ پیشروی، میکروسختی سطح افزایش یافته و بیشترین میکروسختی در سرعت برشی 375 متر بر دقیقه و نرخ پیشروی 08/0 میلی‌متر بر دندانه بدست آمد که نشان از افزایش 57% میکروسختی نسبت به سختی اولیه قطعه داشت. تصاویر بافت سطح نیز نشان داد که افزایش سرعت برشی تاثیر مستقیمی بر کاهش ترک‌ها و پارگی‌های سطحی دارد.