مطالعه تجربي تاثير نانو سيال SiO2 بر روي نيروي ماشين كاري در فرايند تراش كاري فولاد AISI 4340

Experimental study on the influence of SiO2 nano‐fluid on machining force in turning of AISI 4340 steel

در اين مقاله، تأثير استفاده از نانو سيالدي‌اكسيد سيليكون (Sio2) با سيال پايه آب بر روي نيروي ماشين كاري در فرآيند تراش كاري فولاد ابزار عمليات حرارتي شده (AISI4340) موردمطالعه قرار گرفته و نتايج حاصل با حالت خشك مقايسه شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد افزودن نانو ذرات دي اكسيد سيليكون به مقدار %1حجمي به آب موجب كاهش قابل ملاحضه مقدار نيروي ماشين كاري نسبت به خشك مي شود. بر اساس نتايج حاصل نانوسيال دي اكسيد سيليكون (SiO2) نيروي ماشين كاري را %24 نسبت به حالت خشك كاهش مي دهد و در هنگام استفاده از نانوسيال مذكور در محدوده آزمايش هاي به عمل آمده كمترين نيروي ماشين كاري در سرعت پيشروي 0,1ميلي متر بر دور و سرعت برشي 400متر بر دقيقه حاصل شد.

In this paper, the effect of using Sio2 nano-fluid on cutting tool temperature, during the hard turning of AISI 4340 hardened steel has been studied using both experimental and finite element methods; To achieve this goal, first a finite element model has been developed in case of dry hard turning of AISI 4340 hardened steel. The results of this model was then verified by experimental measurements of cutting forces and cutting tool temperatures. In continuation, a set of experimental tests were designed and executed to study the effect of nano-fluid application and its concentration on cutting tool temperature. According to the achieved results, there is a good agreement between finite element and experimental results. These results also show that, cutting tool temperature for hard turning of AISI 4340 is 30% of the dry hard turning and the percent of reduction in cutting tool temperature grows gradually with increasing nanofluids concentration (0.6 % wt)