TY - JOUR ID - TI - Finite Element Analysis of the Rake Angle Effects on Residual Stresses in a Machined Layer تأثير زاوية جرف عدة القطع على الاجهادات المتبقية في الطبقة المشغلة باستخدام طريقة العناصر المحددة AU - Maan Aabid Tawfiq PY - 2007 VL - 25 IS - 1 SP - 36 EP - 48 JO - Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا SN - 16816900 24120758 AB - In this paper, a plane strain Finite Element Method is developed and applied to model andsimulate the orthogonal metal cutting of (AISI 1045 St) with continuous chip formation.Seven sets of simulation results for cutting with rake angles (-15o, -10o, -5o, 0o, 5o, 10 o and15o), are summarized and compared to analyze their effects in the cutting process in steadystate condition. Simulation results of the residual stresses below the machined layer arepresented and compared with other papers in the literature and showed good agreement.Simulation results offer an insight into residual stresses through different values of rakeangles. Based on simulation results, characteristics of residual stress distribution can becontrolled by optimizing the rake angle. The simulated results show that for positive rakeangles and position, the zero of maximum effective stress is found to be at (0.04) mmbeneath the work piece surface, while for negative rake angles, the position of maximumeffective stress is changed to be directly on the workpiece surface.

تم في هذا البحث تطبيق طريقة العناصر المحددةوذلك ،(AISI 1045 St) المستوي، وذلك بهدف نمذجة ومحاكاة عملية القطع العمودي لصلب نوعتم تهيئة نماذج تحاكي سبعة قيم لزوايا .(continuous chip) عند ظروف تكوين النحاتة المستمرة١٥ )، وذلك بهدف تحليل ومقارنة تأ º-،١٠º ،٥º ،٠º ،٥º- ،١٠º- ،١٥º -) : جرف عدة القطع وهيثير هذه الزاوبة تحت ظروف قطع مستقرة على الاجهادات المتبقية أمكن باستخدام طريقة العناصرالمحددة توضيح الاجهادات المتبقية والناتجة عن عملية القطع وذلك في المنطقة الواقعة أ سفل الطبقةالمشغلة وتم كذلك مقارنة النتائج المستحصلة مع بحوث أخرى منشورة في الأدبيات و أعطت نتائججيدة، كما وبينت النتائج وصفا دقيقا لتأثيرات زاوية الجرف على الاجهادات المتبقية، حيث أظهرتنتائج المحاكاة امكانية السيطرة على قيم وتوزيع هذه الاجهادات من خلال التحكم الأمثل بقيم زاويةالجرف. وأظهرت نتائج المحاكاة كذلك بانه عند زوايا الجرف ذات القيم الموجبة والصفر يكون موقعأقصى اجهاد فعال عند مسافة تبعد مقدار ( ٠,٠٤ ) ملم عن حافة السطح المشغل، في حين تتغيرقيمأقصى اجهاد فعال عند زوايا الجرف ذات القيم السالبة لتكون على حافة السطح المشغل تماما. ER -