مطالعه تأثیر استفاده از نانوسیال برای خنک‌کاری در فرایند فرزکاری جهت بهبود پارامترهای ماشینکاری

Subject Areas : Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering

احمد افسری ¹ , امیرحسین زارعی ²

1 - استادیار، دانشکده مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز
2 - کارشناس ارشد مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی شیراز

Received: 2015-09-30 Accepted : 2015-09-30 Published : 2010-06-22

Keywords: نانو سیال مس, سیال خنک‌کننده, کیفیت سطح, فرایند فرزکاری, عمر ابزار,

Abstract :

هدف از این پژوهش بررسی تأثیر محلول نانوپودر در آب صابون برای خنک‌کاری قطعات تولیدی در ماشین فرز و مقایسه آن با سیالات خنک‌کاری متداول است. یکی از مهمترین عوامل در عملیات ماشینکاری که باعث کاهش عمر ابزار و تخریب کیفیت سطح می‌شود دما و انتقال حرارت است. برای رفع این مشکل از سیال خنک ساز و روانکار استفاده می‌شود. ضریب هدایت حرارتی سیالات معمولی در عملیات ماشینکاری زیاد نیست و برای افزایش ضریب هدایت حرارتی و همچنین بهبود خنک‌کاری از موادی با اندازه نانو در سیال خنک‌کننده استفاده شده است. این امر باعث افزایش سرعت و کاهش زمان ماشینکاری شد و کیفیت سطح قطعه را بهبود بخشید. در این تحقیق از نانوسیال آب صابون که از اضافه کردن نانو ذرات مس با خلوص 99 درصد با نام تجاریOHFC به‌دست آمده است، برای عملیات ماشینکاری استفاده شده است. در این آزمایش سه عامل سرعت دورانی، سرعت پیشروی و عمق براده برداری در سه حالت خشک، آب صابون معمولی و نانوسیال، به‌عنوان متغیرهای آزمایش در نظر گرفته شده است و در نهایت دمای کاری و کیفیت سطح مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج به‌دست آمده از آزمایشها در حالتهای مختلف نشانگر افزایش نرخ انتقال حرارت و بهبود کیفیت سطح در اثر استفاده از نانوسیال است. این پدیده‌ها عمر ابزار و بازده را افزایش می‌دهد.

References:

 

[1] Calistes R., controlling gradation of surface strains and nano structuring by large-strain machining, Journal of scripta material, 60, 2009 , pp.17-20.

[2] Beskok A., Karniadakis G., Micro flow and nano flow fundamental and simulation, Elsevier,2003.

[3] Wang X., Xu X., Choi U.S., Thermal conductivity of nanoparticle-fluid mixture, Journal of Thermophys Heat Transfer, Vol. 13, No.4, 1999, pp. 474-480.

 

 [4] Vela Martinez L., Analysis of compliance between the cutting tool and the work piece on the stability of a turning process, Journal of machine tools manufacture, Vol. 48,Issue 9, 2008, pp.1054-1062.

[5] Xuan Y., Li Q., Heat transfer enhancement of nano fluids, International  Journal of  Heat Fluid flow, Vol. 21, 2000, pp. 58-64.

[6] Choi U.S., Enhancing thermal conductivity of fluids with nano particles,  Development and Application of Non-Newtonian Flows, ASME, FED-Vol. 231/MD-Vol. 66,1995, pp. 99-105.

[7] توکلی روداب م.، افسری ا.، روستا پور ا.ر.، بررسی سیستم خنک کاری ماشین تراش با بکار گیری نانو سیال و مقایسه آن با امولسیون سیالات متداول، پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک گرایش ساخت و تولید، دانشگاه آزاد اسلامی شیراز، 1388.