টংস্টেন-মলিবডেনাম খাদ একটি কঠিন থেকে মেশিন উপাদান, উচ্চ প্রক্রিয়াকরণ খরচ, কম প্রক্রিয়াকরণ দক্ষতা এবং গুরুতর টুল পরিধান সহ। ABAQUS সীমিত উপাদান বিশ্লেষণ সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে, টাংস্টেন-মলিবডেনাম খাদের একটি ত্রি-মাত্রিক মিলিং মডেল প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল, এবং টংস্টেন-মলিবডেনাম খাদের মিলিং প্রক্রিয়াটি বিভিন্ন কাটিয়া প্যারামিটারের জন্য অধ্যয়ন করা হয়েছিল। সিমুলেশন মডেলের কার্যকারিতা যাচাই করার জন্য কাটিং ফোর্স এবং কাটিং তাপমাত্রার পরিবর্তনের আইন মিলিং পরীক্ষার দ্বারা যাচাই করা হয়। কাটিং প্যারামিটারের সর্বোত্তম সংমিশ্রণ অর্থোগোনাল পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে প্রাপ্ত হয়েছিল, অর্থাৎ, কাটিংয়ের গতি vc=60m/s, ব্যাক এনগেজমেন্ট ap=3mm, ফিড প্রতি দাঁত fz=0.16mm/z .
প্রস্তাবনা
1
টংস্টেন এবং মলিবডেনাম মজুদ সমৃদ্ধ এবং আমার দেশে ব্যাপকভাবে বিতরণ করা হয়। টংস্টেন এবং মলিবডেনাম মৌলগুলির পর্যায় সারণীতে গ্রুপ VIIB উপাদানগুলির অন্তর্গত এবং সাধারণ উচ্চ গলনাঙ্কের ধাতু। যেহেতু টাংস্টেন-মলিবডেনামের খাদ একটি উচ্চতর গলনাঙ্ক এবং বিশুদ্ধ টংস্টেনের তুলনায় কম ঘনত্ব রয়েছে, এটি টংস্টেন এবং মলিবডেনামের সুবিধাগুলিকে একত্রিত করে। জারা এবং বিমোচন প্রতিরোধ [1], তাই এটি মহাকাশ ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হয়ে উঠছে, রকেট ইঞ্জিনের অগ্রভাগ এবং গ্যাস টারবাইনের মূল উপাদানগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং ভবিষ্যতে শিল্প ক্ষেত্রে এর ব্যাপক প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে।
টংস্টেন-মলিবডেনাম খাদের কাটিং নীতি অধ্যয়ন করার জন্য, পণ্ডিতরা প্রচুর গবেষণা কাজ করেছেন। যখন লুও ঝেংচুয়ান [২] সিমেন্টেড কার্বাইড টুলস ব্যবহার করত টংস্টেন-ভিত্তিক অ্যালয় কাটার জন্য, তখন টুলের পরিধান অত্যন্ত দ্রুত ছিল, এবং প্রধান পরিধান ফর্ম যা সিমেন্টেড কার্বাইড সরঞ্জামগুলির ব্যর্থতার কারণ ছিল ত্রিভুজাকার পরিধানের ক্ষেত্র যা মূলের সংযোগস্থলে উপস্থিত হয়েছিল। ফ্ল্যাঙ্ক এবং অক্জিলিয়ারী ফ্ল্যাঙ্ক। টুল পরিধানের প্রধান কারণ হল হার্ড পয়েন্টের কারণে সৃষ্ট যান্ত্রিক পরিধান, এবং সিমেন্টেড কার্বাইডে বাইন্ডার হিসাবে কোবাল্টের প্রসারণ টুল পরিধানকে ত্বরান্বিত করে। টংস্টেন-ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলি কাটার সময়, ইয়ে ইয়ি [3] দেখতে পান যে সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত বা অতি-সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত WC-ভিত্তিক সিমেন্টযুক্ত কার্বাইড সরঞ্জামগুলির পৃষ্ঠে পরিধান-প্রতিরোধী আবরণগুলির একটি সংক্ষিপ্ত পরিষেবা জীবন রয়েছে। এটির মিশ্র যন্ত্রের জন্য এটি অপ্রয়োজনীয়। যৌগিক সিরামিক সরঞ্জামগুলি উচ্চ টংস্টেন খাদ উপাদানগুলি কাটার জন্য উপযুক্ত নয় এবং WC-ভিত্তিক সিমেন্টযুক্ত কার্বাইডের তুলনায় PCD ডায়মন্ড সরঞ্জামগুলির জীবন উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয় না। টংস্টেন এবং এর সংকর ধাতুগুলি PCBN কাটিয়া সরঞ্জাম এবং আরও CBN সামগ্রী (যেমন DBC80) সহ গ্রেডের সাথে সর্বোত্তম প্রক্রিয়াজাত করা হয়, যাতে আরও ভাল অর্থনৈতিক সুবিধা পাওয়া যায়।
ABAQUS সীমিত উপাদান বিশ্লেষণ সফ্টওয়্যার হল একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত সফ্টওয়্যার যা ধাতব কাটিং সিমুলেশনের জন্য। এটিতে শক্তিশালী অরৈখিক বিশ্লেষণ ফাংশন রয়েছে এবং তাপ-যান্ত্রিক সংযোগ উপলব্ধি করতে পারে। টংস্টেন-মলিবডেনাম খাদ হল একটি কঠিন-থেকে-মেশিন উপাদান, যার উচ্চ প্রক্রিয়াকরণ খরচ, কম প্রক্রিয়াকরণ দক্ষতা এবং গুরুতর সরঞ্জাম পরিধান রয়েছে। অতএব, এই কাগজটি টাংস্টেন-মলিবডেনাম খাদের একটি ত্রি-মাত্রিক মিলিং মডেল স্থাপন করতে ABAQUS সসীম উপাদান বিশ্লেষণ সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে। প্রক্রিয়ায় উৎপন্ন কাটিং ফোর্স এবং কাটিং তাপমাত্রা পরিবর্তিত হয় এবং অবশেষে মিলিং প্যারামিটারের সর্বোত্তম সমন্বয় অর্থোগোনাল পরীক্ষার মাধ্যমে প্রাপ্ত হয়, যা প্রকৃত মিলিং প্রক্রিয়ার জন্য একটি রেফারেন্স প্রদান করে।
টংস্টেন-মলিবডেনাম খাদ সসীম উপাদান মডেলিং
2
2.1 টুল জ্যামিতি মডেল
সিমুলেশনটি একটি সিমেন্টেড কার্বাইড স্ট্যান্ডার্ড 4-ব্লেড এন্ড মিল ব্যবহার করে, এবং স্পেসিফিকেশনগুলি সারণি 1 এ দেখানো হয়েছে। সলিডওয়ার্কস 3D মডেলিং সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে মিলিং কাটার মডেল তৈরি করা হয়েছে, যেমন চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে। যেহেতু এই গবেষণার উদ্দেশ্য বিভিন্ন মিলিং প্যারামিটারের অধীনে কাটিং ফোর্স এবং কাটিং তাপমাত্রার তারতম্য বিশ্লেষণ করা হয় এবং টুলটির প্রধান কাটিং প্রান্তটি ওয়ার্কপিসের তুলনায় অনেক ছোট বলে বিবেচনা করা হয়, ABAQUS সীমিত উপাদান বিশ্লেষণে টুলটিকে একটি অনমনীয় বডি বলে ধরে নেওয়া হয়, নির্বিশেষে টুলের বিকৃতি এবং পরিধানের, টুলের শারীরিক পরামিতিগুলি সারণি 2 এ দেখানো হয়েছে।
সারণি 1 টুল স্পেসিফিকেশন (ইউনিট: মিমি) ছবি
ছবি
চিত্র 1 মিলিং কাটার মডেল
সারণি 2 টুল ফিজিক্যাল প্যারামিটার
ছবি
2.2 টংস্টেন-মলিবডেনাম খাদ উপাদানের গঠনমূলক মডেল
এই কাগজের সিমুলেশন ওয়ার্কপিস উপাদান হল টাংস্টেন-মলিবডেনাম খাদ, এবং প্রধান শারীরিক এবং যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা পরামিতিগুলি সারণি 3[4] এ দেখানো হয়েছে।
সারণি 3 টাংস্টেন-মলিবডেনাম খাদ উপকরণের ভৌত পরামিতি
ছবি
ধাতু কাটার প্রক্রিয়ায়, বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, উপকরণগুলি উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ স্ট্রেন এবং উচ্চ স্ট্রেন হারের অধীনে স্থিতিস্থাপক-প্লাস্টিকের বিকৃতির মধ্য দিয়ে যায়, তাই একটি যুক্তিসঙ্গত উপাদান মডেল প্রতিষ্ঠা করাও সফল সিমুলেশনের জন্য একটি মূল পদক্ষেপ। এই কাগজের উপাদান মডেল জনসন-কুক গঠনমূলক মডেল গ্রহণ করে, যা স্ট্রেন হার্ডেনিং এফেক্ট, স্ট্রেন হার্ডেনিং এফেক্ট এবং উপাদানের থার্মাল নরমিং ইফেক্টকে প্রতিফলিত করতে পারে এবং এর ফর্ম হল
ছবি
সূত্রে, σ হল প্রবাহের চাপ (MPa); ε হল প্লাস্টিকের স্ট্রেন; ε0 হল রেফারেন্স স্ট্রেন রেট; T হল তাপমাত্রা (ডিগ্রী); Tr হল ঘরের তাপমাত্রা (ডিগ্রী); Tm হল উপাদানের গলনাঙ্ক (ডিগ্রী); A, B, C, m এবং n হল উপাদান পরামিতি, এবং মানগুলি সারণি 4[5] এ দেখানো হয়েছে।
সারণি 4 জনসন-কুক টংস্টেন-মলিবডেনাম খাদ উপকরণের গঠনমূলক মডেল প্যারামিটার
ছবি
2.3 যোগাযোগ এবং সীমানা শর্ত
একটি পরিচিতি বৈশিষ্ট্য তৈরি করুন, এবং যেহেতু সিমুলেশনের সময় টুলটিকে একটি অনমনীয় বডি হিসেবে বিবেচনা করা হয়, তাই আপনাকে আরেকটি কঠোর বডি সীমাবদ্ধতা তৈরি করতে হবে। ওয়ার্কপিসের পাশে স্বাধীনতার সমস্ত ডিগ্রী সীমাবদ্ধ করার জন্য প্রাথমিক বিশ্লেষণ পদক্ষেপের অধীনে একটি সীমানা শর্ত তৈরি করুন। টুলটিকে স্বাধীনতার 4 ডিগ্রি সীমাবদ্ধ করতে হবে এবং Z অক্ষের চারপাশে ঘূর্ণন এবং আন্দোলন সেট করতে হবে, যেখানে ঘূর্ণন গতি হল টাকু গতি এবং চলাচলের গতি হল ফিড গতি। একটি পূর্বনির্ধারিত তাপমাত্রা ক্ষেত্র তৈরি করুন এবং ওয়ার্কপিসের তাপমাত্রা 298K হিসাবে সংজ্ঞায়িত করুন।
2.4 মেশ বিভাগ
জাল বিভাজনের গুণমান সীমিত উপাদান সিমুলেশন ফলাফলের উপর একটি দুর্দান্ত প্রভাব ফেলে। অতএব, মডেলটি জাল করার সময়, উপযুক্ত জাল ইউনিটের ধরনটি প্রথমে নির্বাচন করা উচিত এবং যুক্তিসঙ্গতভাবে জালের ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ করার জন্য যথার্থতা এবং খরচ ব্যাপকভাবে বিবেচনা করা উচিত। গ্রিড যত ঘন হবে, সিমুলেশন ফলাফলের নির্ভুলতা তত বেশি হবে, কিন্তু এটি গণনামূলক খরচ বাড়িয়ে দেবে। টুল গ্রিড এবং ওয়ার্কপিস গ্রিডের ন্যূনতম আকার হল 0.02 মিমি, এবং টুল এবং ওয়ার্কপিস যথাক্রমে ইউনিফর্ম গ্রিডে বিভক্ত। টুলের গঠন জটিল, একটি টেট্রাহেড্রাল অ-স্বতন্ত্র স্ট্রাকচারাল গ্রিড ব্যবহার করে, ধরনটি হল C3D10MT, এবং টুল গ্রিড হল 74400 ইউনিট। ওয়ার্কপিসটি হেক্সহেড্রাল স্ট্রাকচার্ড গ্রিড গ্রহণ করে, ওয়ার্কপিস গ্রিডটি 26250 ইউনিট এবং ওয়ার্কপিস গ্রিডের ধরনটি C3D8RT। জাল দেওয়ার পরে টুল এবং ওয়ার্কপিস যথাক্রমে চিত্র 2 এবং চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে।
ছবি
চিত্র 2 টুল গ্রিড
ছবি
চিত্র 3 ওয়ার্কপিস গ্রিড
2.5 মডেল সমাধান
ABAQUS/Explicit মডেল গণনার জন্য ব্যবহার করা হয়, এবং বিশ্লেষণ ধাপের ধরন হল গতিশীল স্পষ্ট তাপ-যান্ত্রিক সংযোগ বিশ্লেষণের ধাপ। গণনা শেষ হওয়ার পরে, ফলাফলগুলি ABAQUS পোস্ট-প্রসেসিং মডিউলের মাধ্যমে দেখা এবং বিশ্লেষণ করা যেতে পারে। মিলিং সিমুলেশন ফলাফল চিত্র 4 এ দেখানো হয়েছে।
ছবি
চিত্র 4 মিলিং সিমুলেশন ফলাফল
সিমুলেটেড অর্থোগোনাল টেস্ট
3
3.1 পরীক্ষামূলক নকশা
এই পরীক্ষাটি মূলত কাটিং স্পীড ভিসি, ব্যাক এনগেজমেন্ট এপি এবং ফিড পার টুথ এফজেড কাটিং ফোর্স এবং টংস্টেন-মলিবডেনাম অ্যালয় মিলিং করার প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রা কাটার প্রভাব অধ্যয়ন করে, তাই তিনটি ফ্যাক্টর এবং চারটি স্তর সহ একটি অর্থোগোনাল টেবিল সেট আপ করা হয়েছে (দেখুন সারণি 5) , অর্থাৎ vc, ap এবং fz কে স্বাধীন ভেরিয়েবল হিসাবে নিন। কাটিং প্রস্থ ae=1মিমি, ন্যূনতম কাটিয়া বল F এবং সর্বনিম্ন কাটিয়া তাপমাত্রা টি প্রতিক্রিয়া হিসাবে [6]। অর্থোগোনাল পরীক্ষার টেবিলের নির্বাচন নীতি অনুসারে, L16 অর্থোগোনাল টেবিল গৃহীত হয়, এবং পরীক্ষার বিন্যাস এবং ফলাফল সারণি 6 এ দেখানো হয়েছে।
সারণি 5 অর্থোগোনাল ফ্যাক্টর এবং স্তর
ছবি
সারণি 6 অর্থোগোনাল পরীক্ষার ফলাফল
ছবি
3.2 সসীম উপাদান সিমুলেশন ফলাফল বিশ্লেষণ
পরিসীমা R পদ্ধতিটি অর্থোগোনাল পরীক্ষার ফলাফল বিশ্লেষণ করতে ব্যবহৃত হয় এবং পরিসরটি প্রতিটি স্তরের সূচকের সাথে সংশ্লিষ্ট সর্বোচ্চ মান এবং সর্বনিম্ন মানের মধ্যে পার্থক্য বোঝায়। পরিসীমা বিশ্লেষণ পদ্ধতি, R পদ্ধতি হিসাবে উল্লেখ করা হয়, অর্থোগোনাল পরীক্ষার ফলাফল বিশ্লেষণের জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতি। এই পদ্ধতিতে গণনা এবং বিচারের দুটি মডিউল রয়েছে এবং পরীক্ষায় প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক, সর্বোত্তম স্তর এবং কারণগুলির সর্বোত্তম সমন্বয় খুঁজে বের করতে পারে [7]। R পদ্ধতির নীতি হল পরিসীমা গণনা করে প্রতিটি কলামে মানের পরিসীমা তুলনা করা। পরিসর যত বড় হবে, ফলাফলের উপর ফ্যাক্টরের প্রভাব তত বেশি হবে, যেটি প্রধান ফ্যাক্টর, এবং তারপর স্বজ্ঞাত বিশ্লেষণ পদ্ধতির মাধ্যমে ফলাফল বিশ্লেষণ করুন। সূচী হিসাবে ন্যূনতম কাটিয়া বল F গ্রহণ, পরীক্ষার ফলাফল বিশ্লেষণের জন্য সারণি 7 দেখুন। সারণিতে, K1, K2, K3 এবং K4 হল প্রতিটি প্রভাবক ফ্যাক্টরের প্রতিটি স্তরে পরীক্ষার ফলাফলের সমষ্টি এবং k1, k2, k3 এবং k4 হল সংশ্লিষ্ট গড় মান। মান
সারণি 7 সূচক F পরীক্ষার ফলাফলের বিশ্লেষণ (ইউনিট: N) ছবি
From Table 7, it can be concluded that the amount of back cutting and feed per tooth have a great influence on the cutting force, and the primary and secondary influences are B>C>A, তাই সূচক F-এর সর্বোত্তম স্কিম হল B1C2A2, অর্থাৎ, কাটার গতি vc হল 60m/s, প্রতি দাঁত fz ফিডের পরিমাণ হল 0.16mm/z, এবং ব্যাক কাটিং এপির পরিমাণ 2 মিমি হয়। সূচক হিসাবে সর্বনিম্ন কাটিয়া তাপমাত্রা T গ্রহণ করে, পরীক্ষার ফলাফলের বিশ্লেষণ সারণি 8 এ দেখানো হয়েছে।
সারণি 8 সূচক T পরীক্ষার ফলাফলের বিশ্লেষণ (ইউনিট: কে)
ছবি
From Table 8, it can be concluded that the cutting speed and the amount of back cutting have a great influence on the cutting temperature, and the primary and secondary effects are A>C>B, তাই পছন্দসই সমাধান হল A1B12C4, অর্থাৎ, কাটার গতি vc 50m/s, এবং প্রতি দাঁতের ফিডের হার fz পরিমাণ 0.16mm/z, এবং ap পরিমাণ হল 4mm।
টংস্টেন-মলিবডেনাম অ্যালয় মিলিং টেস্ট এবং মডেল যাচাইকরণ
4
4.1 পরীক্ষামূলক নকশা
টাংস্টেন-মলিবডেনাম অ্যালয় মিলিং টেস্টের সীমিত উপাদান মডেলের বৈধতা যাচাই করার জন্য, CNC মেশিনিং সেন্টার JOHNFORD-VMC-850 ব্যবহার করা হয়েছিল মিলিংয়ের জন্য, এবং স্ট্যান্ডার্ড 4-এজড কার্বাইড শেষ মিল ছিল টুল হিসাবে নির্বাচিত (চিত্র 5 দেখুন)।
ছবি
চিত্র 5 মিলিং কাটার
ওয়ার্কপিস শীটের আকার হল 150 মিমি × 130 মিমি × 45 মিমি। ডায়নামোমিটারে ওয়ার্কপিস ঠিক করার জন্য, মিলিংয়ের আগে মাউন্টিং হোলটি ওয়ার্কপিসে প্রক্রিয়া করা হয় এবং গর্তটি একটি φ8.6 মিমি টাংস্টেন স্টিল ড্রিল বিট দিয়ে ড্রিল করা হয় এবং তারপর ফিক্সিংয়ের জন্য নলাকার হেড হেক্সাগন সকেট হেড বোল্ট M8 এর মাধ্যমে। পরীক্ষায়, KISTLER9257b ত্রি-মুখী ডায়নামোমিটারটি কাটিয়া শক্তি পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল, ডায়নামোমিটারটি একটি চাপ প্লেট দ্বারা মেশিন টুল টেবিলে স্থির করা হয়েছিল, এবং কাটার তাপমাত্রা একটি ইনফ্রারেড থার্মোমিটার দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছিল। ডায়নামোমিটার এবং ওয়ার্কপিস ফিক্সিং চিত্র 6 এ দেখানো হয়েছে এবং বল পরিমাপ এবং তাপমাত্রা পরিমাপের প্রক্রিয়া চিত্র 7 এ দেখানো হয়েছে।
ছবি
ক) মেশিনিং মাউন্টিং হোল
ছবি
b) বল পরিমাপক স্থির
চিত্র 6 ফোর্স গেজ এবং ওয়ার্কপিস ফিক্সিং
ছবি
ক) কর্তন শক্তি পরিমাপ
ছবি
খ) তাপমাত্রা পরিমাপ কাটা
চিত্র 7 বল পরিমাপ এবং তাপমাত্রা পরিমাপ প্রক্রিয়া
4.2 মডেলের বৈধতা
কাটিং প্যারামিটারের তিনটি গ্রুপ পরীক্ষার জন্য নির্বাচন করা হয়েছিল। সারণী 9 এবং সারণি 10-এ ছক 9 এবং সারণি 10 থেকে দেখা যায় যে সিমুলেশন ফলাফলের সর্বাধিক ত্রুটি হল 15.6%, যা 20% এর মধ্যে রয়েছে। , তাই পরীক্ষার ফলাফল ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
সারণি 9 সিমুলেশন মান, পরিমাপ করা মান এবং কর্তন শক্তির ত্রুটি
ছবি
সারণি 10 সিমুলেশন মান, পরিমাপ করা মান এবং তাপমাত্রা কাটার ত্রুটি
ছবি
উপসংহার
5
এই কাগজে, ABAQUS সীমিত উপাদান বিশ্লেষণ সফ্টওয়্যারটি টাংস্টেন-মলিবডেনাম খাদের একটি ত্রি-মাত্রিক মিলিং মডেল স্থাপন করতে ব্যবহৃত হয়। বিভিন্ন কাটিং প্যারামিটার অনুসারে, টংস্টেন-মলিবডেনাম অ্যালয় মিল করার প্রক্রিয়াতে উৎপন্ন কর্তন শক্তি এবং কাটার তাপমাত্রার তারতম্য আইন অধ্যয়ন করা হয়, এবং সর্বোত্তম মিলিং পরামিতিগুলি অর্থোগোনাল পরীক্ষার মাধ্যমে প্রাপ্ত হয়। সমন্বয়, প্রকৃত মিলিং জন্য রেফারেন্স প্রদান. প্রাপ্ত উপসংহার নিম্নরূপ.
1) The back engagement ap and the feed per tooth fz have a great influence on the cutting force F, and the primary and secondary influences are B>C>A. অতএব, কর্তনকারী শক্তি F-এর সর্বোত্তম সমাধান হল B1C2A2, অর্থাৎ, vc=60m/s, fz= 0.16mm/z, ap=2mm।
2) The cutting speed vc and the back cutting amount ap have a great influence on the cutting temperature T, and the primary and secondary influences are A>C>B. অতএব, কাটিং তাপমাত্রা T এর সর্বোত্তম সমাধান হল A1B1C4, অর্থাৎ, vc=50m/s, fz=0.16mm/ z,ap=4mm।
3) প্রকৃত প্রক্রিয়াকরণে কাটিং দক্ষতা এবং সুবিধাগুলি ব্যাপকভাবে বিবেচনা করুন এবং প্রক্রিয়া প্যারামিটারগুলির সর্বোত্তম সমন্বয় লাভ করুন, অর্থাৎ, vc=60m/s, fz=0.16mm/z, ap{{4 }}মিমি।
