Optimasi Parameter Material untuk Simulasi Pemotongan Ortogonal AISI4140 pada Berbagai Kondisi Tempering

Abstract

Parameter mekanis AISI4140 yang dipadamkan dan ditempa serta karakteristik proses pemesinan bergantung pada kondisi tempering material. Karakteristik proses relevansi praktis tidak hanya gaya pemotongan dan keausan pahat, tetapi juga kondisi lapisan permukaan bagian mesin. Untuk memprediksi dan meningkatkan karakteristik ini secara efisien, simulasi pembentukan chip melalui metode elemen hingga (FEM) biasanya diterapkan. Namun, masalah dalam simulasi pemesinan yang sering dibahas adalah memilih parameter material yang sesuai untuk model tegangan aliran. Ini terutama menjelaskan AISI4140 dengan berbagai kondisi temper, karena dalam banyak kasus perlakuan panas yang tepat tidak diberikan secara rinci, bahkan dalam literatur ilmiah. Dalam karya ini, pemotongan ortogonal AISI4140 dengan temperatur tempering 300°C, 450°C dan 600°C diselidiki melalui eksperimen dan simulasi FE. Model tegangan aliran Johnson-Cook digunakan dalam simulasi FE. Parameter material rujukan untuk kondisi temper diadaptasi secara iteratif melalui optimasi numerik agar sesuai dengan gaya pemotongan eksperimental. Parameter yang diperoleh dibandingkan dengan nilai literatur untuk menyiapkan landasan bersama untuk simulasi pemotongan AISI4140. Ini berkontribusi pada pemodelan proses yang ditingkatkan saat pemesinan AISI4140 dengan perlakuan panas yang disesuaikan dengan kasus penggunaan.