بررسی توزیع سایش ابزار تنگستن کارباید با پوشش و بدون پوشش TiCN در ماشینکاری فولاد ابزار سخت کاری شده SPK

Abstract

در فرایندهای ماشینکاری، لبه برنده تحت تأثیر تنش‌های عمودی و برشی زیادی که بیش از تحمل آن است، قرار می¬گیرد؛ به طوری¬که در سرعت‌های بالا، حرارت زیادی تولید می‌شود. این تعجب‌آور نیست که طول عمر ابزار برحسب دقیقه نه بر حسب ساعت و روز اندازه‌گیری می‌شود. در این مطالعه با انتخاب دو نوع تیغه فرز تنگستن کارباید بدون پوشش و پوشش¬دار TiCN، فرایند ماشینکاری روی فولاد عملیات حرارتی شده SPK با سختی 60HRC انجام گرفت. پارامترهای موثر بر طول عمر ابزار شامل کلیه نیروهای وارد بر ابزار و بررسی مورفولوژی توزیع سایش در سطح براده و تاثیر پوشش TiCN بر طول عمر ابزار تنگستن کارباید شناسایی شد. نیروها و گشتاورهای برشی اعمال شده به ابزار توسط دینامومتر مورد اندازه¬گیری قرار گرفت و تغییرات آن بر پایه زمان بررسی شد. بروز پدیده سایش روی لبه برنده ابزارها در هر دو تیغه فرز مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. طول عمر هر ابزار با معیار زبری سطح ایجاد شده روی قطعه کار تعیین و مورفولوژی سایش به عنوان تابعی از زمان بررسی گردید. نتایج حاصل از اندازه¬گیری نیروهای برشی تا پایان طول عمر کاری ابزارها، نشان می¬دهد که مقادیر نیروها برای هر ابزار تغییرات زیادی ندارد. این در حالی است که این مقادیر، اختلاف فاحشی در ابزار کاربایدی پوشش¬دار و بدون پوشش از خود نشان می¬دهد. حداکثر مقادیر نیروهای برشی در ابزار پوشش¬دار پس از 20 دقیقه براده¬برداری و در زمان پایان عمر کاری، حدودا 40 درصد مقادیر اندازه¬گیری شده در ابزار بدون پوشش پس از 15 دقیقه براده¬برداری و پایان عمر مفید این ابزار است؛ بطوری¬که بیش¬ترین مقدار این تغییرات مربوط به نیروی برشی Fx است. از اطلاعات به دست آمده می‌توان برای کمک به بهترین انتخاب از میان طیف وسیعی از پوشش‌های در دسترس برای رسیدن به بیش¬ترین طول عمر ابزار استفاده کرد.