بررسي تاثير تنش هاي پسماند ناشي از كوينچ و ماشين‌ كاري بر اعوجاج قطعات جدارنازك

Effect of machining and quench-induced residual stress on the distortion of thin-walled parts

يكي از مشكلات اصلي در ماشين‌كاري قطعات جدار نازك از جنس آلياژهاي استحكام بالاي آلومينيم، اعوجاج و ناپايداري ابعادي قطعات بعد از ماشين‌كاري است كه منجر به افزايش نرخ قطعات معيوب و افزايش هزينه هاي توليد مي‌شود. در اين مقاله رابطه تنش هاي پسماند ناشي از كوينچ و ماشين‌كاري قطعات، با ميزان اعوجاج يك قطعه جدار نازك از جنس آلياژ Al7075 مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور، دو گروه آزمايش انجام شده است. در مرحله اول به بررسي ارتباط تنش هاي پسماند ناشي از فرايند كوينچ با اعوجاج پرداخته شده است. با انجام آزمايش هاي تجربي، اثر بخشي دو روش كوينچ پليمري و كوينچ معكوس در كاهش تنش هاي پسماند در مقايسه با كوينچ در آب بررسي شده است و رابطه سطح تنش ها با ميزان اعوجاج بررسي شده است. در مرحله دوم با آزمايش هايي با شرايط مختلف ماشين‌كاري و اندازه گيري نيرو، حرارت و تنش پسماند در قطعات، تاثير اين پارامتر ها بر ميزان اعوجاج قطعات بررسي شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد هر دو نوع تنش ، در ايجاد اعوجاج در قطعات موثر هستند و كه مي بايست با انتخاب استراتژي هاي مناسب تا حد امكان سطح اين تنش ها را كاهش داد.

The main problems in machining of thin-walled parts made of high-strength aluminum alloys are distortion and dimensional instability, which lead to an increase in distorted part and production costs. This article attempts to investigate the correlation between machining-induced and quench-induced residual stresses and the distortion of thin-walled parts made of AL7075 alloy. The experiments are carried out in two steps. In the first step, the effects of polymer and uphill quenching methods in comparison with water quenching in the reduction of residual stresses are investigated on an experimental basis. By conducting the machining tests, the effect of residual stress on distortion is investigated. In the second step, several experiments are carried out under different machining conditions. To study the effect of mechanical and thermal loads on the residual stresses and distortion, the machining force and temperature of cutting area are measured. Finally, the correlation between the machining-induced residual stress and distortion is studied by measurement of stress on some parts. The results indicate that both machining and quench-induced residual stresses are effective in distortion of thin walled parts.