بررسي نيروي ماشينكاري در فرآيند تراشكاري به كمك ارتعاش اولتراسونيك بر روي قطعه كار Al7075

Culling Force Investigation in Turning Process via Ultrasonic Assisted Turning on A17075 Workpiece

در اين مقاله به بررسي فرآيند تراشكاري به كمك ارتعاش اولتراسونيك پرداخته مي شود. اين روش تراشكاري از جمله روش هاي پيشرفته است كه باعث بهبود توانايي ماشينكاري مواد مي شود. ابزار ارتعاشي تحت مود طولي با دامنه ارتعاش 10 ميكرون و فركانس 20 كيلوهرتز ساخته شده است بطوريكه ارتعاش در جهت سرعت برشي اعمال گردد. آزمايشي كه بر روي آلومينيوم (AL7075) انجام گرفته منجر به كاهش نيروي ماشينكاري در فرآيند تراشكاري به كمك ارتعاش اولتراسونيك نسبت به فرآيند تراشكاري سنتي گرديده است. همچنين آزمايشاتي به هدف مطالعه پارامترهاي موثر بر فرآيند ماشينكاري با قطعه كار از جنس Al7075 انجام شد. اين پارامترها شامل سرعت برشي، نرخ پيشروي، عمق برش و دامنه ارتعاش مي باشد. تحليل آماري بر روي نتايج آزمايش انجام و مدل هاي رياضي مختلف براي پيش بيني نيروي ماشينكاري و بهينه سازي پارامترهاي ماشينكاري براي دستيابي به حداقل نيروي ماشينكاري ارايه مي گردد. جهت انجام آزمايش ها از روش Full Factorial استفاده شده است. در نهايت مقايسه نيروي ماشينكاري در دو فرآيند تراشكاري به كمك ارتعاش اولتراسونيك و تراشكاري سنتي انجام گرفته است.

In this paper, Ultrasonic assisted cutting (UAT) process has been investigated. The cutting technique is among the advanced machining techniques which improve cutting capability of materials. Vibratory tool is made under longitudinal mode with 10 micron amplitude and 20 KHz frequency, in such a way that vibration is applied in cutting speed direction. Experiment carried out on A17075; using ultrasonic assisted turning has lead to reduction in the cutting force, versus traditional cutting process. Moreover, further experiments were done aiming at investigating effective parameters in UAT machining process on A17075 parts. These parameters include cutting speed, feed rate, depth of cut, and vibration amplitude. Statistical analysis on the experiment results were carried out, and different mathematical models for forecasting cutting force and optimizing machining parameters are presented in order to achieve minimum cutting force. At the end, cutting forces were compared for two machining processes namely ultrasonic assisted cutting (UAT) process, and traditional machining.