متن کامل تراشکاری فولاد AISI 304 را می توانید با کلیک بر روی عبارت ((میلگرد استیل 304)) مشاهده نمایید.
تأثیر نوع روان کاری بر دما و سایش ابزار در تراشکاری فولاد AISI 304
یکی از راه های کاهش دمای ناحیه برش، استفاده از خنک کار مناسب است. خنک کارهای رایج، علاوه بر اثر نامطلوب بر سلامتی اپراتور، باعث آلودگی محیط زیست نیز می شوند. به این دلیل، علاقه به ماشین کاری خشک یا روش های خنک کاری سبز در سال های اخیر افزایش زیادی پیدا کرد. یکی از روش های خنک کاری سبز، خنک کاری تبریدی است. که در آن، معمولاً از نیتروژن مایع به عنوان خنک کار در فرایند براده برداری استفاده می شود. در این مقاله، اثر خنک کاری تبریدی به وسیله نیروژن مایع بر دما و سایش ابزار برشی. در فرایند تراشکاری فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 مورد بررسی قرار گرفت.
از بین روش های مختلف خنک کاری تبریدی، روش پاششی به علت تأثیر مستقیم بر ناحیه برش، انتخاب گردید. ماشین کاری با روش های خنک کاری تبریدی و معمولی و همچنین ماشین کاری خشک انجام پذیرفت. مقایسه نتایج مورد حاصل نشان می دهد که تراش کاری تبریدی استیل 304 در مقایسه با تراشکاری خشک و معمولی. دما را به ترتیب 83 و 67 درصد و سایش در سطح آزاد ابزار را به ترتیب تا 75 و 53 درصد کاهش می دهد. آنالیز واریانس نشان داد که سرعت برشی نسبت به نرخ پیشروی تأثیر بسیار بیشتری بر دما و سایش ابزار دارد. افزایش سرعت برشی در تمام حالت های روان کاری باعث افزایش دما و سایش ابزار گردید.
موقعیت در عملیات براده برداری به انتخاب مناسب ابزار از لحاظ جنس، شکل هندسی و پوشش بستگی دارد. مواد زیادی با ویژگی ها و قابلیت های متفاوت به عنوان جنس ابزار مورد استفاده قرار گرفت.. از مهم ترین این موارد می توان فولاد تندبر، کاربایدها، سرامیک ها، نیترید بور مکعبی و الماس ها را نام برد. ویژگی های ابزار مستقیماً بر قابلیت تولید اثر گذار است. سختی زیاد، مقاومت در برابر سایش و خوردگی، چقرمگی زیاد، سختی زیاد در دمای بالا. مقاومت در برابر تغییر شکل، پایداری شیمیایی، خواص حرارتی مناسب و ضریب کشسانی و صافی سطح بالا از ویژگی های یک ابزار مناسب است. تمامی این خصوصیات در یک ابزار به طور همزمان نمایان نمی شود.
برای مثال، سختی و چقرمگی معمولاً با یکدیگر در تضاد هستند. با توجه به نیاز صنعت به براده برداری از مواد جدید با خواص ویژه و رشد روز افزون تکنولوژی ساخت. این گونه مواد، شرایط عملکردی ابزارهای برشی بهبود یابد کارایی ابزار را می توان پوشش دهی و استفاده از خنک کار مناسب افزایش داد. حرارت ایجاد شده در ناحیه برش، ناشی از تغییر شکل پلاستیک مواد هنگام تشکیل براده، اصطکاک بین ابزار-براده و ابزار-قطعه کار است.
ماکزیمم دما معمولاً در سطح تماس ابزار و براده روی سطح براده و نزدیک به لبه برنده اصلی ایجاد می شود. حرارت ایجاد شده در عملیات ماشین کاری، توسط قطعه کار، ابزار، براده و سیال برش دفع می شود. از آنجا که دما عامل اصلی مؤثر بر عمر ابزار است. یک روان کار مناسب می تواند از طریق کاهش دمای ناحیه برش، کارآیی و عمر ابزار را افزایش دهد.
خنک کارهای معمولی علاوه بر ایجاد مشکلات پوستی و تنفسی برای اپراتور. و عدم توانایی نفوذ مؤثر در ناحیه تماس ابزار-براده، یک منبع بزرگ آلودگی محسوب می شود. که به علت قوانین سخت گیرانه زیست محیطی، هزینه دفع بالایی دارد. امروزه به دلیل عوارض جانبی خنک کاری معمولی (ماشین کاری تر)، علاقه به ماشین کاری خشک یعنی براده برداری. بدون استفاده از سیال برشی و مهمتر از آن، استفاده از روش های خنک کاری سبز نظیر خنک کاری تبریدی افزایش یافته است. خنک کاری تبریدی فرایندی است که در آن از نیتروژن مایع به عنوان خنک کننده در عملیات ماشین کاری استفاده می شود.
ونگوپال و همکاران عمر ابزار و دمای ناحیه برش را در تراش کاری آلیاژ تیتانیوم Ti6A14V. در حالت های ماشین کاری تبریدی، خشک و معمولی مورد بررسی قرار دادند. سرعت برش مورد استفاده آنها 100,85,70 متر بر دقیقه. عمق برش 2 میلی متر، نرخ پیشروی 0.2 میلی متر بر دور و ابزار از نوع کاربایدی بدون پوشش بود. آنها از روش خنک کاری تبریدی پاششی و دو نازل برای پاشش همزمان نیتروژن روی سطح آزاد و براده ابزار برشی استفاده کردند.
و دلیل افزایش عمر ابزار در ماشین کاری تبریدی نسبت به ماشین کاری خشک و معمولی. را کاهش چسبندگی بین سطوح و کاهش سایش به دلیل کنترل دمای ناحیه برش بیان کردند. وانگ و همکاران در تراشکاری آلیاژهای تانتالیوم به بررسی سایش ابزار در دو حالت ماشین کاری تبریدی و خشک پرداختند.
آنها بیان کردن که خنک کاری تبریدی به طور چشم گیری سایش ابزار را کاهش و عمر ابزار را افزایش می دهد. افزایش 300 درصدی عمر ابزار و کاهش 70 درصدی ارتفاع آستانه فرسایش توسط آنها گزارش گردید. چودهاری و کالیان تأثیر سرعت برشی، نرخ پیشروی و عمق برش را بر سایش ابزار. در تراش کاری فولاد زنگ نزن SS 202 مورد بررسی قرار دادند.
آنها با استفاده از نیتروژن مایع به عنوان خنک کننده نتیجه گرفتند. که خنک کاری تبریدی باعث کاهش 37 درصدی ارتفاع کارباید. در تراش کاری آلیاژ تیتانیوم Ti6A14V تحت تأثیر خنک کاری معمولی و تبریدی پرداختند. نتایج حاصل از تحقیق آنها نشان داد که خنک کاری تبریدی باعث کاهش 61 تا 66 درصدی دمای برش و کاهش 27 تا 39 درصدی. سایش ابزار نسبت به خنک کاری معمولی می شود.
آنها کنترل مکانیزم های سایش از طریق کاهش دمای منطقه ماشین کاری و کاهش چسبندگی. بین ابزار و براده و بین ابزار و قطعه کار را عامل کاهش ارتفاع آستانه فرسایش دانستند. سانیل و همکاران در تراش کاری فولاد زنگ نزن en 20. به بررسی تأثیر سرعت برشی بر سایش ابزار در دو حالت ماشین کاری تبریدی و معمولی پرداختند.
سرعت برش مورد استفاده آنها 200,160,125 متر بر دقیقه، و ابزار از نوع کاربایدی پوشش دار بود. آنها کاهش دمای ابزار و قطعه کار، کاهش ضریب اصطکاک، افزایش میزان سختی ابزار برش، کاهش نرم شدن حرارتی. بهتر شدن سلامت لبه برش و کاهش نرخ سایش ابزار را دلایل افزایش عمر ابزار گزارش کردند. گوپتا و همکاران در تراشکاری فولاد AISI 1040 با ابزار تنگستن کارباید به صورت تجربی نشان دادند. که فرآیند ماشین کاری تبریدی در مقایسه با ماشین کاری خشک باعث کاهش 55 تا 65 درصدی سایش ابزار می شود. و دمای برش را 93.5 درصد کاهش می دهد.
آنها دلیل کاهش ارتفاع آستانه فرسایش و عمق گودال فرسایش را کنترل مکانیزم های سایش وابسته به دما بیان کردند. سان و همکاران به بررسی قابلیت ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم Ti-5553 در حالت تراش کاری در حالت تبریدی. در مقایسه با تراشکاری معمولی و روان کاری کمینه پرداختند. بهبود کیفیت سطح، افزایش عمر ابزار و کاهش نیروی برش در حالت تبریدی توسط آنها گزارش شده است. آنها علت بهبود عمر ابزار را کاهش چسبندگی بین سطوح در فرایند خنک کاری تبریدی بیان کردند.
لی و همکاران از نیتروژن مایع به عنوان خنک کننده، به منظور بررسی میزان تأثیر آن بر سایش ابزار. در فرزکاری آلیاژ تیتانیوم Ti6A14V استفاده کردند. در این تحقیق از دو نوع پوشش ابزار یعنی پوشش نرم و پوشش سخت برای انجام آزمایش ها استفاده شد. آنها به این نتیجه رسیدند که استفاده از خنک کاری تبریدی باعث افزایش عمر ابزار به میزان 50 تا 90 درصد در ابزار. با پوشش نرم و 50 تا 55 درصد در ابزار با پوشش سخت می شود.
در این مقاله، اثر خنک کاری در حالت های مختلف یعنی تبریدی، معمولی (تر) و خشک (بدون استفاده از سیال برشی). در تراشکاری فولاد 304 بر دما و سایر ابزار در سرعت های برشی 314,219,111,55 متر بر دقیقه. نرخ های پیشروی 0.2 و 0.4 میلی متر بر دور و عمق برش 1 میلی متر با ابزار کاربایدی مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی سابقه فرایند خنک کاری تبریدی نشان می دهد. که مقایسه دمای برش و سایش ابزار در فرایندهای خنک کاری تبریدی و خشک برای تراش کاری فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 انجام نشده است.
فولاد 304 علی رغم کاربرد زیاد در صنایع مختلف، در حالت خشک قابلیت ماشین کاری پایینی دارد. نتایج به دست آمده نشان دهنده کارایی روش خنک کاری تبریدی در کاهش دما و سایش ابزار برشی. نسبت به تراش کاری خشک و معمولی است. برای توضیح بهتر مشاهدات تجربی، از آنالیز واریانس و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز استفاده شده است. استفاده از آنالیز تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مقایسه این سه روش خنک کاری در ماشین کاری فولاد 304 قبلاً انجام نشده است.
فولاد رسول دلاکان
با سالها تجربه ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر با ضمیمه نمودن آن به محصولاتش آنرا به مشتریان خویش ارائه داده است. که توانسته رضایتمندی آنان را همواره فراهم آورد. صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش، انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.
ارتباط با ما
09122136675
02128423820
واتس آپ :09122136675
فکس: 02128423820
اینستاگرام :fooladdalakan
ایمیل: fooladrasuldalakan@gmail.com
برای خرید انواع فولاد آلیاژی و انواع ورق آلیاژی نسوز-استیل-مقاوم به خوردگی و مقاوم به سایش و … بر روی لینک کلیک نمایید
ورق دریایی – فولاد دریایی