فرزكاري مارپيچ فولاد سردكاري شده AISI D2 با ابزار كاربايدي PVD تحت شرايط خشك

Helical milling of cold-work AISI D2 steel with PVD carbide tool under dry conditions

در پژوهش حاضر با استفاده از فرآيند نوين فرزكاري مارپيچ بر روي فولاد AISI D2 با سختي 52 راكول سي سوراخ‌هايي ايجاد گرديد. فرآيند فرزكاري مارپيچ تحت دو نوع پوشش و دو نوع هندسه متفاوت صورت گرفت. براي دستيابي به مقاومت به سايش مناسب، از پوشش‌هاي TiAlN و TiN كه به روش PVDپوشش گذاري شده‌اند، استفاده شد. تمام آزمايش‌ها در حالت خشك و بدون حضور روان كار صورت گرفت. سرعت برشي، نرخ پيشروي و عمق برش براي هر دو پوشش يكسان و به ترتيب 50 ميلي‌متر بر دقيقه، 1/0 ميلي‌متر بر دندانه و 1/0 ميلي‌متر، در نظر گرفته شد. پارامترهاي بهينه ي ماشين‌كاري، از آزمايش‌هاي اوليه و پيشينه ي پژوهش، به دست آمد. با هر پوشش 4 آزمايش صورت گرفت، به‌طوري‌كه درمجموع 12 آزمايش انجام شد. نتايج حاكي از اين بود كه نيرو و زمان ماشين‌كاري براي هر دو پوشش مشابه است ولي سايش ابزار در پوشش TiAlN تقريباً با نرخ يكنواخت و شيب كمتري افزايش مي‌يابد. زبري سوراخ‌هاي حاصل‌شده از پوشش TiAlN تقريباً يكسان بود و به‌عبارتي ‌ديگر فرآيند ماشين‌كاري با پوشش TiAlN از تكرارپذيري بالاتري برخوردار بود. همچنين مشاهده شد، با استفاده از ابزار سر كروي مي‌توان به كمترين مقدار سايش و بهترين كيفيت دست ‌يافت.

In the current study, some holes were created on AISI D2 steel using the novel helical milling process. The helical milling process was performed using two different alloys (TiAlN and TiN) and two geometries of the carbide tool. To reach a suitable wear resistance, the TiAlN and TiN were used as tool coating by PVD process. The experiments were performed on similar conditions of cutting speed, feed rate and depth of cut of 50 m/s, 0/1 mm/tooth and 0/1 mm, respectively. For each state, four different samples were milled. The results indicated that the machining time and force were similar for both coatings. On the contrary, in TiAlN coating, wear of the tool was increased with uniform rate and less slope than TiN. Furthermore, the generated holes demonstrated similar roughness for TiAlN sample which in fact shows the higher repeatability of the milling process with TiAlN coated tool.