3611902631951

قطعه و ابـزار بـه ترتیـب از فـولاد کربنـی ۱۰۴۵ و کربایـد(کنامتالK68 ) ساخته شده اند[۹]. با توجه به شبیهسازی فراینـدتشکیل براده به صورت فـرو کـردن ابـزار در قطعـه، نـرمافـزارمشکل اعوجاج زیاد اجزا در نوک ابزار را بـه کمـک تکنیکهـایشبکه بندی مجدد و انتقال داده ها رفع میکند. در نتیجه فقط مدل ماده به عنوان ورودی مورد نیاز است و بـه علـت فـرض عـدمگسیختگی اجـزا، مـدل آسـیبی نیـاز نخواهـد بـود. جانـسون وکوک[۲] مدل ماده ای برای بارگذاریهای شدیدﹰا دینـامیکی ارائـهکردند. در این مدل سطح تسلیم فون- میزز با در نظر گرفتن اثرمکانیزمهای کرنش سـختی، نـرخکـرنش سـختی و نـرمشـوندگیگرمایی به صورت تابعی از کرنش پلاسـتیک معـادل εP ، نـرخ

440512211907

341376016848

کرنش پلاستیک بیبعد بـرای و
1371602-9399

3948684500613

دمای بی بعد (T∗ = −(T TROOM) (TMELT−TROOM تعریـفشده است.
75819386000

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

جدول ۲- شرایط برش و هندسه ابزار در برشهای متعامد
زاویه براده (درجه) پیشروی
(µm/rev) سرعت برش
(m/sec) معادل آزمایش AMM [۹] شماره
آزمایش
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- بررسی نتایج مدل
برای از بین بردن حساسیت نتایج به شرایط برش و هندسـهابزار، شرایط برش متنوع جدول (۲) مطابق آزمایـشهای ۶،۵،۲ و ۸ طرحAMM [۹] در نظر گرفته شد. عـدم تغییـر خروجیهـایمدل با زمان به عنوان معیار دستیابی به حالت پایا در نظر گرفتـهشد. برای بررسـی عـدم وابـستگی بـه شـبکه، بـرای هـر مـدلبهکارگیری تعداد اجزای بیشتر و شبکه ریزتر تغییـر نـاچیزی درنتایج در پی داشت. اجزای کـرنش صـفحهای ترمـو- مکـانیکیکاهش یافتهCPE4RT برای بـراده و قطعـه اسـتفاده شـد[۱۰].
ضریب اصـطکاک در محلهـای تمـاس بـراده و ابـزار و سـطحماشینشده به گونهای تعیین شد تا نیروی افقی برشـی بـا نتـایجآزمایش همخوانی داشته باشد. اما مقادیر پیشبینی شـده نیـرویعمودی برشی برای مقایسه بـا نتـایج آزمایـشهایAMM [۹] و ارزیابی دقت مدل در جدول (۳) ارائه شدهاند.
مقایسه نتایج مدل با محدوده مقادیر آزمایشگاهی، دقت مدلرا مناسب ارزیابی میکند. این مدل برای بررسی تجمـع آسـیب
47289722329

σ =y ⎣⎢A + B εP ⎦⎥. 1+ Cln εP ⎤ ⎡⎦ ⎣. 1−T m⎤⎦ (۱)
مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
در حـالی کـهA, B, C, m, n پارامترهـای مـادی وTROOM و TMELT به ترتیب دمای محـیط و نقطـه ذوب انـد. جـدول (۱) ۳- معیارهای انباشت آسیب به عنوان شرط جدایی براده
ضرایب مدل مادهJ-C را برای فـولاد ۱۰۴۵ کـه توسـط جـسبر تصاویرSEM ارائـه شـده توسـط سـوبیاه و ملکـوت [۱۳] [۱۲] ارائه شده نشان میدهد. وجود ترک نرم در ریشه براده یا جـدا شـدن بـراده از قطعـه را
جدول ۳- نتایج پیشبینیشده با مدل ALE و مقادیر به دست آمده از آزمایشهای AMM [۹]
نیروی عمودی (N) (ALE) نیروی عمودی (آزمایش)(N) نیروی برشی
(N) (ALE) نیروی برشی (آزمایش) (N) شماره
آزمایش
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

باریک و رشتهای شدن در اثر ترک نرم
سطح زیرین براده
سطح ماشینشده
شکل ۲- ایجاد ترک نرم در نوک ابزار و جدایی براده از قطعه [۱۳]

تأیید می کند، شکل (۲). در این بخش، کاربرد معیارهـای تـرکنرم به عنوان شرط جدا یی براده بررسی میشود. ایـن معیارهـا،گسیختگی را ناشی از انباشتگی آسـیب بـا توجـه بـه تاریخچـهتنشها، کرنشها، نرخکرنشها و دماهای تجربهشده می دانند. روسـاو همک اران [۸] معتقدن د ک ه بی شتر ای ن م دلها ب رای ن مبن ا پایه گذاری شده اند که تجمع کرنش تا حد بحرانی باعـث ایجـادترک می شود. به این ترتیب به بیان ریاضی، انباشـت آسـیب بـهشکل زیر تعریف میشود.
113461811031

178308-83456

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

81534062071

کهf تابع وزنی تاریخچه،ε کرنش معـادل،εf کـرنش معـادلشکست وDm ثابت مادی است. پس از بررسی کامل، ضرایبمادی برای مدلهای انباشت آسیب برای فـولاد ۱۰۴۵ پیـدا نـشدکه قابل کـاربرد بـرای پـیشبینـی جـدایی بـراده باشـد. وبـر وهمکاران [۱۴] فرض کردند که با توجه به درصد کـربن مـشابه،ضرایب معیار آسیبJ-C بـرای ایـن فـولاد مـیتوانـد برابـر بـاضرایب بهدست آمده توسط جانسون و کـوک [۲] بـرای فـولاد۴۳۴۰ باشد . اما مقایسه خواص مکانیکی، این دو نـوع فـولاد رادارای رفتاری متفاوت معرفی میکند[۱۵]. واز و همکاران [۱۶] مدل آسیبی برای فولاد ۱۰۴۵ ارائه کردند ولی این مدل اثر نـرخکرنش و دما را در نظر نگرفتـه و قابـل کـاربرد در شـبیهسـازیماشینکاری نیست . نونز و لارسـون [۱۷] چنـد مـدل آسـیب رابرای محدوده دماهای پایین مطالعه کـردهانـد کـه بـرای فراینـدبرادهبرداری مناسب نیستند. بنابراین باید الگوریتمی ارائـه شـودکه مدلهای آسـیب بـا شـکل عمـومی جانـسون-کـوک (J-C)، کاکرافت-لاتم (C-L) و ویلکینز را برای این نوع فـولاد توسـعهدهد. علت انتخاب این مدلهای انباشت آسـیب، کـاربرد فـراوانآنها و همچنین قابل دسـترس بـودن در نـرمافزارهـای تجـاریاجزای محدود است به این ترتیب کاربر بـرای اسـتفاده از آنهـانیازی به استفاده از برنامههای جانبی نخواهد داشت.
۳- ۱- مدل آسیب جانسون- کوک
120700858707

جانسون و کوک [۲] مدلی را برایf =1 εf تعریف کردند کـهک رنش شک ست εf مط ابق معادلـه (۳) ت ابعی از متغیره ای مختلف بود.

⎤⎡⎦⎣⎤⎦ (۳)
811530305360

1296162567488

که ب ـرای مق ادیر ثا بت

و در مح ـدوده 1.5 ∗σ ≤ تعریف شده است . نسبت بیبعد فشار- تنش σ∗ =σ σm است کهσm متوسط سه تنش عمودی وσ تنش معادل فـون – میـززاست. همچنین 1D تا 5D ثابتهای مادی آسیب هـستند. رابطـهبراکت اول نشان میدهد که کرنش شکـست بـا افـزایش تـنشهیدرواستاتیکσm و یا مثبت شدن آن، کاهش مـییابـد . ایـنمطلب برگرفته از تحقیقات اولیه مـککلینتـاک [۱۸] و رایـس وتریسی [۱۹] در مورد کشیدگی حفرهها است . روابط براکت دومو سوم به ترتیب نشاندهنده اثر نرخکرنش و دما هستند. تجمـعآسیب به کمک معادله زیر نشان دادهشده است.

(۴)
f
که میتواند به شکل انتگرالی زیر به کار 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


دیدگاهتان را بنویسید