تحلیل براده‌برداری متعامد فولاد AISI 1045 با استفاده از روش المان محدود و طراحی آزمایش تاگوچی
کد مقاله : 1164-ICME (R1)
نویسندگان
سید محمد امام *1، علی ولیپور2، ابوالفضل فورگی نژاد3
1دانشیار، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران
2دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اردکان
3استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، دانشگاه صنعتی بیرجند
چکیده مقاله
براده‌برداری متعامد فولاد متوسط‌کربن AISI 1045 با استفاده از شبیه‌سازی المان محدود (FE) و روش طراحی آزمایش تاگوچی مورد بررسی قرار گرفت. نیروی برش در نرم‌افزار ABAQUS/Explicit با به‌کارگیری مدل رفتاری و خرابی جانسون–کوک و با استفاده از ضرایب ماده مربوط به فولاد AISI 1045 مدل‌سازی شد. برای بررسی تأثیر زاویه براده ابزار، سرعت برش و نرخ پیشروی بر نیروی اصلی برش (Fc)، از طرح آزمایشی تاگوچی L9 (3³) استفاده گردید. به‌منظور اعتبارسنجی، نیروهای برش شبیه‌سازی‌شده با داده‌های تجربی تحقیقات پیشین مقایسه شدند. نتایج نشان داد که افزایش زاویه براده در جهت مثبت موجب کاهش قابل‌توجه نیروی برش Fc می‌شود، در حالی‌که افزایش نرخ پیشروی باعث افزایش Fc می‌گردد. مدل المان محدود روند کلی تغییرات Fc نسبت به زاویه براده را به‌خوبی پیش‌بینی می‌کند، هرچند برخی اختلاف‌ها به فرضیات مربوط به اصطکاک و مدل رفتاری ماده نسبت داده می‌شود. تحلیل تاگوچی نشان می‌دهد که زاویه براده مهم‌ترین عامل مؤثر بر نیروی برش است (حدود ۵۰٪ تأثیر)، و پس از آن نرخ پیشروی و سرعت برش قرار دارند. ترکیب روش المان محدود و تاگوچی دید مناسبی از تأثیر پارامترهای ماشین‌کاری و عملکرد مدل عددی برای فولاد AISI 1045 فراهم می‌کند.
کلیدواژه ها
براده‌برداری متعامد، فولاد AISI 1045، مدل رفتاری جانسون–کوک، شبیه‌سازی المان محدود، طراحی آزمایش تاگوچی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر