مطالعه تجربی و عددی کیفیت و سلامت سطح چوب پلاست طی تراشکاری با ابزار خودچرخان

با توجه به ویژگی‌های خاص کامپوزیت چوب پلاست و استقبال روز افزون از این محصول به واسطه سازگاری آن با محیط زیست، دست‌یابی به کیفیت سطح مناسب طی انجام فرآیندهای مختلف ماشین‌کاری روی این دسته از مواد، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش پس از انجام عملیات تراشکاری با ابزار خودچرخان روی نمونه‌ها با تغییر پارامترهای سرعت اسپیندل، نرخ پیشروی و عمق برش، به اندازه‌گیری و مقایسه زبری سطوح تراشکاری شده، بررسی سلامت سطوح توسط میکروسکوپ و همچنین تحلیل عددی فرآیند پرداخته شده است. در نتایج مشاهده شد که طی تراشکاری با ابزار خودچرخان به ازای عمق برش 1میلی‌متر و نرخ پیشروی 0/22میلی‌متر بر دور، با افزایش سرعت اسپیندل از 500 به 710دور بر دقیقه، کیفیت سطح در حدود 17% بهتر شد که این مقدار در مقایسه با تراشکاری معمولی نیز در حدود 37% بهبود یافته است. همچنین به علت افزایش نیروهای ماشین‌کاری، با افزایش نرخ پیشروی از 0/22 به 0/44میلی‌متر بر دور، کیفیت سطح در حدود 21% کاهش یافته است. مقایسه مقادیر به دست آمده برای زبری سطح نشان داد که بعد از نرخ پیشروی سرعت اسپیندل بیشترین تاثیر را بر کیفیت و سلامت سطوح تراشکاری شده داشته است. همچنین مقایسه زبری سطوح اندازه‌گیری شده طی روش المان محدود و روش تجربی نیز نشان‌دهنده دقت و سازگاری مناسب این دو روش با یکدیگر بوده است.

Experimental and Numerical Study of the Quality and Health of Wood Plastic Surface during Turning with Self-Rotary Tool

Due to the specific characteristics of composite wood plastic and increasing of this product due to its compatibility with the environment, the quality of the appropriate surface area during the various machining processes on this material has been considered more than before. In this study, after turning operation with selfrotary tool on samples by changing the parameters of spindle speed, the feed rate and cutting depth, to measure and compare the surface roughness of the turning surfaces, the surface quality assessment has been investigated by microscope as well as numerical analysis of the process. The results show that during turning with selfrotary tool, for the cutting depth of 1mm and the feed rate of 22.0mm/rev by increasing the spindle speed from 500 to 710rpm, the surface quality of about 17% improved that this amount compared with conventional turning is also Improved about 37%. Also, due to increasing machining forces, by increasing the feed rate from 22.0 to 44.0mm/rev, surface quality is reduced by about 21%. Comparing the obtained values for surface roughness showed that after the feed rate, the spindle speed had the highest impact on the quality and health of the turning surfaces. Also, comparing the roughness of the measured surfaces during the finite element method and the experimental method showed the proper accuracy and adaptability of these two methods.