بررسی تاثیر ارتعاشات و سایش ابزار بر توپوگرافی سطح قطعه‌کار در ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V با استفاده از رویه نگاری لیزری سطح

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مکانیک مرکز آموزش عالی فنی مهندسی بوئین زهرا

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شرق

چکیده

ارتعاشات بین ابزار و قطعه‌کار و همچنین سایش ابزار، به سبب تاثیر مخرب آنها بر بافت و کیفیت سطح، پدیده‌هایی نامطلوب در فرآیند ماشین‌کاری محسوب می شوند. در ماشین‌کاری آلیاژهای تیتانیوم به سبب واکنش پذیری بالا، ضریب هدایت حرارتی پایین و مـدول‌‌‌‌‌‌‌‌الاستیسیته نسبتاً پایین این ماده، مشکل تخریب بافت سطح حادتر است. در این تحقیق، تاثیر ارتعاشات و سایش ابزار بر توپوگرافی سطح قطعه‌کار آلیاژ تیتانیومTi6Al4V در فرآیند تراشکاری خشک، مورد بررسی قرار گرفته است. در انجام آزمایش-های براده‌برداری، با تغییر سطح ارتعاشات ابزار در دو راستای مماسی و پیشروی، تاثیر ارتعاشات بر توپوگرافی سطح مورد بررسی قرار گرفته است. تغییر ارتعاشات ابزار در راستای مماسی با استفاده از افزایش طول تعلیق ابزار و تغییر سطح ارتعاشات در راستای پیشروی توسط روتراشی قطعه طویل انجام شده است. اندازه‌گیری ارتعاشات توسط سنسورهای شتاب‌سنج نصب شده بر روی بدنه ابزارگیر صورت گرفته است. نتایج حاصل از آزمایش تاثیر ارتعاشات مماسی بر توپوگرافی سطح قطعه‌کار نشان داد افزایش ارتعاشات مماسی ابزار موجب افزایش تخریب توپوگرافی سطح می‌شود. نتایج حاصل از بررسی تاثیر سایش ابزار بر ارتعاشات و بافت سطح نشان داد افزایش ارتعاشات ناشی از سایش سطح آزاد موجب بی نظمی بافت سطح وکاهش کیفیت آن می‌شود. استفاده از فن آوری رویه‌نگاری لیزری سه بعدی در ارزیابی بافت سطح ماشین‌کاری، اطلاعات جامع-تری در مقایسه با روشهای اندازه‌گیری دوبعدیِ متداول ارائه می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of cutting tool vibration and tool wear on the surface topography of workpiece while machining Ti6Al4V Titanium alloy using laser profilometry

نویسندگان [English]

  • Mahdi Danesh 1
  • Ali Rahimi 2
1 Assistant professor, Buein Zahra Technical University
2 دانشجو
چکیده [English]

Some undesirable phenomena in the machining process include vibrations between the cutting tool and the workpiece as well as tool wear due to the destructive effect of vibrations on the surface quality. In machining of titanium alloys, the deterioration of the surface is more critical due to such properties as low modulus of elasticity, low thermal conductivity, and high chemical reactivity. This study has investigated the effect of vibration and flank wear on the surface topography of Ti6Al4V titanium alloy in the process of dry turning. Variation of induced tangential vibration is conducted by increasing tool overhang and the induced feed vibration is conducted by longitudinal turning of a slender part. The results of the investigation of the effect of vibrations on the surface topography of the workpiece show that the increasing of tangential vibration increases the deterioration of surface topography. In addition, study on the effect of tool wear indicates that vibrations resulting from tool wear increase the irregularities on the topography of the surface. Application of laser profilometry for the evaluation of machined surface textures provides more comprehensive information than the traditional two-dimensional measurement.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Topography
  • Tool Wear
  • Ti6Al4V Alloy
  • vibration
  • Laser profilometry