مشخصات پژوهش

عنوان	بررسی قابلیت ماشینکاری کریستال کوارتز در فرآیند تراشکاری با الماس تک لبه توسط روش المان محدود
نوع پژوهش	طرح پژوهشی خاتمه یافته
کلیدواژه‌ها	کوارتز، میکرو- ماشینکاری، تراشکاری با الماس تک لبه، روش المان محدود، ارتعاشات مافوق صوت
چکیده	کریستال کوارتز یکی از پرکاربردترین مواد مهندسی در صنایع اپتیکی می باشد که به دلیل خواص منحصر به فردی از قبیل: ضریب انبساط حرارتی کم، قابلیت بالای عبور نور و مقاومت زیاد در برابر حرارت، خوردگی و سایش، در ساخت انواع لنزها مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، ماشینکاری این ماده ترد و شکننده به دلیل چقرمگی شکست پایین و سختی بالا یکی از چالش های مطرح در صنعت ماشینکاری می باشد که می تواند در حوزه های مختلف از قبیل صنایع اپتیکی، صنایع نظامی و صنایع الکترونیکی کاربرد داشته باشد. لذا در این تحقیق قابلیت ماشینکاری این ماده اپتیکی در فرآیند تراشکاری با الماس تک لبه توسط روش المان محدود مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا، ابتدا صحت و دقت مدل المان محدود توسط نتایج تجربی سایر محققین ارزیابی شد و سپس تأثیر پارامترهای ماشینکاری (عمق بار، سرعت پیشروی و سرعت برشی) بر روی نیروهای برشی، دمای ماشینکاری و سایش ابزار (به عنوان خروجی های فرآیند) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تأثیر ارتعاشات مافوق صوت ابزار بر روی نیروهای ماشینکاری و سایش ابزار مطالعه شد. با اعمال ارتعاشات اولتراسونیک، نیروهای برشی و سایش ابزار به ترتیب 88/30% و 22/27% کاهش یافتند؛ که این کاهش به دلیل منقطع شدن فرآیند برش می باشد که در اثر ارتعاشات اولتراسونیک ایجاد می شود که منجر به جدایش متناوب بین براده و سطح براده ابزار (همچنین بین ابزار و قطعه کار) می گردد که این امر منجر به کاهش اصطکاک و در نتیجه کاهش نیروهای ماشینکاری و سایش ابزار می شود. در نهایت، یک مدل ریاضی برای تشریح رابطه بین پارامترهای ماشینکاری و خروجی های فرآیند ارائه شد. بر اساس مدل های ارائه شده، مهم ترین پارامترهای تأثیرگذار بر روی نیروهای ماشینکاری به ترتیب عبارتند از: عمق بار، سرعت پیشروی و سرعت برشی. از منظر دمای ماشینکاری و سایش ابزار نیز مهم ترین پارامترها به ترتیب عبارتند از: سرعت برشی، سرعت پیشروی و عمق بار.
پژوهشگران	فرزادپشم فروش (نفر اول)