TY - JOUR ID - TI - Formation of Compressive Residual Stress by Face Milling Steel AISI 1045 توليد الاجهادات الضغطية المتبقية بواسطة التفريز السطحي للصلب (AISI 1045) AU - Samir Zidan Al-Fahadawy سمير زيدان خلف AU - Samir Ali Al-Rabii سمير علي امين AU - Ahmed Naif Al-Khazraji احمد نايف الخزرجي PY - 2015 VL - 11 IS - 1 SP - 40 EP - 50 JO - Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية SN - 18181171 23120789 AB - Machining residual stresses correlate very closely with the cutting parameters and the tool geometries. This research work aims to investigate the effect of cutting speed, feed rate and depth of cut on the surface residual stress of steel AISI 1045 after face milling operation. After each milling test, the residual stress on the surface of the workpiece was measured by using X-ray diffraction technique. Design of Experiment (DOE) software was employed using the response surface methodology (RSM) technique with a central composite rotatable design to build a mathematical model to determine the relationship between the input variables and the response. The results showed that both the feed rate and the cutting speed are the significant factors controlling the surface residual stress, while the depth of cut had no influence. A quadratic empirical model was developed with a 95% confidence level, and a good agreement was found between the experimental and predicted results. A numerical optimization was then conducted through DOE program to find the optimum surface residual stress at the optimum cutting parameters, depending on the maximum desirability obtained. The optimum compressive surface residual stress (-224.361 MPa) was found at cutting speed of 69.2 m/min, feed rate of 0.4 m/min and depth of cut of 0.4 mm.

ترتبط أجهادات التشغيل بشكل وثيق جدا" مع عوامل القطع والاشكال الهندسية لأدوات القطع . يهدف عمل هذا البحث الى التحقق من تأثير سرعة القطع ومعدل التغذية وعمق القطع على الاجهاد المتبقي السطحي للصلب (AISI 1045) بعد عملية التفريز الوجهي . تم قياس الاجهاد المتبقي على سطح المشغولة بعد كل عملية تفريز بأستخدام تقنية حيود الاشعة السينية (XRD). تم تطبيق برنامج تصميم التجارب (DOE) بأستخدام تقنية منهجية الاستجابة السطحية (RSM) بتصميم دوارمركب مركزي (CCD) لبناء نموذج رياضي لأيجاد العلاقة بين المتغيرات الداخلة والاستجابة . أظهرت النتائج بأن كلا" من معدل التغذية وسرعة القطع عوامل مهمة تتحكم بالاجهاد المتبقي السطحي بينما لم يكن لعمق القطع تأثير . تم عمل نموذج تجريبي من الدرجة الثانية بموثوقية 95% ووجد توافق جيد بين النتائج العملية والمتنبئة . بعد ذلك ، تم عمل أمثلية عددية خلال برنامج تصميم التجارب لأيجاد أمثل اجهاد متبقي سطحي عند أمثل عوامل قطع أعتمادا" على أقصى مطلوبية مستحصلة . وفقا" لذلك ، وجد أن الاجهاد المتبقي السطح الضغطي الامثل (-224.361) ميجاباسكال عند سرعة قطع (69.2) م/ دقيقة ومعدل تغذية (0.4) م/ دقيقة وعمق قطع (0.4) ملم . ER -