از آنجایی که انجام مطالعات تجربی در زمینه ی عملیات براده برداری امری هزینه بر، وقت گیر و دارای محدودیت می باشد، امروزه محقیقن از روش های اجزای محدود به عنوان ابزاری کارآمد جهت انجام مطالعات خود بهره برده اند. سایش ابزار که نقش مهمی در کیفیت نهایی قطعه ی ماشینکاری شده دارد، از جمله مواردی می باشد که در سال های اخیر به لطف استفاده از شبیه سازی اجزای محدود، مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش اول از این تحقیق، شبیه سازی دو بعدی فرآیند براده برداری متعامد با نرم افزار تجاری deform-2d-v9.0 در حالت های متفاوت سرعت برشی و زاویه ی براده ابزار، و مجموعا در دوازده حالت صورت پذیرفته است. در این بخش ابتداً جهت بهبود دقت شبیه سازی، شرایط اصطکاکی در سرعت های برشی و زوایای براده ی مختلف، بگونه ایی تغییر داده شده است که کمترین خطای شبیه سازی نیروی اصلی ماشینکاری حاصل گردد. سپس در ادامه با مدل نرخ سایش یوسویی که بر اساس سایش چسبنده می باشد، به بررسی تغییرات نرخ سایش ابزار پرداخته شده است. در بخش دوم نیز، شبیه سازی سه بعدی فرآیند براده برداری غیر متعامد با نرم افزار تجاری deform-3d-v6.1صورت پذیرفته است. در این بخش بر اساس ترکیبی از دو مدل یوسویی و تاکایاما-موراتا به بررسی تغییرات نرخ سایش ابزار در زوایای تنظیم، تمایل و نوک قلم متفاوت ابزار که در حالت دو بعدی و متعامد قابل اعمال نیستند، پرداخته شده است.

یکپارچکی سطح قطعهی ماشینکاری شده به عنوان یکی از مهمترین و ضروریترین معیارها جهت ارزیابی کیفیت و عمر کاری محصول نهایی همواره مورد توجه مهندسین و صنایع پیشرفته بوده است. سوپرآلیاژ اینکونل 718 به عنوان یک ماده سخت دارای خواص منحصر بفردی است که سبب کاربرد گسترده آن در صنایع هوایی شده است . بنابراین بررسی یکپارچگی سطح در فرآیند ماشینکاری نهایی این سوپرآلیاژ بسیار حائز اهمیت میباشد و نقش بسیار مهمی در کارایی قطعات تولید شده ایفا مینماید. از این رو در بخش نخست این تحقیق با استفاده از مطالعات تجربی و سیستم های هوشمند شاخصه های مهم یکنواختی سطح شامل تنش های پسماند سطحی و زبری سطح قطعه کار در فرآیند ماشینکاری نهایی سوپر آلیاژ اینکونل 718 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که با استفاده از سیستمهای هوشمند پارامترهای ماشینکاری بگونهای تعیین گردید که شرایط بهینهی تنش پسماند و زبری سطح در وضعیتهای مختلف بدست آمد. از طرفی دیگر شبیه سازی اجزای محدود فرآیند ماشینکاری که در سالهای اخیر به شدت مورد توجه محققین قرار گرفته است، به عنوان ابزاری کارآمد جهت فهم بیشتری از فرآیند براده برداری بکار گرفته میشود. مهمترین مسئله در این راستا دقت نتایج مدل اجزای محدود و قابلیت شبیه سازی خروجیهای حائز اهمیتی همچون شاخصههای یکپارچگی سطح میباشد. از اینرو قسمت دوم از این رساله به شبیه سازی اجزای محدود براده برداری سوپر آلیاژ اینکونل 718 و بررسی موارد مذکور اختصاص یافت. در ابتدا راهکارهای موثری جهت بهبود دقت نتایج شبیه سازی ارائه گردید، سپس با استفاده از مکانیزم تبلور مجدد مکانیکی تغییرات میکروساختاری به عنوان یکی از شاخصههای مهم یکپارچگی سطح در ماشینکاری اینکونل 718 شبیه سازی شد. نتایج حاکی از آن است که استراتژیهای بکار گرفته شده در این تحقیق میتواند به عنوان گامی موثر جهت بهبود دقت نتایج شبیه سازی ماشینکاری مواد سخت استفاده گردد.