نام پژوهشگر: محمدرضا بهزادی پور
محمد مقدادفلاح بهروز آرزو
عمده ترین مشکل در سر راه ماشینکاری قطعات با جداره های نازک، پایین بودن صلبیت آن هاست که منجر به افزایش خطاهای ابعادی ماشینکاری با کاهش سرعت تولید آن ها می شود. پایین بودن صلبیت جداره ها مخصوصا جداره های نازک، باعث تغییر فرم و خمش آن ها در برابر نیروهای ماشینکاری شده و در نتیجه، مقدار بیشتر یا کمتر مواد از دیواره قطعه کار ماشینکاری شده و خطاهای ناشی از تغییر فرم پس از براده برداری روی قطعه کار نمایان می شود. در پروژه حاضر برای حل این مشکل، با استفاده از یک سری مواد (آلیاژهای بیسموت) با درجه ذوب پایین (100 تا 200 درجه سانتیگراد) برای پر کردن قسمت های خالی قطعات جدار نازک و بالا بردن استحکام آن ها پیشنهاد شده است. با ذوب کردن این مواد و ریختن آن ها داخل قطعه کار قسمت های خالی و مجاور دیواره های نازک پرشده و پس از انجماد مواد ریخته شده، صلبیت قطعه و استحکام دیواره های آن بالا می رود. هنگام فرزکاری بیرونی قطعات در این حالت، تغییر فرم استاتیکی و دینامیکی دیواره ها در اثر نیروهای ماشینکاری کمتر شده و کیفیت سطح قطعه کار پس از ماشینکاری به طور چشمگیری بهبود می یابد. علاوه بر آن می توان پارامترهای ماشینکاری را بالا برده تا سرعت تولید افزایش پیدا کند. به منظور بررسی روش مطرح شده، در فاز تئوری این پروژه، پروفیل سطح فرزکاری شده در دو حالت استفاده از مواد زود ذوب و عدم استفاده از آن ها، با روش آنالیز المان محدود و مدلسازی نیروهای فرزکاری و قطعه کار؛ پیش بینی و مقایسه شده است. مقایسه نتایج تئوری نشان می دهد که بهبود قابل ملاحظه ای (حدود 100 میکرون) در خطاهای ابعاد سطح فرز کاری شده، حاصل می شود. در فاز تجربی پروژه نیز، یک سری آزمایشات فرزکاری طراحر و اجرا شده است. در این ازمایش ها پارامترهای کیفی سطح و عوامل موثر روی این پارامترها مثل ارتعاشات در دو حالت استفاده ازر مواد زود ذوب و عدم استفاده از آن ها بررسی شده است. نتایج آزمایشات نشان می دهد که کیفیت سطح (صافی سطح و دقت ابعادی سطح) فرزکاری شده در حالت استفاده از مواد زود ذوب به عنوان پرکننده بهبود قابل توجهی داشته باشد.