ايجاد ميكرو - شيار بر روي سطح ابزار برشي به ‌منظور بهبود خواص ضدسايشي

Creating the micro-grooves on tool rake face for improving the anti-wear properties

با توجه به توانايي بالاي تشكيل براده با لبه انباشته در فرآيند ماشين كاري آلومينيم، پژوهش حاضر به بررسي تاثير تغييرات بافت سطحي ابزار تنگستن كاربايد با هدف كاهش سايش چسبندگي و افزايش سلامت سطح قطعه‌كار از جنس آلومينيم آلياژي 5052 اختصاص يافت. به اين منظور چهار نوع ميكروبافت‌ شامل موازي و عمود بر لبه برش و همچنين حالت حفره‌اي و صليبي به كمك ماشين كاري با ليزر بر روي سطح براده ابزار ايجاد شده است. علاوه بر نوع بافت، سه روش روانكاري خنك‌كاري شامل: ماشين كاري خشك، غوطه‌وري بدون فشار و غوطه‌وري با فشار بالا به همراه ابزارگير و اينسرت‌هاي برش مختلف (با براده شكن و بدون براده شكن) و همچنين سه سطح از سرعت برش با سرعت پيشروي و عمق برش ثابت به عنوان متغيرهاي فرآيند در نظر گرفته شده‌اند. نتايج حاصل از زبري سنجي قطعات ماشين كاري شده به‌همراه تصاوير ميكروسكوپ نوري تهيه شده از سطح قطعه‌كار نشان داد كه وجود ميكرو شيارهاي موازي لبه برش شرايط روان كاري خنك‌كاري در سطح ابزار براده را به نحو چشمگيري بهبود مي‌بخشد و تاثير آن در كاهش عددي زبري سطح و كاهش چگالي مناطق معيوب در سطح قطعه‌كار قابل مشاهده است. تصاوير ميكرو سكوب الكتروني روبشي تهيه شده از سطح براده ابزار نشان داد كه وجود براده‌شكن در ماشين كاري آلياژ آلومينيم تاثير چنداني بر كاهش سايش چسبندگي ندارد ولي ميكروبافت مي‌تواند مساحت منطقه سايش چسبندگي را تا حدود زيادي نسبت به ابزار بدون بافت (با براده شكن و بدون براده شكن) بهبود ببخشد.

Due to high ability of built-up edge formation during aluminum machining, this study aim to reducing adhesive wear and increasing surface integrity of 5052 aluminum alloy workpiece has been focused on creating different surface texture on tungsten carbide cutting tool. For this purpose, four types of micro-grooves such as parallel and perpendicular to cutting edge and also pit and cross mode have been created on rake face by laser machining process. In addition to the types of texture, three methods of cooling-lubrication condition include: dry machining, flood mode without pressure and flood mode with high-pressure along with various holder and cutting inserts (with chip-breaker and without chip-breaker) as well as three levels of cutting speed (fixed feed rate and depth of cut) were considered as process variables. The experimental results obtained from surface roughness survey of the machined parts along with prepared images of optical microscopy from the workpiece surface showed that the presence of parallel micro-grooves significantly improves the cooling-lubrication conditions of the tool-chip surface and its effect on numerical reduction of surface roughness value and reduction of density of defective regions on the workpiece surface is visible. The prepared images by scanning electron microscope (SEM) of the tool rake face showed that the presence of chip-breaker did not significantly effect on reduction of adhesion wear in the machining of aluminum alloy but micro-texture can be largely improved the adhesion wear area compared to non-textured tool (with chip-breaker or without chip-breaker).