پديد آورندگان :
اﻧﺼﺎري، رﺿﺎ داﻧﺸــﮕﺎه ﺻــﻨﻌﺘﯽ ﻣﺎﻟــﮏ اﺷــﺘﺮ - ﻣﺠﺘﻤﻊ داﻧﺸﮕﺎﻫﯽ ﻣﻮاد و ﻓﻨﺎوريﻫﺎي ﺳـﺎﺧﺖ، ﺗﻬــﺮان، اﯾــﺮان , اﺳﮑﻨﺪري ﺟﻢ، ﺟﻌﻔﺮ داﻧﺸــﮕﺎه ﺻــﻨﻌﺘﯽ ﻣﺎﻟــﮏ اﺷــﺘﺮ - ﻣﺠﺘﻤﻊ داﻧﺸﮕﺎﻫﯽ ﻣﻮاد و ﻓﻨﺎوريﻫﺎي ﺳـﺎﺧﺖ، ﺗﻬــﺮان، اﯾــﺮان , ﻋﻼﯾﯽ، ﻣﺤﻤﺪﺣﺴﯿﻦ داﻧﺸــﮕﺎه ﺻــﻨﻌﺘﯽ ﻣﺎﻟــﮏ اﺷــﺘﺮ - ﻣﺠﺘﻤﻊ داﻧﺸﮕﺎﻫﯽ ﻣﻮاد و ﻓﻨﺎوريﻫﺎي ﺳـﺎﺧﺖ، ﺗﻬــﺮان، اﯾــﺮان , ﺣﯿﺪري ﺑﻨﯽ، ﻣﺤﺴﻦ داﻧﺸــﮕﺎه ﺻــﻨﻌﺘﯽ ﻣﺎﻟــﮏ اﺷــﺘﺮ - ﻣﺠﺘﻤﻊ داﻧﺸﮕﺎﻫﯽ ﻣﻮاد و ﻓﻨﺎوريﻫﺎي ﺳـﺎﺧﺖ، ﺗﻬــﺮان، اﯾــﺮان , اﺳﮑﻨﺪري ﺷﻬﺮﮐﯽ، ﻣﺠﯿﺪ داﻧﺸـﮕﺎه ﻓﺮدوﺳـﯽ ﻣﺸﻬﺪ - داﻧﺸﮑﺪه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﻫﻮاﻓﻀﺎ، ﻣﺸﻬﺪ، اﯾﺮان
كليدواژه :
ﻓﺮزﮐﺎري , زﺑﺮي ﺳﻄﺢ , ﮐﺎﻣﭙﻮزﯾﺖ ﮐﺮﺑﻦ / اﭘﻮﮐﺴﯽ , ﺳﺮﻋﺖ اﺳﭙﯿﻨﺪل , ﻧﺮخ ﭘﯿﺸﺮوي , ﻋﻤﻖ ﺑﺮش
چكيده فارسي :
امروزه كامپوزيت هاي پليمري تقويت شده با الياف كربن در مقايسه با فلزات، با توجه به برخورداري از نسبت استحكام به وزن بالا، كاربرد گسترده اي در حوزه هاي مختلف پيدا نموده است. ماشين كاري اين مواد با توجه به ساختار غير همگن آنها از پيچيدگي خاصي برخوردار است. با توجه به ضريب انبساط حرارتي متفاوت بين الياف و رزين در كامپوزيت هاي پليمري، فرزكاري اين مواد يك عمليات پيچيده براي ايجاد قطعات نهايي مي باشد. تحليل و پيش بيني دقيق شرايط بهينه ماشين كاري با حداكثر راندمان، از اهداف اين فرآيند محسوب مي گردد. با گسترش تكنولوژي ماشين كاري CNC، كاهش زمان ماشين كاري از اهميت بالايي برخوردار است. يكي از راه حل هاي كاهش زمان، تكنولوژي ماشين كاري با سرعت بالا مي باشد. صفحه كامپوزيتي از جنس كربن/ اپوكسي به ضخامت 10 ميلي متر، كه در بدنه سازه هاي هوافضايي و موشك ها كاربرد دارد، به روش لايه چيني دستي ساخته شده است. پارامترهاي برش براي فرآيند فرزكاري صفحه كامپوزيتي از سرعت اسپيندل 1000 تا 7000 دور بر دقيقه، نرخ پيشروي 1000 تا 3000 ميلي متر بر دقيقه و عمق برش 1 تا 3 ميلي متر هر كدام در پنج سطح مختلف، در نظر گرفته شد. پس از طراحي آزمايش با روش سطح پاسخ، 20 نمونه مورد ماشين كاري قرار گرفت. در اين فرآيند، فرزكاري با ابزاري از جنس الماس با پوشش تنگستن كاربايد و داراي دو لبه، انجام و سپس زبري سطوح اندازه گيري و نرخ برداشت ماده براي هر آزمايش ثبت شده و تحليل هاي لازم انجام گرفت. سرعت اسپيندل بيشترين تاثير را در زبري سطح داشت. نتيجه گيري نهايي بدين صورت بود كه زبري سطح پايين تحت تاثير پارامترهاي برش درنتيجه سرعت اسپيندل بالا، نرخ پيشروي پايين و عمق برش كم به دست آمد. حالت بهينه با حداقل زبري 1/9 ميكرومتر، با سرعت اسپيندل 7000 دور بر دقيقه، نرخ پيشروي 1000 ميلي متر بر دقيقه، عمق برشي 1 ميلي متر به دست آمده است.
چكيده لاتين :
Today, Carbon fiber-reinforced polymer composites (CFRP) have extensive use
in different fields such as aerospace, automotive, oil, gas, and defense industries
compared to metals, due to the high ratio of strength to weight. Machining of
these materials regard to their non-homogeneity structure is complicated. Due
to the different thermal expansion coefficients between the fibers and resin
polymer composite milling materials difficult to create one of the final parts.
Achieve optimal machining conditions, with high efficiency, which need proper
analysis and careful investigation. Minimizing the machining time became
important Due to developments in CNC technology. One of the time minimizing
methods is high-speed machining technology. In this study, composite plates
made of carbon/epoxy to a thickness of 10 millimeters, which are often used in
the body of Aerospace structures and missiles, have been manufactured by hand
layup. The cutting parameters used during the milling operation of the CFRP
panel ranged from 1000 rpm to 7000 rpm for the spindle speed, feed rate from
1000 mm/min to 3000 mm/min, and lastly 1.0 mm to 3.0 mm range for depth of
cut. the combination of spindle speed, feed rate, and depth of cut are studied at
five different levels. 20 runs of experiments are performed based on Response
Surface Methodology (RSM). the milling process with two-flute tungsten carbide
- coated diamond insert with a 20 mm diameter was performed. their surface
quality after milling process is measured. So after roughness, material removal
rate and required analysis were performed. Spindle speed has a greatest effect
on surface roughness. In conclusion, the influence of the cutting parameters is
higher spindle speed, lower feed rate, and lower depth of cut resulting in low
surface roughness. The optimized cutting parameters were spindle speed, feed
rate, and depth of cut of 7000 rpm, 1000 mm/min and 1 mm respectively with the
surface roughness of 1.9 um.
