بررسی اثر عملیات سطحی کوبش فراصوتی بر تنش های پسماند ایجادشده و میزان سختی سطحی روی قطعات برشکاری شده با روش تخلیه الکتریکی سیمی

برشکاری با تخلیه الکتریکی سیمی (وایرکات)، یکی از فرآیند­های ماشین­کاری است که در آن، یک سیم نازک با نزدیک شدن به قطعه­ کار و ایجاد جرقه ­هایی در حضور سیال دی­الکتریک، به ­تدریج قطعه کار را برش می­ دهد. عدم تماس ابزار و قطعه­ کار، عدم وجود پلیسه، دقت ابعادی و پرداخت سطحی مناسب، از مزایای این روش هستند. تنش های پسماند سطوح وایرکات شده، ماهیت کششی دارند و در لایه ­های سطحی مقادیر بزرگی دارند. فناوری کوبش فراصوتی، با ایجاد فشردگی در لایه ­های سطحی قطعه ­کار، باعث ایجاد تنش پسماند فشاری و همچنین باعث بهبود برخی خواص مکانیکی از جمله سختی می­ شود. در این پژوهش، عملیات کوبش فراصوتی، با ساخت ابزار ارتعاشی فراصوتی و نصب آن بر روی دستگاه تراش، بر روی نمونه­ های وایرکات شده از فولاد آلیاژی پرکاربرد Mo۴۰(DIN ۱.۷۲۲۵) در سه سطح متفاوت پرداخت، نیمه پرداخت و خشن انجام گرفت. تاثیر پارامترهایی همچون تعداد پاس، سرعت پیشروی و نوع برش قطعات وایرکات شده در دامنه ثابت ارتعاش، بر روی تنش پسماند ایجادی، بررسی شدند. آزمایش­ های انجام­شده با روش تاگوچی، نشان دادند که در همه حالت­ ها، این فرآیند، باعث تبدیل تنش های پسماند کششی به تنش های پسماند فشاری قابل ­توجه در نمونه های وایرکات شده می شود. تنش پسماند فشاری به ۱۶۵۴ مگاپاسکال نیز رسید. افزایش تعداد پاس ها، تنش پسماند فشاری را افزایش می دهد، اما افزایش سرعت پیشروی، آن را کاهش می دهد. با انجام فرآیند در همان پاس اول، به ترتیب برای نمونه نیمه پرداخت، پرداخت و خشن افزایش ۳۰، ۳۱ و ۴۸ درصدی در مقادیر سختی سطحی مشاهده گردید و با پاس­ های بعدی این افزایش ادامه یافت.