تأثیر عملیات تبریدی روی ابزار برشی بر زبری سطح و سایش ابزار در ماشینکاری فولاد زنگ‌نزن 304

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

چکیده

زبری سطح قطعه‌کار به عنوان یکی از مهمترین پارامترهای خروجی فرایند ماشینکاری، تأثیر بسزایی بر هزینه نهایی تولید دارد. پارامترهایی مانند تیزی لبه برنده، ارتعاش و سایش ابزار برشی تأثیر زیادی بر زبری سطح قطعه‌کار می‌گذارند. در این مقاله، اثر عملیات تبریدی روی ابزار برشی بر سایش ابزار و کیفیت سطح قطعه‌کار در پارامترهای مختلف ماشینکاری (سرعت‌ برشی، نرخ پیشروی و عمق برش) بررسی و با تراشکاری خشک و معمولی (تر) فولاد زنگ‌نزن آستنیتی 304 AISI مقایسه شده است. برای طراحی آزمایش‌ها از روش تاگوچی و از روش نسبت سیگنال به نویز جهت تجزیه و تحلیل نتایج استفاده شده است. طبق نتایج به‌دست آمده، سایش در ابزار عملیات تبریدی شده نسبت به ابزار برشی در حالت‌های ماشینکاری خشک و معمولی کاهش یافته است. زبری سطح قطعه‌کار در حالت ماشینکاری با ابزار عملیات تبریدی شده به دلیل کاهش سایش ابزار و حفظ تیزی لبه برنده ابزار برشی کمتر از دو حالت ماشینکاری خشک و معمولی است.

کلیدواژه‌ها


[1]     Saliminia A., Abootorabi M. M., The effect of lubrication type on tool temperature and wear in turning of AISI 304 steel, Modares Mechanical Engineering, Vol. 18, No. 04, pp. 153-162, 2018.
[2]     Yildiz Y., Nalbant M., A review of cryogenic cooling in machining processes, Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 48, pp. 947-964, 2008.
[3]     Senthilkumar D., Rajendran I., Influence of shallow and deep cryogenic treatment on tribological behavior of En 19 steel, Journal of Iron and Steel Research, International, Vol. 18, pp. 53-59, 2011.
[4]     Akincioglu S., Gokkaya H., Uygur I., A review of cryogenic treatment on cutting tools, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 78, pp. 1609-1627, 2015.
[5]     Yong A. Y. L., Seah K. H. W., Rahman M., Performance evaluation of cryogenically treated tungsten carbide tools in turning, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 46, pp. 2051-2056, 2006.
[6]     Reitz W., Pendray J., Cryoprocessıng of materials: a review of current status. Materials and Manufacturing Processes, Vol. 16, pp. 829-840, 2001.
[7]     Simranpreet S. G., Jagdev S., Rupinder S., Harpreet S., Metallurgical and mechanical characteristics of cryogenically treated tungsten carbide (WC–Co), International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 58, pp. 119-131, 2012.
[8]     Dhar N. R., Kamruzzaman M., Cutting temperature, tool wear, surface roughness and dimensional deviation in turning AISI-4037 steel under cryogenic condition, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 47, pp. 754-759, 2007.
[9]     Sing A., Grover N. K., Wear Properties of Cryogenic Treated Electrodes on Machining Of En-31, Materials Today: Proceedings, Vol. 2, pp. 1406-1413, 2015.
[10] He H .B., Han W. Q., Li H. Y., Yang J., Gu T., Deng T., Effect of Deep Cryogenic Treatment on Machinability and Wear Mechanism of TiAlN Coated Tools during Dry Turning, International Journal of Precision  Engineering and Manufacturing, Vol. 15, pp. 655-660, 2014. 
[11] Yong J., Ding C., Effect of cryogenic treatment on WC–Co cemented carbides, Materials Science and Engineering, Vol. 528, pp. 1735-1739, 2011.
[12] Gill S. S., Singh J., Singh R., Singh H., Effect of Cryogenic Treatment on AISI M2 High Speed Steel: Metallurgical and Mechanical Characterization, Journal of Materials Engineering and Performance, Vol. 21, pp. 1320-1326, 2012.
[13] Ozbek N. A., Cicek A., Gulesin M., Ozbek O., Investigation of the effects of cryogenic treatment applied at different holding times to cemented carbide inserts on tool wear, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 86, pp. 34-43, 2014.
[14] Cicek A., Kivak T., Uygur I., Ekici E., Turgut Y., Performance of cryogenically treated M35 HSS drills in drilling of austenitic stainless steels, International Journal Advance Technology, Vol. 60, pp. 65-73, 2011.
[15] Chopra A. S., Sargade V. G., Metallurgy behind the Cryogenic Treatment of Cutting Tools: An Overview, Materials Today: Proceeding, Vol. 2, pp. 1814-1824, 2015.
[16] Simranpreet S., Gill H. S., Rupinder S., Jagdev S., Flank Wear and Machining Performance of Cryogenically Treated Tungsten Carbide Inserts, Materials and Manufacturing Processes, Vol. 26, pp. 1430-144, 2011.
[17] Heydari B., Abootorabi M. M., Karimi zarchi H. R., The effect of workpiece hardness and cutting parameters on surface roughness in dry hard turning of X210Cr12 cold tool steel, Modares Mechanical Engineering, Vol. 17, No. 6, pp. 241-247, 2017.
[18] Lawal S. A., I. A. Choudhury, Nukman Y., Evaluation of vegetable and mineral oil-in-water emulsion cutting fluids in turning AISI 4340 steel with coated carbide tools, Journal of Cleaner Production ,Vol. 66, pp. 610-618, 2014.