ارزیابی عملکرد ابزار خودچرخان در تراشکاری

ماشینکاری با ابزارچرخان از جمله روش‌هایی است که با به کارگیری کل محیط ابزار به جای یک لبه برش خاص سبب کاهش سایش ابزار و در نتیجه افزایش عمر آن می‌شود. انرژی در ابزار خودچرخان از انرژی جنبشی قطعه‌کار تامین می‌شود. این روش ضمن سادگی سازوکار، یکی از ارزان‌ترین فرآیندهای سازگار با محیط زیست محسوب می‌شود. تاکنون مدل هایی تجربی و تحلیلی برای پیش‌بینی تاثیر هندسه ابزار بر کیفیت سطح قطعه‌کار ‌‌ارائه شده است. در بیشتر تحقیقات صورت گرفته به نقش مهم زاویه تمایل بر خروجی‌ها اشاره شده است. بدین منظور در ابتدا با توجه به نیروها و شرایط هندسی اجزا یک ابزارگیر مناسب طراحی و ساخته می‌شود که امکان تغییر زاویه تمایل در آن وجود دارد. سپس قطعه و ابزار انتخاب می‌شوند‌‌ و در نهایت عملیات تراش انجام می‌شود. در این تحقیق کیفیت سطح قطعه‌کار ‌‌بر اساس پارامترهای ورودی نظیر پیشروی و زاویه تمایل بررسی شده است. طراحی آزمایش بر مبنای فاکتوریل کامل است و در آن تاثیر تغییرات زاویه تمایل در 3 حالت و در 3 پیشروی متفاوت بررسی شده است. با تنظیمات هندسی مناسب و اعمال زاویه تمایل و پیشروی مشخص، کیفیت سطح بهتری حاصل شده است. کاهش زاویه تمایل و همچنین کاهش پیشروی (تا محدوده مشخص) سبب بهتر شدن کیفیت سطح شده است. بهترین کیفیت سطح در زاویه تمایل 5 درجه و پیشروی 0.12 میلی متر بر دور ایجاد شده است. در نهایت براده‌های تراش نیز مورد بررسی قرار گرفته اند. در بیشترین زاویه تمایل (35 درجه) براده ربان-مانند مشاهده شده که نشانگر بد بودن شرایط برشی است. در سایر زوایا براده مارپیچ حلزونی مشاهده شده است که مورد اخیر شکل معمول براده‌ها در ابزارهای چرخان است و نشانگر شرایط نسبتا مناسب برشی است.