مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تاثیر پارامتر‌های حرکتی پرداخت‌کاری به روش سایشی مغناطیسی بر روی سطح مقعر فولاد سردکار

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
1 دانشگاه ملایر
2 دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
3 دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
چکیده
فرآیند پرداخت‌کاری سایشی مغناطیسی (MAF) جزء جدیدترین فرآیندهای پیشرفته ماشین‌کاری می‌باشد. بعد از گذشت هشت دهه از ثبت فرآیند پرداختکاری سایشی مغناطیسی کاربردی بودن این روش در پرداخت انواع سطوح از جمله سطوح تخت، استوانه‌ای و آزاد به اثبات رسیده است. در این پژوهش، تاثیر پارامتر‌های حرکتی فرآیند MAF، بر سطح مقعر فولاد سردکار بصورت تجربی با استفاده از روش سطح پاسخ، بررسی شده است. این پارامتر‌ها شامل سرعت دورانی، سرعت خطی، فاصله برس ساینده تا قطعه‌کار، چگالی شار مغناطیسی و زاویه انحنا می‌باشد. برای این منظور از آهنربای سر کروی استفاده شده و پودر مورد استفاده از روش آلیاژ سازی مکانیکی تهیه شده است. فولاد سردکار به دلیل کاربرد در ساخت قالب‌های رول فرمینگ، که در موتورهای هوایی جهت شکل‌دهی پره‌های کمپرسور و توربین کاربرد دارد، و همچنین بررسی امکان‌پذیری فرآیند MAF بر سطح قطعه‌کاری با سختی و تنش تسلیم بالا مانند فولاد سرد کار، انتخاب شده است. بر اساس نتایج، مقدار بهینه چگالی شار مغناطیسی 55/0 تسلا بوده و با افزایش فاصله برس ساینده تا قطعه‌کار، تغییرات زبری سطح در ابتدا افزایش و پس از عبور از مقدار بهینه، کاهش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

The Effect of the Machining Parameters of Magnetic Abrasive Finishing on the Concave Surface of Cold-Worked Steel

نویسنده English

Amir Ehsan Jaberi 3
1 Malayer University
2 Khajeh Nassir-Al-Deen Toosi University of Technology
3 Malek ashtar University of Technology
چکیده English

Magnetic abrasive finishing process (MAF) is one of the latest advanced machining processes. After eight decades have passed since the registration of the magnetic abrasive polishing process, the applicability of this method has been proven in finishing all kinds of surfaces, including flat, cylindrical and free surfaces. In this research, the influence of MAF process movement parameters on the concave surface of cold-worked steel has been investigated experimentally using the response surface method. These parameters include rotational speed, linear speed, gap between abrasive brush and workpiece, magnetic flux density and curvature angle. For this purpose, a spherical head magnet is used and the powder used is prepared by mechanical alloying method. Cold-worked steel is used in the manufacture of roll forming molds, which is used in air engines to shape compressor and turbine blades, and also to investigate the feasibility of the MAF process on the workpiece surface with high hardness and yield stress, such as Cold work steel is selected. According to the results, the optimal value of the magnetic flux density is 0.55 tesla, and with the increase of the distance between the abrasive brush and the workpiece, the surface roughness changes initially increase and decrease after passing the optimal value.

کلیدواژه‌ها English

Magnetic abrasive finishing
Machining
Steel
concave surface
free surface
Design of Experiments
Response surface method
"1- Chen H, Zhang Y, Yan W. The technology of finishing process of die space based upon magnetic abrasive finishing. In Key Engineering Materials. 2004. Trans Tech Publ.
2-Vahdati M, Rasouli S. Evaluation of parameters affecting magnetic abrasive finishing on concave freeform surface of Al alloy via RSM method. Advances in Materials Science and Engineering. 2016. 2016.
3-Lin C.-T, Yang L.-D, Chow H.-M. Study of magnetic abrasive finishing in free-form surface operations using the Taguchi method. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2007. 34(1): p. 122-130.
4-Razfar M, Khajezadeh M, Chopani Y. The optimization of effective parameters of magnetic abrasive finishing by surface response meyhod. Journal of Amirkabir mechanical engineering. 2019, 52:p 2691-2708.(In Persian)
5-Rasouli S.A, Vahdati M, Jaberi A. The effect of machining parameter of magnetic abrasive finishing on free surface of alominium alloy. Journal of manufacturing engineering. 2022. 8: p.63-75. (In Persian)
6- Purohit R, et al. Magnetic abrasive finishing of non-magnetic materials (Al 6061) using flexible magnetic brush. Materials Today: Proceedings. 2021. 44: p. 2205-2210.
7-Singh G, Kumar H. Influence of chemically assisted magnetic abrasive finishing process parameters on external roundness of Inconel 625 tubes. Materials Today: Proceedings. 2021. 37: p. 3283-3288.
8-Zou Y, Xie H, Zhang Y. Study on surface quality improvement of the plane magnetic abrasive finishing process. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2020. 109(7): p. 1825-1839.
9- Kanish T, Narayanan S, Kuppan P. Experimental investigations on magnetic field assisted abrasive finishing of SS 316L. Procedia Manufacturing, 2019. 30: p. 276-283.
10-Qian C, et al. A review on magnetic abrasive finishing. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2021. 112(3): p. 619-634.
11-Sathua C.S, et al. Analysis of forces and surface roughness in magnetic abrasive finishing with a ball-end tool. International Journal of Precision Technology. 2013. 3(2): p. 131-142.
12-Anzai M, Yoshida T, Nakagawa T. Magnetic abrasive automatic polishing of curved surface, focused on experimental equipments and characterization. RIKEN Review No. 12, 1996: p. 15-16.
13-Ding Y.H, et al. Study on the performances of the ferromagnetic poles based on the curved surface magnetic abrasive finishing. in Key engineering materials. 2008. Trans Tech Publ.
14-Sun Y, et al. Research on magnetic abrasive finishing for the free form surface of mould by 5-DOF parallel virtual axis machine tool. in Key Engineering Materials. 2004. Trans Tech Publ."