تاثير نوع روانكاري بر دما و سايش ابزار در تراشكاري فولاد AISI 304

The effect of lubrication type on tool temperature and wear in turning of AISI 304 steel

يكي از راه هاي كاهش دماي ناحيه برش، استفاده از خنك كار مناسب است. خنك كارهاي رايج، علاوه بر اثر نامطلوب بر سلامتي اپراتور، باعث آلودگي محيط زيست نيز مي شوند. به اين دليل، علاقه به ماشين كاري خشك يا روش هاي خنك كاري سبز در سال هاي اخير افزايش زيادي يافته است. يكي از روش هاي خنك كاري سبز، خنك كاري تبريدي است كه در آن، معمولا از نيتروژن مايع به عنوان خنك كار در فرآيند براده برداري استفاده مي شود. در اين مقاله، اثر خنك كاري تبريدي به وسيله نيتروژن مايع بر دما و سايش ابزار برشي در فرآيند تراشكاري فولاد زنگ نزن آستنيتي 304 مورد بررسي قرار گرفته است. از بين روش هاي مختلف خنك كاري تبريدي، روش پاششي به علت تاثير مستقيم بر ناحيه برش، انتخاب شده است. ماشين كاري با روش هاي خنك كاري تبريدي و معمولي و همچنين ماشين كاري خشك انجام شده است. مقايسه نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه ترا شكاري تبريدي فولاد 304 در مقايسه با ترا شكاري خشك و معمولي، دما را به ترتيب تا 83 و 67 درصد و سايش در سطح آزاد ابزار را به ترتيب تا 75 و 53 درصد كاهش مي دهد. آناليز واريانس نشان داد كه سرعت برشي نسبت به نرخ پيشروي تاثير بسيار بيشتري بر دما و سايش ابزار دارد. افزايش سرعت برشي در تمام حالت هاي روانكاري باعث افزايش دما و سايش ابزار شده است.

One way of reducing the cutting zone temperature is the use of an appropriate coolant. Common coolants, in addition to the adverse health effects on operator, cause environmental pollution as well. Because of this, interest in dry machining or green cooling methods in recent years has been greatly increased. Cryogenic cooling is one of the green cooling methods where liquid nitrogen is usually used as coolant. In the present paper, the effect of cryogenic cooling by liquid nitrogen on the cutting tool temperature and wear in turning process of AISI 304 austenitic stainless steel has been investigated. Among different methods of cryogenic cooling, the spraying technique due to its direct effect on the cutting zone has been selected. Turning with dry, wet (conventional) and cryogenic cooling methods are done. The obtained results indicated that the cryogenic cooling decreased the tool temperature compared to the dry and wet machining by 83% and 67%, respectively and reduced the flank wear of the tool by 75% and 53%, respectively. Analysis of variance showed that cutting speed relative to feed rate has a much greater impact on the tool temperature and wear. Increase of cutting speed in all cooling cases increased the tool temperature and wear.