مقایسه تلرانسهای ابعادی، هندسی و یکپارچگی سطح در فرآیندهای سوراخکاری متداول و فرزکاری مارپیچ روی قطعه‌کار چندلایه (ساندویچی) فولادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران

2 استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی

3 مدیر همکاری های علمی و امور قراردادهای سازمان مرکزی دانشگاه آزاد اسلامی/ عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی - واحد تهران شمال

چکیده

در حال حاضر در فرآیندهای ساخت و مونتاژ مجموعه‌های صنعتی چندلایه (ساندویچی) با جنسهای مختلف، مانند قالب‌سازی و یا فیکسچرسازی، ابتدا باید قطعات مونتاژ و سپس سوراخکاری هم‌زمان شوند، در غیر این صورت دقت مورد نظر ابعادی یا هندسی حاصل نمی‌گردد. برای ایجاد این سوراخ‌ها عمدتا از فرآیندهای سوارخکاری متداول استفاده می‌شود که به علت شکل هندسی و صفر بودن سرعت برشی در نوک مته، موجب تغییر شکل پلاستیک شدید در موضع برش می‌شود. استفاده از روش سوراخکاری متداول ممکن است باعث تنزل دقتهای ابعادی، هندسی و همچنین یکپارچگی سطح دیواره داخلی سوراخ‌ها شود. جهت کاهش مشکلات ذکر شده یکی از راهکارهای نسبتاً نوینی که برای سوراخکاری پیشنهاد می‌شود، روش‌ فرزکاری مارپیچ می‌باشد. در پژوهش جاری، جهت مقایسه قابلیتها، مزایا و معایب این دو روش مختلف سوراخکاری، مجموعا 18 آزمایش سوراخکاری با استفاده از تکنیکهای سوراخکاری متداول و فرزکاری مارپیچ و با در نظر گرفتن 2 پارامتر متغیر سرعت برشی و سرعت پیشروی (هر کدام در 3 سطح) بر روی قطعه‌کار ساندویچی چندلایه فلزی که دارای 3 لایه مختلف فولادی MO40، 304L و CK45 است، انجام گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، می‌توان بیان داشت جهت حصول به تلرانسهای ابعادی (اندازه قطر سوراخ) و هندسی (گردی مقطع سوراخ) مطلوب، فرآیند سوراخکاری متداول عملکرد بهتری نسبت به روش فرزکاری مارپیچ داشته است ولی از نظر رسیدن به زبری سطح کمتر و یکپارچگی سطح مطلوب‌تر (عیوب سطحی کمتر)، روش فرزکاری مارپیچ، عملکرد بهتری نسبت به سوراخکاری متداول داشته است

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of Dimensional, Geometrical Tolerances and Surface Integrity in Conventional Drilling and Helical Milling Processes on Steel Multi-layer (Sandwich) Workpiece

نویسندگان [English]

  • Naser Parsakhoo 1
  • Behzad Jabbaripour 2
  • Ehsan Shakouri 3
1 Department of Mechanical Engineering, Tehran North Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University
3 Islamic Azad University-Tehran North Branch
چکیده [English]

At present, in the processes of manufacturing and assembling multi-layer (sandwich) industrial complexes with different materials, such as mold or fixture production, firstly the parts must be assembled and then drilled simultaneously; otherwise, the desired dimensional or geometrical accuracy will not be achieved. To make these holes, conventional drilling processes are mainly used, which due to the geometric shape and zero cutting speed at the drill tip, cause severe plastic deformation in the cutting zone. The use of conventional drilling process may reduce the dimensional and geometrical accuracy as well as the surface integrity of the inner wall of the holes. To reduce the mentioned problems, one of the relatively new methods proposed for drilling is the helical milling technique. In the present study, in order to compare the capabilities, advantages and disadvantages of these two different drilling methods, a total of 18 drilling tests using conventional drilling and helical milling processes and considering 2 variable parameters of cutting speed and feed rate (each in 3 levels) on metal multi-layer (sandwich) workpiece with 3 different layers of steel including MO40, 304L and CK45 was performed. Based on the obtained results, it can be stated that in order to achieve the desired dimensional (hole diameter) and geometrical (hole roundness) tolerances, the conventional drilling process has a better performance than the helical milling method, but in terms of achieving less surface roughness and better surface integrity (less surface imperfections), helical milling method has better performance than conventional drilling

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drilling
  • Helical Milling
  • Surface Integrity
  • Dimensional Tolerance
  • Geometrical Tolerance