اثر سرعت برشي بر روي نيروي برشي و كيفيت سطح در فرآيند خان‌كشي آلومينيوم 7075

The effect of cutting speed on cutting force and surface quality in broaching of aluminum 7075

خان كشي يكي از روش‌هاي خاص براده برداري است كه به‌وسيله‌ي ابزار خان‌كشي (سوزن) براي ايجاد پروفيل‌هاي ساده و پيچيده و باكيفيت سطح پرداخت‌شده استفاده مي گردد. خان‌كشي در توليد انبوه كاربرد فراوان دارد كه به‌واسطه‌ي خاص بودن، كمتر در تحقيقات مورد توجه قرار گرفته است. در اين تحقيق تغييرات نيروهاي برش با كد نويسي در متلب به‌صورت تيوري براي سرعت هاي برشي مختلف بر روي جنس آلومينيوم 7075 بررسي و تحليل‌شده است. در ادامه جهت صحه‌گذاري به نتايج، تست آزمايشگاهي جهت بررسي تاثير سرعت برشي بر روي كيفيت سطح و نيروهاي برشي انجام‌ شده است. بدين منظور دستگاهي با مكانيسم سرو هيدروليك و براساس كنترل موقعيت و سرعت طراحي‌شده است. مشاهده مي‌شود كه با افزايش سرعت برشي از 2 متر بر دقيقه به 8 متر بر دقيقه نيروهاي برشي به ميزان حدود 20% كاهش‌يافته و صافي سطح به ميزان اندكي بهتر مي‌شود كه پيش‌بيني مي‌شود در سرعت‌هاي برشي بالاتر كه در اين تحقيق نيل به آن مقدور نبود، اين موضوع بيشتر و بهتر مشاهده شود. در عمل مي‌توان از نتايج حاصله در اين فرآيند نتيجه گرفت كه سرعت‌هاي برشي بالاتر براي عمليات روي اين جنس مناسب‌تر است.

As a single-pass machining operation, broaching is extensively used to produce simple and complicated profiles with finished surface quality. Broaching is often used for mass production. Since, it is a special manufacturing process, few researches has been reported in this area. In this research, the dynamic effects of cutting forces for different cutting speeds on Aluminum 7075 have been theoretically and experimentally analyzed using MATLAB. Moreover, to make sure of the results, experimental setup has also been designed to investigate the effect of cutting speed on surface quality and cutting force. For this purpose, a servo hydraulic system based on position control has been designed. With the increase of cutting speed from 2 m/min to 8 m/min, an undeniable decrease in cutting force is observable, while the surface quality experiences an interesting increase. It can be concluded that the higher cutting speeds are to be preferred for processing this material. In practice, it is applicable for especially car manufacturing industry to shorten the time and lower the cost of production