مقايسه تجربي تلرانس‌هاي ابعادي و هندسي در سوراخ‌هاي توليد شده به‌روش فرزكاري روي فولاد AISI D2

An Experimental Comparison of Dimensional and Geometrical Tolerances in Milled Holes on AISI D2 Steel

ايجاد سوراخي با ابعاد دقيق توسط فرايندهاي سوراخ كاري سنتي نيازمند استفاده از عمليات ثانويه اي نظير برقوكاري است. همچنين، تلرانس نهايي سوراخ در اين فرايند دامنه محدودي داشته و براي سيستم هاي تلرانس گذاري ثبوت ميله كارايي ندارد؛ اما با استفاده از روش هاي جديد ايجاد سوراخ مانند استراتژي هاي فرزكاري مارپيچ و پروفايل مي توان در يك مرحله به سوراخي با تلرانس و دقت موردنظر دست يافت. در اين پژوهش، با بررسي و مقايسه تجربي استراتژي هاي فرزكاري مارپيچ و پروفايل در سوراخ كاري فولاد سخت AISI D2 ، اندازه اسمي قطر سوراخ و همچنين تلرانس گردي و استوانه اي مورد مطالعه قرار گرفت. روش طراحي آزمايش فاكتوريل كامل به منظور بررسي اثر پارامترهاي برش روي خروجي هاي تلرانس هاي ابعادي و هندسي سوراخ به كار گرفته شد. نتايج نشان داد كه تلرانس ابعادي به دست آمده در فرزكاري مارپيچ در بازه 0/001 تا 0/034 ميلي متر قرار داشت كه بسته تر از روش فرزكاري پروفايل بود. با اين حال، تلرانس هاي هندسي سوراخ هاي ايجاد شده با فرزكاري پروفايل به دليل خطاي ميان يابي كمتر در محاسبه مسير ابزار، دقت بيشتري داشتند. كمترين مقدار تلرانس استوانه اي با استفاده از استراتژي فرزكاري پروفايل و در سرعت برش 110 متر بر دقيقه، نرخ پيشروي 0/03 ميلي متر بر دندانه و عمق برش 0/3 ميلي متر حاصل شد.

In order to make accurate holes with traditional hole-making methods, it is necessary to use secondary operations such as reaming. Furthermore, by using this method, the tolerance of the hole has a limited range, therefore, it is not useful for shaft based systems. But it is feasible to make a hole with the desired accuracy by using new hole-making methods such as helical and profile milling only by one operation. This study investigated the nominal size, roundness and cylindricity tolerances of helical and profile milled holes in AISI D2 hardened steel. The full factorial design of experiments was used In order to study the effects of the cutting parameters on the dimensional and geometrical tolerances of the holes. The results demonstrated that the range of the dimensional tolerance of the helical milled holes was between 0.001 mm and 0.034 mm which is tighter than the profile milled holes. However, due to the fewer interpolation errors in the profile milling strategy, the geometrical tolerances of the profile milled holes were tighter. The best cylindricity tolerance was obtained by profile milling strategy with the 110 m/min of cutting speed, 0.03 mm/tooth of feed rate and 0.3 mm of depth of cut.