تاثیر افزودن نانوذرات به سیال برشی در روان‌کاری کمینه حین سنگ‌زنی به کمک ارتعاشات فراصوت

فرآیند سنگ‌زنی به دلیل حصول صافی سطح بالا از مهم‌ترین روش‌های ماشین‌کاری سنتی محسوب می‌شود؛ اما انرژی مخصوص تراش زیاد و نیروهای بزرگ مورد نیاز برای براده‌برداری باعث بالا رفتن هزینه‌های سنگ‌زنی می‌شود. تا کنون تحقیقات فراوانی در مورد فرآیند سنگ‌زنی برای کاهش نیروهای سنگ‌زنی انجام شده است. سه روش نوین برای این کار عبارتند از: استفاده از نانوسیال، ارتعاشات فراصوت در حین فرآیند سنگ‌زنی و روان‌کاری کمینه. در این مقاله نتایج تجربی تغییرات نیروی عمودی، نیروی مماسی و نسبت نیروی مماسی به نیروی عمودی فرآیند سنگ‌زنی فولاد ای‌آی‌اس‌آی52100 سخت‌کاری شده ناشی از استفاده‌ی هم‌زمان از هر سه روش بررسی شده‌است. ابتدا تاثیر افزودن نانوذرات اکسید آلومینیوم با ابعاد و درصد حجمی‌های مختلف به سیال سنگ‌زنی مورد بررسی قرار گرفته است. سپس مقایسه‌ای بین نتایج حاصل از سه نانوذره‌ی اکسید آلومینیوم، نانولوله‌ی کربنی و گرافیت انجام شده است. نتایج نشان می‌دهند که افزایش درصد حجمی و ابعاد نانوذرات اکسید آلومینیوم افزوده ‌شده به سیال پایه‌ی روان‌کاری کمینه باعث کاهش بیش‌تر نیروها می‌شود. هم‌چنین افزودن نانولوله‌ی کربنی به سیال سنگ‌زنی تاثیر محسوسی بر نیروها ندارد، درحالی که، نانوذرات گرافیت بهتر از نانو ذرات اکسید آلومینیوم عمل می‌کنند. هم‌چنین حضور ارتعاشات فراصوت باعث کاهش بیش‌تر نیروهای سنگ‌زنی و افزایش نسبت نیرو‌ها می‌شود.