Ανάπτυξη τρισδιάστατου μοντέλου για τον προσδιορισμό της φθοράς κοπτικού εργαλείου κατά το φρεζάρισμα αλουμινίου

Abstract

Το αλουμίνιο 7075 είναι ένα κράμα που πρωταγωνιστεί στη σύγχρονη βιομηχανία, με πληθώρα εφαρμογών να βασίζονται σε αυτό. Η δημοτικότητα του αυτή έχει να κάνει με ιδιότητες όπως την εξαιρετικά αντοχή κατά βάρος, την αντοχή στη διάβρωση, αλλά και την ολκιμότητα του. Το αλουμίνιο αποτέλεσε και αποτελεί ένα βασικό μέταλλο στον τομέα της μεταλλουργίας. Οι κατεργασίες αφαίρεσης υλικού είναι ένας από τους αρχαιότερους τομείς της τεχνολογίας και της ιστορίας, συμβαδίζοντας με την πρόοδο και τα επιτεύγματα του ανθρώπου. Στη σήμερον ημέρα βασίζονται σε προηγμένα υλικά όπως τα σκληρομέταλλα για την επιτυχή κατεργασία, ανοίγοντας το δρόμο στην κατασκευή αδύνατων, μέχρι πρότινος, γεωμετριών από χρησιμότατα υλικά όπως το αλουμίνιο 7075, με τη χρήση CNC εργαλειομηχανών. Αυτές οι διεργασίες, καθώς και η βιομηχανία γύρω τους, βασίζονται στην βελτιστοποίηση των μεθόδων κατεργασίας, την μέγιστη παραγωγικότητα και την ελαχιστοποίηση του κόστους της κατεργασίας. Η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων χρησιμοποιείται ευρέως στη Μηχανολογία με στόχο ακριβώς την προσομοίωση και πρόβλεψη της αστοχίας ή διαφόρων παραμέτρων ενός συστήματος. Μέσω του προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων DEFORM 2D/3D προσομοιώθηκαν δυο περιπτώσεις πρόωσης και ταχύτητας περιστροφής στο μετωπικό φρεζάρισμα αλουμινίου 7075. Οι κατεργασίες προσομοιώθηκαν με τη χρήση κοπτικού εργαλείου καρβιδίου με προσμίξεις κοβαλτίου ποσοστού 19% από την βιβλιοθήκη του DEFORM 2D/3D, το οποίο σχεδιάστηκε μέσω του CAD προγράμματος Autodesk Inventor Professional 2023. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν καθαρίστηκαν από τυχόν θόρυβο και σφάλματα και παρουσιάστηκαν σε γραφήματα μέσω του λογισμικού MathWorks MATLAB R2023a.