منصة الرسائل والاطاريح: دراسة محاكاة توزيع درجة الحرارة على أداة القطع مع تأثير متغيرات عملية القطع

الخلاصة

لتحسين إنتاجية عمليات التشغيل ، يجب معرفة توزيع درجات الحرارة في المشغولة وأداة القطع. معظم الطاقة المستخدمة لقطع المعدن أثناء عمليات القشط تتحول إلى حرارة. يتم تولد طاقة القص في ثلاث مناطق: المنطقة الاولية ، حيث يحدث التشوه البلاستيكي الرئيسي ، حيث منطقة اتصال الاداة مع الرايش. يحدث التشوه البلاستيكي الثانوي بسبب الاحتكاك بين الرايش المسخن والأداة ، والمنطقة الثالثة ، حيث تتولد الحرارة في منطقة اتصال المشغولة واجهة أداة العمل. يتضمن ذلك توازن الحرارة بين الرايش والأداة الثابتة بالإضافة إلى طاقة الاحتكاك المتولدة في منطقة تلامس الرايش. تناولت هذه الرسالة تأثير متغيرات القطع على توزيع درجة الحرارة في عملية القشط وتم التحقيق عدديًا باستخدام طريقة Finite Element وطريقة Finite Volume استنادًا إلى برنامج .ANSYS2020R2 يتم تحديد درجة الحرارة في منطقة اتصال واجهة الأداة مع الرايش باستخدام Explicit Dynamic ، وهي تعتبر شروطا حدودية في جانب واحد من الإدخال. تم عدديا دراسة تأثير انتقال وتدفق الحرارة على ادوات القطع والمصنوعة من صلب السرعات العالية، كاربيد و سيراميك بواسطة .ANSYS FLUENT تمت مقارنة الموديل العددي مع البحوث السابقة. وقد وجد توافقا جيدا جدا مع النتائج السابقة. يتكون نموذج المشغولة على شكل مستطيل بطول ، وارتفاع وعرض (150ملم) (50ملم) (30 ملم) على التوالي. تم تحديد متغيرات القطع بثالث سرعات(6، 8 ،01م / ث) ، مع ثلاثة عمق قطع (1.5، 2 ، 2.5) ملم. بالنسبة لجميع عمليات المحاكاة ، فإن زاوية الجرف ثابتة (6) درجة. لقد اظهرت النتائج ، أن درجة الحرارة عند الحافة منطقة التلامس بين قطعة العمل والأداة كانت الأعلى وتنخفض تدريجيا باتجاه السطح ، وأن النتائج أظهرت تأثيرا كبيرا لسرعة القطع على درجة الحرارة المتولدة في الماكينة النماذج وتأثير صغير جدًا لعمق القطع على درجة حرارة قطعة العمل. وكذلك لقد أظهرت النتائج ان ادوات القطع المصنوعة من صلب السرعات العالية والكاربيد تمتلك حرارة اقل من تلك المصنوعة من السيراميك لذلك سوف تزداد انتاجية هذه الأدوات. درجات الحرارة العظمى لصلب السرعات عالية كانت 537.14 K واما الكاربيد والسيراميك كانت 578.87 K ,648.3 K بتتابع. درجات الحرارة العظمى والصغرى كانت عند سرع قطع 6م/ث و 10 م/ث بتتابع. حالة القطع المثلى كانت عند استخدام صلب السرعات العالية كأداة قطع عند سرعة قطع 6 م/ث وعمق قطع 51.ملم.