تاثير نوع سيال برشي در روان‌كاري كمينه حين سنگ‌زني در حضور ارتعاشات فراصوت

Cutting Fluid effect in Minimum Quantity Lubrication (MQL) of Ultrasonic –Assisted Grinding (UAG)

در پژوهش‌هايي كه براي افزايش بازدهي فرآيند سنگ‌زني انجام شده، اثبات شده است كه استفاده از ارتعاشات فراصوت در حين فرآيند سنگ‌زني و يا روان‌كاري كمينه كمك شاياني به بهبود كارايي و افزايش راندمان فرايند سنگ‌زني مي‌كند. ولي تاكنون پژوهش‌هاي كمي براي مطالعه حضور هم‌زمان اين دو روش بر فرآيند سنگ‌زني انجام شده است. بنابرين در اين پژوهش به بررسي تاثير تغيير سيال روان‌كاري كمينه بر نيروهاي مماسي و عمودي سنگ‌زني پاندولي فولاد اي‌آي‌اس‌آي52100 سخت‌كاري شده در حضور ارتعاشات افقي فراصوت، به دليل سهولت اندازه‌گيري نيروها و كارايي آن‌ها در تحليل شرايط سنگ‌زني، پرداخته شده است. نتايج بيان‌گر اين هستند كه حضور ارتعاشات افقي، باعث كاهش قابل ملاحظه‌ي نيروي مماسي و عمودي و افزايش نسبت نيروي مماسي به نيروي عمودي مي‌شود. هم‌چنين استفاده از روان‌كاري كمينه با سيال برشي آب تاثير چنداني بر نيروهاي سنگ‌زني ندارد. ولي ديگر سيال‌هاي برشي مورد آزمايش، نيروها را به مقدار قابل توجهي كاهش مي‌دهند، كه در اين بين استفاده از روغن سويا بيش‌ترين كاهش را در نيروهاي سنگ‌زني به دنبال دارد. اما در حضور ارتعاشات فراصوت، همه‌ي سيال‌هاي برشي مورد بررسي، نيروها را نسبت به عدم حضور اين ارتعاشات ميزان بيش‌تري كاهش مي‌دهند.

In the previous researches on grinding, it was proven that the ultrasonic-assisted grinding and minimum quantity lubrication enhances the material removal and grinding efficiency. So far not many researches have studied the simultaneous use of these two methods. This research investigates the effect of the different lubricants in minimum quantity lubrication of reciprocatory grinding of AISI52100 hardened steel in the presence of horizontal ultrasonic vibrations on grinding forces and tangential to normal force ratio due to their measurement simplicity and convenience to analyze the grinding conditions. Results showed that the presence of the horizontal vibrations causes dramatic decrement of grinding forces and increment of force ratio. Also, using water and lubricant in minimum quantity lubrication won’t cause significant change of grinding forces, while other fluids in this research (soluble oil, paraffin, and soybean oil) cause grinding force reduction among which soybean oil causes the most grinding force reduction. Applying the two methods simultaneously reduces the grinding forces moreover.