برآورد و اندازه گيري دماي ابزار برشي در ماشينكاري سوپرآلياژها

كارشناسي ارشد

عمليات براده برداري يك فرآيند ترمو مكانيكي است. در طول اين فرآيند، حرارت در نتيجه تغيير شكل پلاستيك و اصطكاك در طول سطح تماس ابزار- براده و ابزار- قطعه كارحاصل مي شود. ميزان افزايش دما ممكن است به بالاي ۱۰۰۰ درجه سانتيگراد در منطقه برش برسد كه اين دما تحت تأثير رفتار ماده و مكانيزم تشكيل براده است. بيشترين دما در سطح تماس ابزار-براده اتفاق ميافتد. سايش و شكست ابزار به طور قابل ملاحظه اي در دماهاي بالا، افزايش مي يابد. به همين دليل اندازه گيري دما در ماشينكاري اهميت فراواني دارد. براي اندازه گيري دما در ماشينكاري از چند روش استفاده مي شود كه ترموكوپل (تماسي) و اشعه مادون قرمز (غير تماسي) مهمترين و پركاربردترين روش مي باشند. با توجه به دوار بودن ابزارهاي فرزكاري، استفاده از روش هاي معمول براي اندازه گيري دما با چالش جدي مواجه مي باشد و در برخي مواقع به طور عملي ممكن نيست. به دليل محدوديت هاي اندازه گيري لحظه اي دماي منطقه ي ماشينكاري به وسيله ترموكوپل و سنسور مادون قرمز از دستگاه جديد طراحي شده براي اندازه گيري دماي منطقه تماس ابزار-قطعه كار استفاده مي شود. اين دستگاه شامل چند ماژول مي باشد كه مهمترين آن ها استفاده از ماژول بلوتوث براي ارسال اطلاعات مي باشد. اين ماژول دماي پراب ترموكوپل را به دستگاه ثبت كننده (PC ، گوشي تلفن همراه) كه به آن جفت شده است ارسال مي نمايد. با توجه به اينكه پراب ترموكوپل همراه با ابزار فرز ميچرخد ، دستگاه ترموكوپل بر روي دستگاه فرز نصب ميگردد و همراه با آن دوران مي كند و امكان اندازه گيري دماي ابزار دوار نظير ابزار فرز، مته و غيره را ميسر مي سازد. در اين پايان نامه صحت سنجي دستگاه ساخته شده در ابتدا بر روي دستگاه تراش بر روي سوپرآلياژ پايه آهن-نيكل A286 انجام و سپس اندازه گيري دماي ابزار برشي در فرآيند فرزكاري بر روي قطعه هاي فولاد ضد زنگ و ST37 در سرعت برشي و عمق بار هاي متفاوت اجرا شده است.نتايج حاصل نشان مي دهد كه با دقت نسبتا مناسب و نصب سريع و راحت مي توان از اين دستگاه براي اندازه گيري دماي ابزارهاي برشي مدور و غير مدور استفاده كرد.

192851

دانشگاه علم و صنعت ايران

مكاترونيك

دكتر بهنام داودي