پديد آورندگان :
اسماعيلي، حامد دانشگاه صنعتي اميركبير - دانشكده مهندسي مكانيك، تهران , اديبي، حامد دانشگاه صنعتي اميركبير - دانشكده مهندسي مكانيك، تهران , رضاعي، مهدي دانشگاه صنعتي اميركبير - دانشكده مهندسي مكانيك، تهران
كليدواژه :
سنگ زني , زبري سطح , كامپوزيت پايه سراميكي , سايش ابزار
چكيده فارسي :
كامپوزيت‌هاي پايه سراميكي براي غلبه بر مشكلات اصلي سراميك‌هاي معمولي به‌خصوص شكنندگي آنها براي كاربردهاي با حساسيت بالا در عملكرد و امنيت طراحي شده‌اند. به‌دليل ويژگي‌هاي ذاتي اين مواد شامل ساختار غيريكنواخت، خصوصيات مكانيكي و حرارتي ناهمگون و سختي بالاي الياف يا ماتريس، ماشين‌كاري اين كامپوزيت‌ها با چالش‌هاي فراواني همراه است كه باعث مي‌شوند سطوح ماشين‌كاري‌شده از كيفيت لازم برخوردار نباشند. با توجه به سختي بالاي ماتريس سراميكي، سنگ‌زني با چرخ‌سنگ الماس تنها روش موفق براي ماشين‌كاري اين مواد است. هدف اين پژوهش، بررسي تاثير پارامترهاي سنگ‌زني (سرعت برش، سرعت پيشروي و عمق برش) و شرايط خنك‌كاري و روانكاري (سنگ‌زني خشك، نيمه‌خشك و تر) بر كيفيت سطح، كارآيي فرآيند و سايش ابزار بود. براساس نتايج آزمايشات، سنگ‌زني نيمه‌خشك بهترين كيفيت سطح و كارآيي فرآيند را داشت. همچنين با افزايش سرعت برش و پيشروي، زبري سطح به‌ترتيب كاهش و افزايش يافت و عمق برش تاثير چنداني بر زبري سطح نداشت. با توجه به نتايج به‌دست‌آمده چهار استراتژي ماشين‌كاري با در نظرگرفتن كيفيت، كارآيي و بهره‌وري طراحي شدند. با بررسي مكانيزم برداشت ماده و شكست كامپوزيت‌ها با توجه به عكس‌هاي ميكروسكوپ الكتروني از سطح قطعه، شكست ترد، غالب‌ترين فرآيند شكست در اين كامپوزيت‌هاست.
چكيده لاتين :
Ceramic Matrix Composites (CMCs) are designed to overcome the main drawbacks of monolithic
ceramics, especially their brittleness, in high-performance and safety-critical applications.
Owing to the inherent properties of CMCs, especially heterogeneous structure, anisotropic
thermal and mechanical behavior, and the hard nature of fibers or matrix, the machining process
becomes extremely challenging as the generated surface suffers from undesirable quality.
Taking the high hardness of ceramic matrix into account, grinding with diamond abrasives is
the only efficient way for machining of CMC materials. The aim of this paper was to study the
influence of grinding parameters (cutting speed, feed speed, and depth of cut) and different
cooling-lubrication conditions (i.e. dry, fluid, and minimum quantity lubrication) on surface
roughness, process efficiency, and tool wear. The results indicated that MQL leads to the best
results in terms of surface quality and process performance. Furthermore, increasing of cutting
speed and feed speed decreased and increased surface roughness, respectively, while depth of
cut had an insignificant effect on the roughness value. Regarding the experimental results, four
machining strategies considering quality, productivity, and efficiency criteria were developed.
Eventually, the material removal mechanism was evaluated using SEM photos, indicating that
brittle fracture is the dominant removal behavior of CMC materials.
