مطالعه زبري سطح در فرزكاري سرعت بالاي آلياژ تيتانيوم

Investigation of surface roughness in high speed milling of titanium alloy

كيفيت سطح نهايي در فرآيند ماشين‌كاري، تاثير زيادي بر عملكرد قطعه داشته و مهم‌ترين شاخصه سطح ماشين‌كاري‌شده است. استفاده از سيال برشي به عنوان يكي از عوامل موثر بر افزايش كيفيت سطح، با مشكلات زيست‌محيطي همراه بوده و براي سلامت اپراتور مضر است. از اين رو روان‌كاري با حداقل سيال برشي به عنوان يك روش جايگزين مطرح مي‌شود. در اين پژوهش زبري سطح نهايي قطعاتي از جنس آلياژ Ti-6AL-4V در فرآيند فرزكاري سرعت بالا و با استفاده روش روان‌كاري با حداقل سيال برشي مورد بررسي قرار گرفت. طراحي آزمايش به روش فاكتوريل كامل شامل 5 سطح سرعت برشي و 2 سطح نرخ پيشروي انجام شد. نتايج نشان داد كه با شرايط برشي مناسب و در حضور روان‌كاري نيمه خشك، صافي سطح مطلوب 2/0 ميكرومتر در فرزكاري سرعت بالاي آلياژ تيتانيوم به دست مي‌آيد. هم‌چنين كمترين مقدار زبري سطح در سرعت برشي m/min 450 و نرخ پيشروي mm/tooth 08/0 حاصل شد.

Ultimate surface quality in machining process has a great effect on the workpiece performance and is the most important characteristic of machined surface. Using cutting fluid, as an effective factor on surface integrity improvement, has environmental problems and is harmful for operator’s health. As a result, using minimum quantity lubrication (MQL) is considered as an alternative method. In this study, surface roughness of Ti-6Al-4V alloy workpieces were investigated in high speed milling process and using MQL method. Full factorial experiments including 5 levels of cutting speed and 2 levels of feed rate were implemented. Results revealed that a surface roughness of 0.2 µm could be achieved in high speed milling of Ti-6Al-4V alloy in proper cutting conditions and in presence of MQL method. Furthermore, minimum surface roughness was reported in cutting conditions of Vc=450 m/min and fz=0.08 mm/tooth.