بررسی تجربی و شبیه سازی المان محدود درجه حرارت ابزار برش در فرآیند تراشکاری فولاد سخت‌کاری شده با استفاده از نانو سیال Sio2

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 دانشجوی کارشناسی ارشد

چکیده

در این مقاله، تأثیر استفاده از نانو سیالدی‌اکسید سیلیکون (Sio2) بر روی درجه حرارت ابزار برش در تراشکاری فولاد سخت‌کاری شده 4340 با استفاده از روش‌های تجربی و شبیه‌سازی المان محدود، مورد مطالعه قرار گرفته است؛ بدین منظور ابتدا مدل المان محدود فرایند تراشکاری فولاد سخت‌کاری شده 4340 در دو حالت خشک توسعه یافت و صحت نتایج آن از نظر نیرو و درجه‌حرارت، اعتبارسنجی شد. در ادامه طراحی آزمایش با هدف مطالعه تأثیر کاربرد نانوسیال دی‌اکسید سیلیکون و غلظت آن بر درجه حرارت ابزار برش انجام شد و مجموعه‌ای از آزمون‌های تجربی و شبیه‌سازی‌های المان محدود متناسب با طراحی آزمایش انجام شده و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شد.انطباق مناسبی بین نتایج تجربی و شبیه‌سازی المان محدود وجود دارد. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، استفاده از نانو سیال دی‌اکسید سیلیکون در فرآیند تراشکاری فولاد سخت‌کاری شده، به‌طور متوسط کاهش حدوداً 30 درصدی درجه حرارت ابزار برشی را به همراه خواهد داشت. علاوه بر آن مشاهده شد که افزایش غلظت ذرات نانو در سیال پایه منجر به کاهش جزئی درجه حرارت ابزار برش خواهد شد که بیش‌ترین میزان کاهش در حدود 40 درصد و در غلظت وزنی 6/0 درصد اتفاق خواهد افتاد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات