3611902631951

قطعه و ابـزار بـه ترتيـب از فـولاد كربنـي ۱۰۴۵ و كربايـد(كنامتالK68 ) ساخته شده اند[۹]. با توجه به شبيهسازي فراينـدتشكيل براده به صورت فـرو كـردن ابـزار در قطعـه، نـرمافـزارمشكل اعوجاج زياد اجزا در نوك ابزار را بـه كمـك تكنيكهـايشبكه بندي مجدد و انتقال داده ها رفع ميكند. در نتيجه فقط مدل ماده به عنوان ورودي مورد نياز است و بـه علـت فـرض عـدمگسيختگي اجـزا، مـدل آسـيبي نيـاز نخواهـد بـود. جانـسون وكوك[۲] مدل ماده اي براي بارگذاريهاي شديدﹰا دينـاميكي ارائـهكردند. در اين مدل سطح تسليم فون- ميزز با در نظر گرفتن اثرمكانيزمهاي كرنش سـختي، نـرخكـرنش سـختي و نـرمشـوندگيگرمايي به صورت تابعي از كرنش پلاسـتيك معـادل εP ، نـرخ

440512211907

341376016848

كرنش پلاستيك بيبعد بـراي و
1371602-9399

3948684500613

دماي بي بعد (T∗ = −(T TROOM) (TMELT−TROOM تعريـفشده است.
75819386000

⎡⎤
جدول ۱- ضرايب مدل ماده J-Cبراي فولاد ۱۰۴۵ [۱۲]
A (MPa) B (MPa) C n M Tm (oC)
۵۵۳/۱ ۶۰۰/۸ ۰/۰۱۳۴ ۰/۲۳۴ ۱ ۱۴۶۰

جدول ۲- شرايط برش و هندسه ابزار در برشهاي متعامد
زاويه براده (درجه) پيشروي
(µm/rev) سرعت برش
(m/sec) معادل آزمايش AMM [۹] شماره
آزمايش
۵ ۱۵۰ ۳/۳ ۲ ۱
-۷ ۱۵۰ ۵/۰ ۵ ۲
۵ ۱۵۰ ۵/۰ ۶ ۳
۵ ۳۰۰ ۵/۰ ۸ ۴
۲- ۳- بررسي نتايج مدل
براي از بين بردن حساسيت نتايج به شرايط برش و هندسـهابزار، شرايط برش متنوع جدول (۲) مطابق آزمايـشهاي ۶،۵،۲ و ۸ طرحAMM [۹] در نظر گرفته شد. عـدم تغييـر خروجيهـايمدل با زمان به عنوان معيار دستيابي به حالت پايا در نظر گرفتـهشد. براي بررسـي عـدم وابـستگي بـه شـبكه، بـراي هـر مـدلبهكارگيري تعداد اجزاي بيشتر و شبكه ريزتر تغييـر نـاچيزي درنتايج در پي داشت. اجزاي كـرنش صـفحهاي ترمـو- مكـانيكيكاهش يافتهCPE4RT براي بـراده و قطعـه اسـتفاده شـد[۱۰].
ضريب اصـطكاك در محلهـاي تمـاس بـراده و ابـزار و سـطحماشينشده به گونهاي تعيين شد تا نيروي افقي برشـي بـا نتـايجآزمايش همخواني داشته باشد. اما مقادير پيشبيني شـده نيـرويعمودي برشي براي مقايسه بـا نتـايج آزمايـشهايAMM [۹] و ارزيابي دقت مدل در جدول (۳) ارائه شدهاند.
مقايسه نتايج مدل با محدوده مقادير آزمايشگاهي، دقت مدلرا مناسب ارزيابي ميكند. اين مدل براي بررسي تجمـع آسـيب
47289722329

σ =y ⎣⎢A + B εP ⎦⎥. 1+ Cln εP ⎤ ⎡⎦ ⎣. 1−T m⎤⎦ (۱)
مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
در حـالي كـهA, B, C, m, n پارامترهـاي مـادي وTROOM و TMELT به ترتيب دماي محـيط و نقطـه ذوب انـد. جـدول (۱) ۳- معيارهاي انباشت آسيب به عنوان شرط جدايي براده
ضرايب مدل مادهJ-C را براي فـولاد ۱۰۴۵ كـه توسـط جـسبر تصاويرSEM ارائـه شـده توسـط سـوبياه و ملكـوت [۱۳] [۱۲] ارائه شده نشان ميدهد. وجود ترك نرم در ريشه براده يا جـدا شـدن بـراده از قطعـه را
جدول ۳- نتايج پيشبينيشده با مدل ALE و مقادير به دست آمده از آزمايشهاي AMM [۹]
نيروي عمودي (N) (ALE) نيروي عمودي (آزمايش)(N) نيروي برشي
(N) (ALE) نيروي برشي (آزمايش) (N) شماره
آزمايش
۲۹۰ ۳۲۵ -۴۴۰ ۵۸۷ ۵۲۵ -۶۳۰ ۱
۴۰۰ ۳۷۵ -۴۷۰ ۶۲۸ ۵۴۵ -۶۵۵ ۲
۳۵۰ ۲۳۰ -۳۷۰ ۵۱۹ ۴۸۵ -۵۷۰ ۳
۴۳۶ ۳۲۵ -۷۲۵ ۹۱۳ ۸۳۰ -۱۱۴۰ ۴

115824-101341

باريک و رشتهاي شدن در اثر ترک نرم
سطح زيرين براده
سطح ماشينشده
شكل ۲- ايجاد ترك نرم در نوك ابزار و جدايي براده از قطعه [۱۳]

تأييد مي كند، شكل (۲). در اين بخش، كاربرد معيارهـاي تـركنرم به عنوان شرط جدا يي براده بررسي ميشود. ايـن معيارهـا،گسيختگي را ناشي از انباشتگي آسـيب بـا توجـه بـه تاريخچـهتنشها، كرنشها، نرخكرنشها و دماهاي تجربهشده مي دانند. روسـاو همك اران [۸] معتقدن د ك ه بي شتر اي ن م دلها ب راي ن مبن ا پايه گذاري شده اند كه تجمع كرنش تا حد بحراني باعـث ايجـادترك مي شود. به اين ترتيب به بيان رياضي، انباشـت آسـيب بـهشكل زير تعريف ميشود.
113461811031

178308-83456

∫0εf f stressstate d() ε= Dm (۲)
171450062833

81534062071

كهf تابع وزني تاريخچه،ε كرنش معـادل،εf كـرنش معـادلشكست وDm ثابت مادي است. پس از بررسي كامل، ضرايبمادي براي مدلهاي انباشت آسيب براي فـولاد ۱۰۴۵ پيـدا نـشدكه قابل كـاربرد بـراي پـيشبينـي جـدايي بـراده باشـد. وبـر وهمكاران [۱۴] فرض كردند كه با توجه به درصد كـربن مـشابه،ضرايب معيار آسيبJ-C بـراي ايـن فـولاد مـيتوانـد برابـر بـاضرايب بهدست آمده توسط جانسون و كـوك [۲] بـراي فـولاد۴۳۴۰ باشد . اما مقايسه خواص مكانيكي، اين دو نـوع فـولاد راداراي رفتاري متفاوت معرفي ميكند[۱۵]. واز و همكاران [۱۶] مدل آسيبي براي فولاد ۱۰۴۵ ارائه كردند ولي اين مدل اثر نـرخكرنش و دما را در نظر نگرفتـه و قابـل كـاربرد در شـبيهسـازيماشينكاري نيست . نونز و لارسـون [۱۷] چنـد مـدل آسـيب رابراي محدوده دماهاي پايين مطالعه كـردهانـد كـه بـراي فراينـدبرادهبرداري مناسب نيستند. بنابراين بايد الگوريتمي ارائـه شـودكه مدلهاي آسـيب بـا شـكل عمـومي جانـسون-كـوك (J-C)، كاكرافت-لاتم (C-L) و ويلكينز را براي اين نوع فـولاد توسـعهدهد. علت انتخاب اين مدلهاي انباشت آسـيب، كـاربرد فـراوانآنها و همچنين قابل دسـترس بـودن در نـرمافزارهـاي تجـارياجزاي محدود است به اين ترتيب كاربر بـراي اسـتفاده از آنهـانيازي به استفاده از برنامههاي جانبي نخواهد داشت.
۳- ۱- مدل آسيب جانسون- كوك
120700858707

جانسون و كوك [۲] مدلي را برايf =1 εf تعريف كردند كـهك رنش شك ست εf مط ابق معادلـه (۳) ت ابعي از متغيره اي مختلف بود.

⎤⎡⎦⎣⎤⎦ (۳)
811530305360

1296162567488

كه ب ـراي مق ادير ثا بت

و در مح ـدوده 1.5 ∗σ ≤ تعريف شده است . نسبت بيبعد فشار- تنش σ∗ =σ σm است كهσm متوسط سه تنش عمودي وσ تنش معادل فـون – ميـززاست. همچنين 1D تا 5D ثابتهاي مادي آسيب هـستند. رابطـهبراكت اول نشان ميدهد كه كرنش شكـست بـا افـزايش تـنشهيدرواستاتيكσm و يا مثبت شدن آن، كاهش مـييابـد . ايـنمطلب برگرفته از تحقيقات اوليه مـككلينتـاك [۱۸] و رايـس وتريسي [۱۹] در مورد كشيدگي حفرهها است . روابط براكت دومو سوم به ترتيب نشاندهنده اثر نرخكرنش و دما هستند. تجمـعآسيب به كمك معادله زير نشان دادهشده است.

(۴)
f
كه ميتواند به شكل انتگرالي زير به كار گرفته شود.
263646-126984

()
f
P
0
f
t
ε
ε
=
ε

()

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

f

P

0

f

t

ε


پاسخ دهید