مطالعه تأثیر عملکرد روانکاری کمینه و نوع روانکار در فرآیند فرزکاری فولاد زنگ نزن EN 1.4903

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان. بهبهان، ایران.

چکیده

در فرآیندهای ماشینکاری به منظور کاهش اصطکاک تماس ابزار و قطعه‌کار، کاهش حرارت ماشینکاری و بهبود کیفیت سطح قطعه‌کار معمولاً از سیالات خنک‌کننده/روانکار استفاده می‌شود. با این وجود در سال‌های اخیر به منظور محافظت از سلامت انسان و محیط زیست، قوانین متعددی وضع شده و مصرف‌کنندگان را ملزم به کاهش مصرف سیالات برش و گسترش استفاده از سیالات کم خطر و تجدیدپذیر نموده است. به همین منظور اخیراً تکنیک جدید روانکاری کمینه برای فرآیندهای ماشینکاری توسعه پیدا کرده است. روغن‌های گیاهی از جمله روغن‌های پایه زیستی محسوب می‌شوند و به دلیل بی‌خطر بودن شیمیایی و تجدیدپذیری، از ظرفیت قابل ملاحظه‌ای در زمینه استفاده در روانکاری کمینه برخوردار هستند. فولادهای زنگ نزن جزء دسته مواد سخت ماشینکاری شونده محسوب می‌شوند و از این‌رو بهبود قابلیت ماشینکاری آن‌ها همواره در تحقیقات مطرح بوده است. در این پژوهش اثر روانکاری کمینه و نوع روانکار در فرآیند فرزکاری فولاد زنگ‌نزن مارتنزیتی 1.4903 EN بررسی شده است. برای این منظور از یک نوع روغن گیاهی دانه کنجد در دو حالت بدون افزودنی (خالص) و با افزودنی آنتی‌اکسیدان و یک نوع روغن معدنی برش استفاده شده است و نیروهای فرزکاری، زبری سطح و بافت سطح ماشینکاری شده نمونه‌ها مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. همچنین به منظور مقایسه، آزمایش‌ها در دو شرایط ماشینکاری خشک و تر نیز انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که روش روانکاری کمینه در مقایسه با روش‌های متداول، با کاهش نیروها و بهبود کیفیت سطح، قابلیت ماشینکاری فولاد زنگ نزن را ارتقاء می‌بخشد. همچنین نوع روغن مصرفی تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر خروجی‌های فرآیند دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of the performance of minimum quantity lubrication (MQL) and type of lubricant in the milling process of stainless steel EN 1.4903

نویسنده [English]

  • Mohsen Emami
Department of mechanical engineering, Faculty of engineering, Behbahan Khatam Alanbia University of Technology, Behbahan, Iran.
چکیده [English]

Cooling/lubricant fluids are typically used in machining processes to reduce the tool-workpiece friction, decrease machining heat and improve surface quality. In recent years, however, several laws have been used in place to protect human health and environment, requiring industry to reduce coolants consumption and expand the use of low-risk and renewable ones. For this reason, a recent new lubrication technique called minimum quantity lubrication (MQL) has been developed for the machining processes. Vegetable oils are kinds of bio-based lubricants and have a significant capacity to be used in MQL due to their environmentally friendly and renewable properties. Stainless steels are considered to be difficult to machining materials and hence their machinability improvement has always been the subject of research. In this investigation, the effects of MQL and type of lubricant in the milling process of martensitic stainless steel EN 1.4903 have been studied. For this purpose, one type of vegetable oil derived from sesame seeds in two conditions including non-additive (pure) and with antioxidant additives, as well as one type of mineral oil have been applied in the experiments. Then, milling force, surface roughness and surface texture have been evaluated. Also, in order to compare the results with other lubrication methods, the tests have been performed under dry and wet conditions. The results show that the MQL compared to the conventional lubrication methods increases the machinability of stainless steel by reducing forces and improving surface quality. Moreover, the type of oil applied has a great influence on the process outputs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Milling
  • Stainless steel EN 1.4903
  • Minimum quantity lubrication (MQL)
  • Antioxidant additive