مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه تجربی تاثیر سختی قطعه کار و اندازه ذرات ساینده در فرآیند پرداختکاری جریان ساینده دورانی

نویسندگان
محمدرضا شبگرد 1
علی اصغر امینی خسرقی 2
احد قلی پور 3
1 دانشیار تبریز-دانشگاه تبریز- ریاست دانشکده فنی مهندسی مکانیک-گروه مهندسی ساخت و تولید- محمد رضا شبگرد
2 دانشگاه تبریز
3 مربی مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز
چکیده
ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻣﺎﺷﻴﻨﻜﺎری به روش ﺟﺮﻳﺎن ﺳﺎﻳﻨﺪه دورانی ﻳﻜﻲ از ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎی نوین ﭘﺮداﺧﺖ ﺳﻄﺢ ﻣﺤﺴﻮب ﻣﻲﮔﺮدد ﻛﻪ در آن ﺑﺮداﺷﺖ ﻣﺎده در ابعاد ﻣﻴﻜﺮو ﻳﺎ ﻧﺎﻧﻮ و به کمک ذرات رﻳﺰ ﺳﺎﻳﻨﺪه انجام می شود. ماشینکاری به روش جریان ساینده دورانی ‌در مقایسه با دیگر روشهای پرداختکاری، برای پرداخت سطوح داخلی‌ و‌ خارجی پیچیده خیلی ‌موثر‌ و ‌مناسب می باشد. در این پژوهش فرآیند ماشینکاری به روش جریان ساینده دورانی در پرداختکاری فولاد ابزار گرم کار‌H 13 مورد بررسی قرار گرفته و با دوران قطعه کار سعی در افزایش نرخ براده برداری و کاهش زبری سطح شده است. ‌‌در این راستا، تاثیر سرعت دورانی، مش‌ ذرات ساینده و ‌سختی قطعه کار بعنوان پارامترهای ورودی فرآیند بر روی پارامترهای خروجی فرآیند شامل زبری سطح و نرخ براده برداری مطالعه شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که اعمال سرعت دورانی موجب افزایش نرخ براده برداری و بهبود صافی سطح می‌ شود. افزایش مش ذرات ساینده سبب کاهش نرخ براده برداری و افزایش بهبود زبری سطح می گردد. همچنین با افزایش سختی قطعه کار، نرخ براده برداری کاهش یافته و در شرایط یکسان پرداخت، صافی سطح بدست آمده برای قطعه کار با سختی بیشتر بهتر از صافی سطح بدست آمده برای قطعه کار با سختی کمتر می باشد.
کلیدواژه‌ها
پرداختکاری به روش جریان ساینده دورانی
فولاد H 13
سرعت دورانی
مش ذرات ساینده
سختی قطعه کار

موضوعات

عنوان مقاله English

Experimental investigation of the effects of work piece hardness and abrasive particle size in rotational abrasive flow Machining

نویسندگان English

Ali asghar amini khasraghi 2
Ahad Gholipoor 3
2 university of Tabriz
3 Department of Mechanical Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
چکیده English

Rotational abrasive flow machining process (RAFM) is one of the modern surface polishing processes where in the material removal in micro and nano sizes is performed by tiny abrasive particles. Rotational abrasive flow machining is very effective in finishing of complex internal and external surfaces.in comparison with other finishing methods. In this study, the rotational abrasive flow machining process has been investigated in polishing of AISI H 13 hot work steel. The main objectives of workpiece rotation was increasing the material removal rate and decreasing the surface roughness of workpiece. So the effects of rotational speed and hardness of workpiece and the mesh size of abrasive particles as input variables on the output parameters including surface roughness and material removal rate have been studied. The results showed that applying of rotational speed of workpiece leads to higher material removal rate and lower surface roughness. Furthermore, the material removal rate is decreased and surface roughness is improved by increasing the mesh size of abrasive particles. Also, increasing the hardness of workpiece leads to decreasing the material removal rate, and in similar cutting conditions, the surface of workpiece with more hardness is better polished in comparison with the surface of workpiece with lower hardness.

کلیدواژه‌ها English

Rotational abrasive flow finishing process
H13 steel
Rotational speed
Abrasive particle size
Workpiece Hardness
[1] T. R. Loveless, R. E. Williams, K. P. Rajurkar, A study of the effects of abrasive flow finishing on various machined surfaces, Journal of Materials Processing Technology, No. 47, Vol. 1, pp. 133- 151,1994.
[2] V. K. Jain, S. G. Adsul, Experimental investigations into abrasive flow machining (AFM), International Journal of Machine Tools & Manufacture, No. 40, Vol. 7, pp. 1003–1021, 2000.
[3] V. Gorana, V. Jain, G. Lal, Forces prediction during material deformation in abrasive flow machining, Wear, Vol. 260, No. 1, pp. 128-139, 2006.
[4] M. R. Shabgard, B. Karamzadeh, R. Alizadegan, A. Gholipoor, Experimental study of finishing of AISI H13 hot work steel using Abrasive Flow Finishing (AFF) process, Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, No. 3, pp. 106-112, 2015. (In Persianفارسی )
[5] J. Kenda, F. Pusavec, G. Kermouche, J. Kopac, Surface integrity in abrasive flow machining of hardened tool steel AISI D2, Procedia Engineering, Vol. 19, No. 1, pp.172–177, 2011.
[6] R. Kumar Jain, V. K. Jain, Optimum selection of machining conditions in abrasive flow machining using neural network, Journal of Materials Processing Technology, No. 108, Vol. 1, pp. 62-67,2000.
[7] M. R. Sankar, V. K. Jain, J. Ramkumar, Experimental investigations into rotating workpiece abrasive flow finishing, Wear, Vol. 267, No. 1, pp. 43-51, 2009.
[8] M. R. Sankar, V. K. Jain, J. Ramkumar, Rotational abrasive flow finishing (R-AFF) process and its effects on finished surface topography, International Journal of Machine Tools and Manufacture, No. 50, Vol. 7, pp. 637-650, 2010.
[9] A. Azami, A. Azizi, Rotational abrasive finishing (RAF); novel design for micro/nanofinishing, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 91, No. 9, pp. 3159–3167, 2017.
[10] M. R. Sankar, V. K. Jain, J. Ramkumar, Nano-finishing of cylindrical hard steel tubes using rotational abrasive flow finishing (R-AFF) process, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 85, No. 9, pp. 2179-2187, 2016.
[11] M. R. Shabgard, F. Arabzadeh Tabriz, A. Gholipoor, Experimental study of the effects of abrasive particle size and workpiece hardness in Magnetic abrasive flow Machining, Modares Mechanical Engineeringو Vol. 16, No. 8, pp. 131-38, 2016. (in Persian فارسی)
مهندسی مکانیک مدرس
دوره 18، شماره 5
شهریور 1397
صفحه 75-83