اثر زاويه براده و سرعت برشي ابزار روي نيروهاي برشي در فرآيند خان كشي با استفاده از مدل سازي المان محدود

The effect of tool rake angle and cutting speed on cutting force during broaching process by using Finite Element Modeling

فرآيند خان كشي عمليات براده برداري خاصي است كه به وسيله ابزارهايي به نام تيغه ها يا سوزن هاي خان كشي با دندانه هاي برنده متوالي و با اندازه هاي در حال افزايش اجرا مي شود و ابزار تراش اجباراً از مسير معيني كه برايش در نظر گرفته شده عبور كرده و قطعه كار ساخته مي شود. در فرآيند خان كشي نرخ براده برداري بالا است بنابراين نيروهاي برشي نيز زياد است. با توجه به اين كه تغيير مكان هاي زياد در اثر نيروهاي برشي زياد بوجود مي آيد، اين فرآيند ممكن است باعث ايجاد خطاهاي سطحي زيادي نيز گردد. به همين علت بايد توجه دقيقي به طراحي و تحليل هندسه ابزار خان كش و همچنين شرايط فرآيند لحاظ نمود. از آنجايي كه با استفاده از تجهيزات جانبي و همچنين ميز ماشين خان كشي نمي توان به راحتي دينامومتر را روي آن نصب كرد به منظور محاسبه نيروها، از مدل سازي المان محدود مي توان استفاده نمود. در اين تحقيق شبيه سازي فرآيند خان كشي در محيط نرم افزار آباكوس انجام مي گردد. پس از مدل سازي فرآيند، اثر پارامترهاي زاويه براده و سرعت برشي روي نيروهاي برشي مورد بررسي قرار مي گيرد.

Broaching is a specific method of removing metal by tools that have successively increasing cutting edges, the part is made through tool moving in a certain path. The cutting force is high as a result of high removal rate in the broaching process. The process may have too many surface errors since high displacement arose by this cutting force. For this reason, proper attention should be paid in the broaching tool design, geometry analysis and the process conditions. Considering the broach machining table and accessories, the dynamometer installation is complicated. Therefore, the finite element modeling can be used for evaluating the cutting force. In this study, the simulation of broaching process is done using Abaqus Software. After modeling the process, the effect of rake angle and cutting speed parameters on cutting forces are investigated.