طراحي دستگاه و سيستم فيكسچر بندي جهت ايجاد روشي جديد براي بررسي حرارت توليد شده در ماشين كاري با سرعت بالا

Design and manufacturing of a new apparatus and fixture for studying the generated heat in high speed machining

در اين مطالعه به روش تجربي، حرارت منتشر شده در قطعه كار از جنس آلياژ90Cu-10Sn در ماشين كاري با سرعت بالا مورد بررسي قرار گرفت. انجام اين كار با استفاده از سيستم الكترونيكي و فيكسچر بندي كه خاص اين مطالعه طراحي شده بود صورت پذيرفت. اين روش از لحاظ اين كه حرارت انتقالي به قطعه كار را تعيين مي كند بسيار حايز اهميت مي باشد. دماي محل براده برداري در ماشين كاري با سرعت بالا به دليل خاصيت ادياباتيك، مقدار زيادي از آن به وسيله براده از محل ماشين كاري خارج شده و مقدار باقي مانده حرارت محل ماشين كاري به قطعه كار و ابزار انتقال مي-يابد. در اين مطالعه با افزايش سرعت برشي به بررسي مقدار حرارت انتقالي به قطعه كار فسفربرنزي پرداخته شد. نتايج نشان داد كه در روش ماشين كاري با سرعت بالا حرارت انتقالي به قطعه كار با گذاشتن از سرعت بحراني برش كاهش مي يابد. طبق اين نتايج در آلياژهاي فسفربرنز مخصوصا در مواردي كه ضخامت قطعه كار كم مي باشد و حرارت مي تواند باعث بروز اعوجاج هاي ناخواسته در قطعه كار شود مي توان از اين روش به عنوان يك روش بهينه و اقتصادي كه عاري از اثرات سو حرارتي باشد استفاده كرد.

In the present paper, the generated heat in high speed machining of 90Cu-10Sn alloy is studied via a specific practical approach. The presented approach includes an electronic system and fixture setup, elaborately designed for this purpose. The significance of this approach is remarkable because of its efficiency in measuring the distributed heat inside the workpiece. In high speed machining, due to adiabatic properties, a huge amount of the generated heat is evacuated from machining zone by the chips, while the rest is transferred to the tool and the workpiece. In the present study, the transferred heat to the phosphor-bronze workpiece was investigated by increasing the cutting speed. The results showed that in high speed machining, the transferred heat to the workpiece is reduced, once the critical cutting speed has been suppressed. According to the observations, in phosphor-bronze workpieces - particularly when the thickness is low and the generated heat can cause undesired distortions - this approach can be used as an optimized and economical method which diminishes the adverse thermal effects.