آزمایشات تجربی و شبیه سازی سه بعدی فرآیند ماشین کاری اینکونل ۷۱۸ به منظور بررسی بارهای حرارتی و عمق لایه تغییر ساختار یافته

گسترش پارامترها و بارهای حرارتی در حین فرآیند ماشین کاری منجر به کاهش کیفیت سطح قطعه شده و سایش سریع و تعویض زودهنگام ابزار را در پی دارد. لذا بهینه سازی بارهای حرارتی در ماشین کاری همواره از اهمیت بسزایی برخوردار بوده است. از طرفی ایجاد عمق لایه تغییر ساختاریافته مناسب، سبب بهبود خواص مکانیکی و متالورژیکی و افزایش عمر خستگی قطعه کار می شود. اما از آنجایی که انجام مطالعات تجربی در زمینه عملیات ماشین کاری امری هزینه بر، وقت گیر و دارای محدودیت می باشد، از روش های اجزای محدود به عنوان ابزاری کارآمد جهت انجام مطالعات خود در این تحقیق بهره گرفتیم. در بخش اول این مطالعه، ماشین کاری سوپرآلیاژ اینکونل ۷۱۸ به وسیله آزمایشات تجربی با تعداد ۱۰ نمونه آزمایش با عمق برش، سرعت برش و نرخ تغذیه در سه سطح انجام شد. از نتایج آزمایشات تجربی جهت شبیه سازی سه بعدی فرآیند براده برداری با استفاده از نرم افزار تجاری دیفرم سه بعدی در حالت های متفاوت سرعت برشی و نرخ پیشروی وعمق برش استفاده گردید. و در ادامه شبیه سازی، تاثیر پارامترهای شعاع لبه ابزار، شعاع نوک ابزار و اثر مدل ماده روی پارامترهای حرارتی و عمق لایه تغییر ساختار یافته مورد بررسی قرار گرفت. جهت بهبود دقت فرآیند شبیه سازی، پارامترهای ورودی شامل شرایط اصطکاکی، ضریب انتقال حرارت به گونه ای تعیین شد که کمترین خطای شبیه سازی با نتایج تجربی حاصل گردد. در نهایت با استفاده ازنتایج آزمایشات تجربی و شبیه سازی اجزای محدود، تاثیر پارامترهای مختلف ماشین کاری بر دمای قطعه کار وعمق لایه تغییر شکل یافته ماشین کاری شده به دست آمد.

Keywords:

شبیه سازی اجزای محدود , بارهای حرارتی , عمق لایه تغییر ساختار یافته