بررسي تاثير روش روانكاري كمينه بر عملكرد سنگزني فولاد تندبر

Investigation of the effect of minimum quantity lubrication technique on performance of the grinding of HSS

در فرايند سنگزني از سيال‌هاي برشي به منظور روانكاري، خنك كاري، دفع براده از منطقه تماس بين چرخ سنگ و قطعه كار و نيز تميز كردن چرخ سنگ استفاده مي‌شود. اين سيال هاي برشي با وجود مزاياي متعدد، مسايل زيست محيطي و اقتصادي فراواني ايجاد مي كنند. از طرفي عدم استفاده از سيال برشي در سنگزني خشك، عموماً با آسيب‌هاي حرارتي و كاهش كيفيت سطح همراه است. روش روانكاري كمينه يكي از راه‌حل‌هاي ارايه شده در زمينه حذف و يا كاهش سيال برشي است كه به دليل نفوذ موثر در منطقه تماسي، منجر به بهبود عملكرد فرايند مي‌شود. در اين تحقيق براي بررسي اثر روانكاري كمينه بر فرايند سنگزني فولاد، ماشين‌كاري دو نوع فولاد تندبرخام و عمليات حرارتي شده (سخت) مورد بررسي قرار گرفته است. عملكرد فرايند شامل نيروي مماسي، ضريب اصطكاك، زبري سطح، مورفولوژي سطح و شكل براده در سه حالت سنگزني خشك، پاشش پيوسته سيال برشي و روانكاري كمينه مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه روش روانكاري كمينه در فولاد تندبر سخت، در مقايسه با روش‌هاي ديگر به صورت چشمگيري منجر به بهبود كيفيت سطح و نيز كاهش نيروي مماسي و ضريب اصطكاك مي‌شود، در صورتي كه در مورد فولاد تندبر خام، با وجود كاهش نيروي مماسي و ضريب اصطكاك، كيفيت سطح نامطلوبي ايجاد مي‌شود.

In grinding operation, cutting fluid is utilized for lubrication, cooling, chip removal from contact zone and also cleaning of grinding wheel. Despite these advantages, grinding fluids make many economic and environmental issues. On the other hand, dry grinding generally leading to thermal damages and reduction of surface quality level. Minimum Quantity Lubrication (MQL) technique is a new approach to elimination or reduction of cutting fluids that improves grinding performance by efficient penetration to the cutting zone. In this paper, in order to investigate the effect of MQL on grinding of steels, raw and hardened High Speed Steel has been selected. Grinding performance such as tangential grinding force, friction coefficient, roughness and morphology of the ground surface and chip form in three states of dry, conventional fluid and MQL have been studied and compared. The results show that MQL technique in comparison with the others lead to improvement of surface quality and also reduction of tangential grinding force and friction coefficient in hardened steel, but in the case of raw steel despite of reduction of tangential grinding force and friction coefficient, the surface quality is worst.