مطالعه پارامترهای تأثیر گذار بر حصول دقتهای ابعادی و هندسی حین ماشین کاری آلیاژهای آلومینیوم کار شده

استفاده از آلیاژهای آلومینیوم (به خصوص گروه های 2xxx و 7xxx) در ساخت قطعات، به علت نسبت استحکام به وزن خوب، در صنایع مختلف از جمله صنایع هواپیماسازی و صنایع هوافضایی به شدت رو به گسترش است. اما، یکی از مشکلات جدی در برابر تولید کنندگان چنین قطعاتی، نرخ نسبتا بالای اسقاط قطعات دقیق به علت خارج شدن از حد تلرانس های ابعادی و هندسی است. عدم پایداری ابعادی و هندسی حین ماشین کاری، اصلی ترین موضوعی است که حصول دقت ابعادی و تختی (flatness) مورد نظر را به سختی و با افزایش تعداد مراحل ساخت امکان پذیر می سازد. عوامل گوناگونی سبب ایجاد تغییر شکل های ناخواسته (distortion) در قطعه می شود. معمولا چنین تغییرات ناخواسته ای حین بارداری از قطعه و یا پس از آن، آشکار می گردد. در نتیجه، قطعات ماشین کاری شده از تلرانس خارج شده و می بایستی با کار سرد و یا ماشین کاری مجدد اصلاح شوند. افزایش تعداد مراحل و زمان تولید، هزینه های زیادی را به تولید کنندگان تحمیل می کند. آلیاژهای آلومینیومی کار شده (wrought aluminum alloys) برای رسیدن به حداکثر خواص مکانیکی، می بایستی پس از عملیات حرارتی انحلالی، کوینچ شوند. تنش پسماند ناشی از کوینچ قطعه، عامل اصلی در ایجاد مسأله یاد شده است. شبیه سازی مرحله کوینچ بلوکی آلومینیومی از آلیاژ aa2024 و با ابعاد 400*200*70 mm به منظور پیش بینی میزان تنش پسماند و اندازه گیری عملی آن به روش نوین contour method و مقایسه نتایج با یکدیگر، یکی از بخش های اصلی این پروژه تحقیقاتی - کاربردی را تشکیل می دهد. در بخش دیگری از پروژه، روش ایجاد تغییر شکل فشاری پلاستیک برای به حداقل رساندن میزان تنش پسماند در قطعه به عنوان راه حلی برای به حداقل رساندن تغییرات ابعادی و هندسی قطعات حین ماشین کاری آنها معرفی شده است. شبیه سازی نرم افزاری این فرآیند نیز یکی دیگر از کارهای انجام شده در طول این کار تحقیقاتی می باشد. در پایان دو نمونه مشابه از یک قطعه صنعتی - یکی دارای تنش پسماند ناشی از کوینچ و دیگری تنش زدایی شده - ماشین کاری شد. مقایسه دقتهای ابعادی و هندسی دو نمونه، نشان دهنده میزان تأثیر گذاری فرآیند تنش زدایی بر حصول دقتهای ابعادی-هندسی و کاهش تغییر شکل های ناخواسته در قطعات است.