خلاصه اختراع :

امروزه استفاده از نوسانات مافوق صوت در فرایندهای مختلف براده برداری جهت افزایش كیفیت و كاهش زمان تولید بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از امواج مافوق صوت در فرایند سنگزنی منجر به كاهش نیروهای فرایند از طریق كاهش اصطكاك و تغییر مكانیزم براده برداری گردیده است. در ین نوآوری به بررسی دقیق فرایند سنگزنی به كمك ارتعاشات مافوق صوت پرداخته شده است و دینامیك حركت یك ذره ساینده در مسیر برش در سنگزنی توام با ارتعاشات مافوق صوت به كمك روابط تحلیلی و عددی بررسی شده و نتایج یافته های تئوری با نتایج آزمون های عملی سنگزنی خزشی سوپر آلیاژ Inconel 738LC مقایسه شده است. مدل سازی عددی فرایند سنگزنی به كمك امواج مافوق صوت به روش المان محدود با استفاده از نرم افزار Msc.Superform انجام گرفته و مكانیزم براده برداری و نحوه درگیری ذره ساینده و قطعه كار شبیه سازی شده است. تحلیل تئوری درگیری ذره ساینده و قطعه كار در حالتی كه ارتعاشات مافوق صوت در جهت پیشروی به قطعه كار اعمال می شود نشان دهنده درگیری مقطع ذره ساینده و قطعه كار و همچنین كاهش و یا حذف مناطق سایش و شخم زنی در مسیر برش است. شبیه سازی عددی فرایند سنگزنی به كمك ارتعاشات مافوق نیز نشان داده است كه مكانیزم و نحوه درگیری ذره ساینده و قطعه كار با سنگزنی معمولی متفاوت بوده و بصورت منقطع صورت گرفته كه در نتیجه اعمال نوسانات مافوق صوت، نیروهای عمودی و افقی نسبت به حالت معمولی سنگزنی كاهش داشته است. جهت انجام آزمون های عملی از سوپر آلیاژ Inconel738LC به عنوان جنس قطعه كار استفاده شده و با اتصال یك كلگی التراسونیك به پیشانی قطعه كار، ارتعاشات مافوق صوت در جهت پیشروی به قطعه كار اعمال شده است. اندازه گیری نیروهای سنگزنی در حضور ارتعاشات مافوق صوت و بدون آن در چندین سرعت پیشروی و چند عمق باربرداری نشان داده است كه در تمامی موارد اعمال ارتعاشات مافوق صوت به قطعه كار نیروهای سنگزنی كاهش داشته و سوختگی سطحی تقلیل می یابد.