دراسة تأثير ظروف نفث مختلفة على الخواص الترايبولوجيه في عمليات التشغيل

رسالة ماجستير

اسم الباحث : رؤى عبدالحسين عبدالصاحب

اسم المشرف : أ.د. ماهر حميد مجيد ;أ.م.د. مسلم محسن علي

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية الهندسة

الاختصاص : الهندسة الميكانيكية

سنة نشر البحث : 2025

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

الخلاصة

تهدف هذه الدراسة إلى دراسة تأثير سرعة وزاوية نفث مادة الزيت على البلى لأداة القطع وخشونة السطح ودرجة حرارة القطع في آلة الخراطة باستخدام الفولاذ منخفض الكربون. لعبت آلة الخراطة دورًا مهمًا في عملية تشغيل المعادن، والتي تتضمن القطع. تُعد معاملات التشغيل لعملية الخراطة مهمة جدًا لتحقيق أداء عالٍ، والذي يُقاس بقابلية التشغيل، والتشطيب الجيد للسطح، وانخفاض البلى الأداة، وارتفاع معدلات إزالة المواد. من الضروري تجربة تحسين سرعات القطع ومعدلات التغذية مع الحفاظ على عمق ثابت للقطع. تم استخدام الفولاذ منخفض الكربون. يحتوي العمل التجريبي على ثلاثة ظروف مختلفة أثناء عمليات قطع المعادن، بما في ذلك القطع الجاف، وقطع بالغمر، و نفث الزيت، باستخدام توفر الدراسة معلومات لتحسين معلمات حقن الزيت وتحسين التزييت من خلال فحص البلى وخشونة السطح، بالإضافة إلى تأثيرات تزييت نفث وزاويته وسرعته على أداء التزييت. تم استخدام نفث الزيت طوال عملية الخراطة، مع تضمين زاويتي حقن مختلفتين (15 و40 درجة) في ظروف التزييت. تم اختبار ضغوط تزييت مختلفة، بما في ذلك (6 و12) بار، لفحص كيفية تأثيرها على خشونة السطح، وبلى الأداة، ودرجة حرارة القطع، وقابلية استهلاك الرقاقة بمعدلات تغذية مختلفة، وخصائص الاحتكاك بمرور الوقت. أظهرت النتائج انخفاضًا كبيرًا في الخشونة، خاصة بالنسبة للعينات التي تم قطعها باستخدام نفث الزيت، حيث كانت أفضل النتائج في الخشونة وأفضل النتائج لدرجة حرارة منطقة القطع للعينات المقطوعة باستخدام فوهة نفث بزاوية 15 درجة وضغط 6 بار. من خلال القطع الجاف، تبين أن خشونة السطح تصل إلى (4.853 ميكرومتر) عند (0.03 مم/لفة) وسرعة القطع (28 مترًا/دقيقة) مقارنةً بالظروف الأخرى، وفي عملية الغمر، تصل إلى (2.53 ميكرومتر) ولكنها تستهلك كمية كبيرة من الزيت. وقد صاحبت المشاكل الناتجة عن الاهتزازات وتغيرات درجات الحرارة زيادة في استخدام الطاقة عند رفع الضغط إلى 12 بار. ووجد التحليل التجريبي أن خفض الضغط واستخدام فوهة صغيرة كان أفضل طريقة لتحسين خصائص الاحتكاك

Study the Effect of Different Jet Conditions on Tribological Properties in the Machining Process

Abstract

This study aims to investigate the effect of lubricant jet speed and angle on tool wear , surface roughness and cutting temperature in the lathe machine by used low carbon steel .The lathe machine played a significant role in the metalworking process, which involves cutting. The operating parameters for the turning process are very important for achieving high performance, which is measured by workability, good surface finishing, lower tool wear, and higher material removal rates. It is necessary to experiment with optimization cutting speeds and feed rates while maintaining a consistent depth of cut. Low-carbon steel. The experimental work contains three different conditions during metal cutting operations, including dry cutting, flood oil cutting, and oil jet lubricant, utilizing (ARO). This study provides information for optimizing oil injection parameters and improving lubrication by examining the characteristics of wear and surface roughness as well as the effects of oil jet lubrication, angle, and speed on lubrication performance. Oil jet lubrication was used throughout the turning process, with two different injection angles (15˚and 40˚) included in the lubrication conditions. Various lubrication pressures, including (6 and 12) bar, were tested to examine how they affected surface roughness, tool wear, cutting temperature, chip expendability at different feed rates, and tribological characteristics over time.
The results showed a significant decrease in roughness, especially for samples that were cutting with oil jet lubricant as the best results in roughness and the best outcomes for cut zone temperature were for samples cut with nozzle jet of angle 15˚ and pressure 6 bar. Through the dry cut, it was demonstrated that the surface roughness reaches (4.853 µm) at (0.03 mm/rev) and cutting speed (28 m/min) in comparison to other conditions, and in flood operation, it reaches (2.53 µm) but uses a significant amount of oil. The problems caused by vibrations and temperature variations were accompanied by an increase in energy usage when the pressure was raised to 12 bars. The experimental analysis found that lowering pressure and using a small nozzle was the best way to improve tribological properties.