所有提交的电磁系统将被重定向到在线手稿提交系统。作者请直接提交文章在线手稿提交系统各自的杂志。

优化加工条件将AlSiC金属基复合材料使用方差分析

j . Satheesh1,Tajamul帕夏2,哈瑞3,t . Madhusudhan4
  1. 机械工程系教授,SJB理工学院,印度班加罗尔
  2. Mech学系副教授。Engg、国家工程、印度迈索尔
  3. Asst.教授,机械。Engg。王公理工学院,印度迈索尔
  4. 机械工程系教授,SJB理工学院,印度班加罗尔
相关文章Pubmed,谷歌学者

访问更多的相关文章国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术

文摘

金属基复合材料(MMC)是一种先进的工程材料具有许多有利的特征像重量轻、强度高、刚度高、能够在更高的温度下操作等等。然而,这些材料很难机很难因为它们包含磨料陶瓷作为分散相在塑性材料矩阵阶段。我们的研究旨在铸造AlSiC复合棒25% w / w碳化硅组成。研究采用数控车削操作与田口方法经历了18个正交阵列用于实验设计。试图优化三个参数的影响即切削速度、进给速率和深度的降低表面粗糙度值(Ra和Rz)。方差分析(方差分析)已经知道了这三个因素对响应的影响使用统计软件MINTAB 16。

关键字

加工,切削参数,方差分析,统计分析

我的介绍。

金属基复合材料广泛应用复合材料在航空航天、汽车、电子产品和医疗行业。这是因为他们的优越的机械性能如强度重量比,高的热导率。主要由矩阵操作所需的属性,强化元素和接口。这些复合材料是通过引入生产陶瓷增援如氧化锆、氧化铝、碳化硅(SiC)基本矩阵元素(如铝、镁、钛合金颗粒,纤维或胡须[1 - 4]。
有几种方法来制造间但搅拌铸造法很受欢迎。颗粒增强金属基复合材料的性质所产生的这种方式在很大程度上影响了类型,大小和重量的部分的强化粒子及其分布的矩阵。
间的一个持久的问题是他们很难机器由于高硬度和磨料增强粒子的性质在许多情况下明显比常用的高速钢(HSS)工具和硬质合金工具[5 - 7]。这些结果在快速刀具磨损和加工表面质量差。大部分的研究人员报道,Poly-Crystalline金刚石(PCD)工具和CVD(化学蒸汽沉积)最喜欢的一个机器(车削或铣削)间质。
困难与加工相关的间质需要最小化如果这些材料更广泛使用。在目前的调查试图由研究减少变量的影响在数控车削表面粗糙度的AlSiC执行性能的分析。切削速度、进给速率和深度减少选择的影响参数和满23阶乘(田口的18正交数组)实验设计进行了收集实验数据和分析这些参数对表面粗糙度值的影响[8 - 14]。统计软件使用MINITAB 16进行方差分析。

二世。实验的细节

2.1工作材料
主材料成分的75%和SiC 25%被选中。八个测试标本抛Ø21x230mm大小。标本是粗糙加工轴。直径是维持在19.3毫米,以确保在卡盘刚度。标本加工有三种不同的输入参数对每件60毫米的长度。
图像
2.2实验计划和程序
实验进行了一个数控车削中心机器上(压铸锌合金Quickturn 15 n)在政府工具间和培训中心(GT&TC),印度迈索尔。标本Ø19.3x230mm大小被用于实验。测试样品安装在卡盘。
图像
所需的切削速度、进给速率和深度削减被包含到数控编程部分执行的操作根据田口了18个正交数组。每个样本都标有相应的试验数量来确定所使用的条件。的步骤被重复,直到整个实验完成。两个级别的工艺参数/因素下面。
图像
在切削速度(米/分钟),B是加料速度(毫米/转速)和C深度削减(mm)。
八个不同的标本的工艺参数是基于田口方法的18正交阵列可以列表如下。
图像
该仪器用于测量表面表面测试仪。蔡司Surfcom 130被用来测量每个试验样品的粗糙度。测试是40毫米长度的试样进行的。
表面粗糙度值(Ra和Rz)的所有八个标本可以列表如下。
图像

三世统计分析

反应和加工参数之间的数学关系使用多元回归分析建立了。在目前的研究中,工艺参数之间的相关性切削速度、进给速率,建立了剪切和表面粗糙度的深度。多元线性回归模型得到使用MINITAB 16。
Ra = 2.0701 - 1.57387 + 0.0064125 + 19.189 B + C公元前AB - 0.0251 - 6.98 - 0.00689 CA
Rz = 6.4726 - 6.13775 + 0.035525 + 78.598 B + C公元前AB - 0.2172 + 8.08 - 0.03044 CA

4方差分析(方差分析)

方差分析(方差分析)的方法分配变化的各种输入输出。下面的表显示了方差分析的结果分析。方差分析的目的是研究加工参数显著影响性能特征。
下面的表进行方差分析Ra和Rz后得到。
图像

诉优化和分析结果

基于给出的数学模型方程对Ra和RZ,研究不同加工参数对Ra的影响和RZ已经分析合适的参数组合可以实现表面粗糙度的控制。各种组合的阴谋得到切削速度和表面粗糙度(Ra和Rz)、加料速度和表面粗糙度以及削减的深度和表面粗糙度。这些情节如下。
图像

六。结论

本文研究切削速度的影响,进给速率和深度削减在数控车削表面粗糙度的铝/碳化硅金属基复合材料。功能表面粗糙度与切削参数之间的关系建立了使用回归分析的原则。之间的拟合优度开发模型和实验结果进一步评估通过方差分析(方差分析)和f值测试。根据上面的分析,建立了以下结论。
使用方差分析分析工艺参数如切削速度的影响,加料速度、深度的减少是一个有用的工具来实现最好的表面光洁度铝碳化硅复合材料。
方差分析的结果(ANIOVA) Ra和Rz值在表3.1和3.2分别获得表明饲料率是最重要的加工参数影响的性能特征其次是切削速度和深度。
从图5.1可以看出饲料率最低影响表面粗糙度值在0.05 mm /牧师和增加。
也可以得出同样的进给速率图是最有影响力的因素和直接成比例增加表面粗糙度即随着进给速率增加表面粗糙度也增加。因此降低了表面粗糙度最小饲料是可取的。
从主效应图,也可以推断出,表面粗糙度和提高切削速度也提高了。
温和的切割速度,降低进给速率和更高的深度削减是理想的加工条件加工铝碳化硅复合材料。
温和的切割速度,降低进给速率和更高的深度削减是理想的加工条件加工铝碳化硅复合材料。
从我们的实验值,它可以注意到,获得最佳的表面粗糙度值为0.402μm和2.354μm Ra和Rz值分别在切割速度140米/分钟,加料速度0.05毫米/牧师和减少0.5毫米的深度。

引用

  1. 马丁我。Pech,“AlSiC复合铝合金”《机械科学、39,不。3,页1032 - 1035。
  2. H joardar N S Das,”效应的实验研究LM6 /碳化硅金属基复合材料及其使用表面反应技术预测”Intl Engg和科学》杂志上,第三卷,不。7月8日,2011年,页132 - 143。
  3. 哈立德Mahmood Ghauri”Synthesisation和AlSiC复合的综合表征搅拌铸造法”杂志Engg科技、vol.9 pp102 - 110。
  4. Manoj Singla”,发展基于铝碳化硅微粒金属矩阵”JMMCE, 8卷,6号,2009年,页455 - 467。
  5. r . Ramanujam,”田口多机器的特点优化将al - 15% sicp复合材料的使用意愿函数分析,研究制造”杂志,1卷,空间站。2 - 3,2010年,页120 - 125。
  6. A.V.N.L.沙玛,“最佳加工条件的铝/碳化硅MMC使用PSO和回归分析”,IJERA ISSN。2248 - 9622年,卷2,空间站6,2012年11 - 12月,页497 - 500。
  7. Sujit Das,”一个实验调查的Machinabilty粉形成碳化硅复合”,Intl科学研究”杂志卷。2,问题7,页82 - 100。
  8. R.Ramanujam, R。拉,”田口方法的车削加工特征优化AlSiC复合使用期望函数易观,研究制造”杂志120 - 125页。
  9. H.S.贝恩,博士。吗哪,”研究的基地(6063)/ 5卷%碳化硅和艾尔(6063)/ 10卷% SiC-MMC”国家进步和未来趋势发展会议上的机械和材料工程,2月19日至20日,2010年。
  10. N Muthukrishnan J保罗,”一个调查对工件的影响加强百分比machinabilty AlSiC金属基复合材料”的问题,在机械工程》杂志上的卷。3、15 - 24页,2011年6月。
  11. t。s。马赫什先生,”一个实验调查的铝/碳化硅/ B4C混合金属基复合材料使用方差分析分析”,学术期刊的工程期(2),页25 - 31所示。
  12. Balamurgan Adithan,赛义德·巴纳,”沉思的机械和热性能与碳化硅铝”,Intl Engg和先进技术杂志》,卷。2、二期,2011年12月。
  13. Rajesh Purohit, R。Rana,“制造AlSiC复合粉Mettalurgy过程和测试的属性“IJERA,卷。2,第三期,页420 - 433,2012年5月- 6月。
  14. D Sujan M拉赫曼,“物理力学性质与氧化铝和碳化硅铝金属基复合材料增强”,国际期刊Engg和应用科学,第1辑,第五期,2009年11月,。