بررسي تجربي اثر روش‌هاي عمق‌دهي رزوه‌زني و پارامترهاي ماشينكاري بر روي سايش ابزار در فرزكاري رزوه

Experimental investigation of the infeed method and machining parameters on the tool wear during thread milling

رزوه از جمله تكنولوژي‌هايي است كه به صورت گسترده در صنعت به‌كار‌مي‌رود. فرزكاري رزوه به عنوان يكي از روش‌هاي جايگزين قلاويزكاري پيشنهاد مي‌شود. در اين روش يك ابزار با قطر كوچكتر با حركت در يك مسير مارپيچ (هليكال) عمل رزوه‌زني را انجام مي‌دهد. پارامترهاي موثر بر سايش ابزار در اين نوع رزوه‌زني عبارتند از زوايا و هندسه ابزار، روش‌هاي عمق‌دهي در رزوه‌زني، پيشروي و سرعت چرخش ابزار مي‌باشد. هدف از انجام اين تحقيق بررسي روش‌هاي عمق‌دهي در رزوه‌زني و تاثير پارامتر‌هاي ماشينكاري بر سايش ابزار در فرزكاري رزوه مي‌باشد. نتايج حاصل از آزمايش‌هاي تجربي نشان مي‌دهد كه با افزايش ميزان پيشروي از مقدار 0/2 تا 0/4 ميليمتر بر دور، سايش سطح آزاد ابزار بطور ميانگين حدود 30 تا 40 درصد افزايش مي‌يابد. همچنين با افزايش سرعت دوراني از 500 تا 900 دور بر دقيقه، سايش سطح آزاد ابزار حدود 50 تا 60 درصد افزايش مي‌يابد. روش عمق‌دهي افزايشي در سرعت دوراني‌هاي مختلف بطور ميانگين حدود 300 درصد و روش عمق‌دهي جناحي 28 درجه، بطور ميانگين حدود 100 درصد عمر ابزار را نسبت به استراتژي مستقيم افزايش‌مي‌دهد. در روش عمق‌دهي افزايشي نه‌تنها كاهش درگيري لبه ابزار و قطعه‌كار باعث كاهش سايش ابزار مي‌شود، بلكه ديگر مكانيسم‌هاي سايش همچون چسبندگي و نفوذ نيز كاهش‌مي‌يابد.

Thread has been considered a widely used technology in industries. Thread milling is suggested as an alternative process of tapping. Thread milling includes a small tool that follows a helical path. This process includes significant advantages such as threading holes with different diameters using a specific tool. One of the important issues in machining is tool wear. In thread milling, effective parameters on the tool wear include tool angles and geometry, infeed method, feed, and tool rotational speed. Tool wear and infeed method in thread milling have not been addressed in recent investigations. Hence, this research studies the infeed methods and effective parameters of the machining process on the tool wear during thread milling. Experimental results showed that increasing feed from 0.2 to 0.4 mm/rev led to 30% to 40% larger values of flank wear. Also, the variation of rotational speed from 500 to 900 rpm increased the flank wear about 50% to 60%. Two cases of incremental and modified flank infeed were employed. Considering different rotational speeds, the incremental infeed method increased the tool life about 100%, while the modified flank infeed method achieved 300% higher tool life. During the incremental infeed method, the tool-workpiece engagement area was distributed between two curring edges and reduced adhesion and diffusion mechanisms of tool wear, which finally resulted in significant tool life.