مطالعه‌ي تاثيرات ماشينكاري سريع بر توپوگرافي سطح آلياژ تيتانيوم (TI6AL4V)

The Effects of High Speed Machining on Surface Topography of Titanium Alloy (Ti6Al4V)

ماشينكاري سريع به‌دليل بهره‌وري زياد و سرعت بخشيدن به فرايند توليد، كاربرد بسيار زيادي در صنعت ماشينكاري قطعات دارد. آلياژ تيتانيوم (TI6AL4V) به‌دليل داشتن نسبت استحكام به وزن بسيار خوب، استفاده‌ي وسيعي در صنايع هوافضا دارد. در اين تحقيق، خصوصيات هندسي سطح ماشينكاري شده از جنس آلياژ تيتانيوم (TI6AL4V) توسط فرزكاري سريع و فرزكاري معمولي و همچنين تاثيرات فرزكاري سريع بر ريزساختار سطح و مقايسه‌ي آن با ماشينكاري معمولي بررسي شده است. براي بازرسي ريزساختار، دانه‌بندي و عيوب به‌وجود آمده در سطح نمونه‌هاي ماشينكاري شده با دو فرايند فوق، از روش ميكروسكوپي نوري استفاده شده است. نتايج اين تحقيق بيانگر به‌وجود آمدن عيوب نيم‌كروي ريز بر روي سطح در اثر هر دو فرايند ماشينكاري سريع و معمولي است. تعداد اين عيوب در ماشينكاري سريع بيش از ماشينكاري معمولي است. با توجه به عمق بسيار كم (چند ميكرون) عيوب به‌وجود آمده، اجراي يك پاس ماشينكاري پرداخت با عمق بسيار كم در سرعت برشي اندك، سبب از بين بردن اين عيوب مي‌شود.

In manufacturing, it has been found that High Speed Machining (HSM) has greatly improved the productivity of milling. In fact, the aerospace industry is the largest market for titanium products primarily due to the exceptional strength-to- weight ratio, elevated temperature performance and corrosion resistance. This study investigated the geometrical properties of surfaces face milled on Ti6Al4V alloy using conventional and high speed machining processes. Machined specimens were prepared for microstructural analysis using cutting, grinding and polishing processes. Microstructural analysis was done on the specimens using an optical microscope to find the possible effects of high speed machining and conventional speed machining processes on the grain structure. The results have shown that high speed machining and conventional speed machining processes produce small semi spherical defects on the machined surfaces of Ti6Al4V workpieces. The number of the defects is more in high speed machining case as compared to conventional machining case. But they are only a few microns in depth. A finish machining pass at a low axial depth of cut and at a low speed was made over the high speed machined area as a solution to overcome this problem.