پديد آورنده :
عنايتي نجف آبادي، جواد
عنوان :
ماشين كاري برودتي و تاثيرات آن بر عمر ابزار و كيفيت سطح
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ساخت و توليد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
سيزده،[84]ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
توصيفگر ها :
فولاد Ck45 , فولاد 100Cr6 , صافي سطح
استاد داور :
عليرضا فدائي، عباس قائي
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/08/18
چكيده فارسي :
چكيده صككنايع به دنبال روشككي هسككتند كه توليدات خود را با كمترين هزينه به بازار ارائه دهند توسككعه پايدار صككنايع را ملزم به رفع مشكككالت زيسكككتمحيطي و مخاطرات انسكككاني فعاليتهاي خود مينمايد و ماشكككينكاري نيز بهعنوان يكي از متغيرهاي توليد از اين قوانين پيروي ميكند حرارت از عوامل اصلي سايش ميباشد و سايش در ابزار تعيينكننده عمر ابزار تأثيرگذار در سرعت بهينه و هزينه ماشينكاري ا ست ا ستفاده از آب صابون به علت مخاطرات زي ستمحيطي و ان ساني بهتدريج جاي خود را به خنككنندههاي سازگاربامحيطزي ست ميدهد كه روش برودتي يعني اسكتفاده از نيتروژن مايع بهعنوان خنككننده ابزار نيز يكي از روشهاي مطرح ميباشكد در اين تحقيق از ك ك فوالدهاي 6 100Cr و 54 Ck ا ستفاده گرديده ا ست فوالد 6 100Cr از د سته فوالدهايي ا ست كه در ساخت ياتاقانهاي موردا ستفاده در اجزاي متحرك ما شينها كاربرد فراواني دارد اين فوالد در ردهبندي فوالدها جز فوالدهاي پركربن و كم آلياژ و در ردهبندي دياگرام از نوع هيپرتكتوييد مح سوب مي شود اين فوالد شامل 1 1 در صد كربن ا ست در مواردي كه خواص ساي شي خوب يا ا ستحكام باالتر از استحكام فوالدهاي كربني ساده موردنياز باشد استفاده مي شود فوالد 54 Ck فوالد كربني ساده ميباشد كه در گروه فوالدهاي عمليات حرارتي شككونده قرارگرفتهاند همچنين در گروه فوالدهاي سككاختماني مقاوم در دماي باال نيز آورده ميشككوند عمده كاربرد اين فوالد در قطعات اتومبيل و موتورها ميباشد همچنين در ساخت پيچهاي مصرفي در دماي باال حدود 004 درجه سانتيگراد نيز استفاده مي شود تراشكاري با دو سرعت برشي 42 49 و 6 521 متر بر دقيقه و در مدتزمانها2 4 6 8 و 01 دقيقه و با سه روش ماشينكاري خشك ماشينكاري با آبصابون و ماشينكاري برودتي انجام و سايش ابزار در هر مورداندازهگيري شد و با استفاده از آن طول عمر ابزار برآورد گرديد ثابتهاي معادله تيلور مرتبط با سككرعت برشككي محاسككبه شككد و با اسككتفاده از آن سككرعت بهينه تراشكاري اسككتخراج و هزينه ك ك ك كك ك ك ما شينكاري محا سبه و در سه روش باهم مقاي سه گرديد ا ستفاده از خنككننده برودتي موجب كاهش 55 و 84 در صدي نرخ سايش درروش برودتي نسبت به خشك و 73 و 91 درصدي نسبت به آب صابون به ترتيب در سرعتهاي برشي 66 521 و 52 49 متر بر دقيقه بر روي فوالد6 100Cr ميگردد همچنين موجب كاهش 84 و 63 درصككدي نرخ سككايش درروش برودتي نسككبت به خشككك و 53 و 42 درصكككدي نسكككبت به آبصكككابون به ترتيب در سكككرعتهاي برشكككي 66 521 و 52 49 متر بر دقيقه بر روي فوالد 54 Ck ميگردد نتايج ن شاندهنده افزايش 03 و 05 در صدي عمر ابزار براي فوالد 6 27 100Cr و 73 در صدي براي فوالد 54 Ck درروش برودتي ن سبت به آب صابون افزايش 28 و 021 درصدي براي فوالد6 100Cr و 08 و 411 درصدي براي فوالد 54 Ck درروش برودتي نسبت به خشك به ترتيب در سرعتهاي 42 49 و 6 521 متر بر دقيقه ا ست كه بيانگر مزيت ن سبي روش برودتي در سرعتهاي باال ميبا شد هزينه ما شينكاري درروش برودتي ميتواند تا حدود 7 0 هزينه ما شينكاري خ شك و 8 0 روش ما شينكاري با ا ستفاده از آب صابون كاهش پيدا كند با باال رفتن قيمت ساعت كار ما شين و سختي قطعه كار ن سبت هزينه روش برودتي ن سبت به دو روش ديگر كاهش بي شتري پيدا ميكند صكككافي سكككطح نهايي درروش برودتي بهتر از روش خشكككك ميباشكككد ولي در مورد آبصكككابون در ابتدا به علت خاصكككيت روان كاري آب صابون صافي بهتر ولي بعد از گذ شت مدتزماني به علت فر سايش بي شتر ابزار صافي بدتري ن سبت به روش برودتي دارد به علت تماس محدود نيتروژن مايع با سطح نهايي ماشينكاري برودتي تأثيرات محسوسي بر ساختار و سختي سطح نهايي ندارد كلمات كليدي ماشينكاري برودتي فوالد 54 Ck فوالد 6 100Cr عمر ابزار صافي سطح هزينه ماشينكاري
چكيده انگليسي :
83 Cryogenic Machining and its Effects on Tool Life and Surface Quality Javad Enayati Najafabadi j enayati@me iut ac ir Date of Submission 2016 09 19 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Seyyed Mohsen Safavi mosafavi@cc iut ac irAbstractIndustries follow a method to deliver their products to the market with the least cost Stable developmentleads industries to overcome environmental problems and risks from human activities and so machining asone of the production factors follows these rules Temperature is one of the main factors of wear and toolwear determines tool life optimum speed and machining cost Because of human and environmental risksusing soapy water is gradually replaced by environmental compatible coolants Cryogenic method that usesliquid nitrogen as tool cooler is one of the important methods In this research Ck45 and 100Cr6 steels havebeen used The steel type of 100Cr6 is widely used for manufacturing of bearings being used in movable partsof machines This steel is included in high carbon low alloy steels and in ranking diagram is hypertectoid This steel has 1 1 carbon and is used when good wear properties or more strength than the strength ofsimple carbon steel is needed Ck45 steel is a carbon steel which is included in group of heat treated steels Moreover it is in group of high temperature resistant construction steels This steel has much use inautomobile parts and motors and is also used in high temperature manufacturing consumable screws approximately 400 centigrade Turning was performed with 2 cutting speeds 94 24 and 125 6 m min withtimings of 2 4 6 8 10 min and using dry soapy water and cryogenic machining methods respectively andtool wear was measured in each case and tool life duration was evaluated Taylor s equation constants relatedto cutting speed were calculated and used to find optimum speed of turning and machining cost was calculatedand compared in 3 methods In cutting speeds of 94 25 and 125 66 m min for 100 Cr6 steel using cryogeniccoolant decreases wear ratio up to 48 and 55 percent in comparison with dry method and also decreases 19and 37 percent in comparison with soapy water method Moreover results in cutting speeds of 94 25 and125 66 m min for Ck45 steel show 48 and 36 percent decrease in wear ratio in cryogenic method incomparison with dry method and 24 and 35 percent decrease in comparison with soapy water Furthermore cryogenic method leads to an increase of 30 and 50 percent tool life for 100Cr6 steel 27 and 37 percent forCk45 steel in comparison with soapy water an increase of 82 and 120 percent for 100Cr6 steel and theincrease of 80 and 114 percent for Ck45 steel in comparison with dry method in 94 24 and 125 6 m minrespectively that shows comparative advantage of cryogenic method in high speeds Machining cost incryogenic method can decrease up to 0 7 of the cost of dry machining and 0 8 of the cost of soapy watermachining With increasing the price of machining time and hardness of work piece the cryogenic methodcost has more decrease in comparison with the other two methods The finish of final surface in cryogenicmethod is better than dry machining however in soapy water at first roughness is better because of theproperty of lubrication of soapy water but after some time because of more wear of tool roughness is worsein comparison with cryogenic method Because liquid nitrogen has little contact on final surface cryogenicmachining has no noticeable effect on structure and hardness of final surface Key wordsCryogenic machining Ck45 steel 100Cr6 steel Tool life Surface roughness Machiningcost
استاد داور :
عليرضا فدائي، عباس قائي
