سوال ۱۱۲ کنکور ارشد مهندسی مکانیک ۱۴۰۱

رقابت افزایش مقاومت با سرعت و اثر گرمایش

گزینهٔ ۴ روند کیفی متعارفِ موردنظر سؤال است: نیروی محوری و گشتاور هر دو ابتدا افزایش می‌یابند، به بیشینه می‌رسند و سپس با افزایش بیشتر سرعت کاهش می‌یابند. مقایسه باید با هندسهٔ مته، جنس قطعه‌کار و پیشروی در هر دور ثابت انجام شود؛ افزایش هم‌زمان پیشروی، این مقایسه را مخدوش می‌کند.

در سرعت‌های نسبتاً کم، تغییر رفتار تغییرشکل و تماس ابزار–براده با سرعت می‌تواند مقاومت را افزایش دهد. در سرعت‌های بالاتر، افزایش دمای ناحیهٔ برش، نرم‌شدن حرارتی و تغییر چسبندگی را به دنبال دارد و مقاومت برشی و نیروها کاهش می‌یابند. رقابت این دو اثر، وجود بیشینه را به‌جای یک روند تک‌نواخت توضیح می‌دهد.

• ۱: برای نیرو و گشتاور روندهای تک‌نواخت مخالفی می‌دهد و افزایش و کاهش مشترکِ این قرارداد را نادیده می‌گیرد.
• ۲: آن نیز روندها را از هم جدا می‌کند و بیشینه را در نظر نمی‌گیرد.
• ۳: ترتیب موردنظر را معکوس می‌کند و کمینه را به‌جای بیشینه توصیف می‌کند.

این روند آموزشی تجربی است و قانون همگانی برای هر ماده، پوشش، سیال خنک‌کار و بازهٔ سرعت نیست. نیرو و گشتاور سوراخ‌کاری به همهٔ این شرایط وابسته‌اند و از سرعت به‌تنهایی قابل پیش‌بینی یکتا نیستند. پژوهش مدل‌سازی نیروهای سوراخ‌کاری

تلهٔ رایج: با ثابت بودن پیشروی در هر دور، افزایش سرعت دوران، پیشروی در دقیقه را نیز افزایش می‌دهد؛ این امر به معنی افزایش ضخامت براده نیست.