چکیده
این مطالعه برای پیشبینی عمق برش تحت پارامترهای مختلف فرآیندی، مدلی را برای برش واترجت ساینده (AWJ) برای پروفیل برشی سایشی ارائه میکند. این مدل که از توزیع گاوسی پیروی میکند، به لحاظ تجربی مورد تایید قرار گرفتهاست. علاوهبراین، تاثیر ویژگیهای ابعادی و پارامترهای فرآیندی در هندسه شیار برش مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که فشار آب، سرعت جریان ساینده و سرعت پیشروی لوله فوکوس، شیب جداره شیار برش را بدون هیچ گونه تغییری در عرض آن تغییر دادهاست. با این وجود، فاصله توقف (SOD) عرض شیار برش را تغییر میدهد، در صورتی که شیب جداره شیار برش تغییرات جزئی را در پی دارد. علاوهبراین، رابطه بین انرژی جت (فوران آب)، عمق برش و عرض شیار برش، بر اساس مشتقگیری مرتبه اول پروفیل شیار برش به دست آمده مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی حاکی از آن است که: 1) بین عمق برش و کاهش توزیع انرژی جت یک رابطه خطی وجود دارد؛ 2) انرژی جت در قسمت لبه بالا و پایین شیار برش، از کمترین میزان توزیع برخوردار است. مدل پیشبینیکننده عمق برش و توزیع انرژی جت، متعاقباً امکان بهینهسازی پارامترهای فرآیندی در فرآیند AWJ را فراهم میآورد.
3. راه اندازی به صورت تجربی
3.1. مواد
فولاد ضدزنگ گرید 304، آلیاژ آلومینیوم 6061، و Ti-6Al-4 Vبه عنوان نمونه برای آزمایشات ماشینکاری سایشی با واترجت انتخاب شدند و در ابعاد200 mm × 30 mm ×15 mm برش دادهشدند. ویژگیهای مواد بکار رفته در نمونه ها در جدول 1 ارائه شدهاست.
3.2. روند آزمایش و تحلیل و بررسی
این آزمایش با یک سیستم APW و دستگاه برش AWJ انجام شد که با استفاده از یک پمپ فشار قوی، خروجی 420 MPa را حاصل کرد. فرآیند ماشینکاری و مقادیر دقیق آن به ترتیب در شکل 2 و جدول 2 نشان داده شدهاست.
برای دستیابی به شکل شیار برش، همانطور که در شکل 3 نشان دادهشده در ابتدا باید پروفیل اولیه شیار برش را با استفاده از VHX-600E شرکت Keyenceبهدست آورد. تصویر شیار برش وارد مَتلب (MATLAB) شد تا پروفیل شیار برش از جمله تبدیل RGB به درجۀ خاکستری، باینریسازی و پرسازی تصویر به بهترین وجه بهینهسازی شود. از این گذشته، برازش پروفیل کانتور بهدست آمده، با استفاده از روش تقریب مرحله به مرحله انجام شد، و سیستم ردیابی واقعی و پروفیلهای شیار برش تشکیلشده با همه نقاط ویژگی کانتور که با روش تقریب مرحله به مرحله بهدست آمدهبودند مورد مقایسه قرار گرفتند.
