بخشی از مقاله
خلاصه
پرداخت کاری با استفاده ازمیدان مغناطیسی روشی نوین برای براده برداری بصورت مکانیکی بوده و از طریق سایش ابزار،که بصورت پودر ذرات ساینده در فرآیند MAF2 می باشد، نیروی مورد نیاز برای حرکت ابزار توسط میدان مغناطیسی که خود دارای حرکت نسبی با قطعهکار است تامین میشود. این روش برای پرداخت قطعات فلزی غیرمغناطیسی و یا قطعات غیر فلزی قابل استفاده است.
یکی از ویژگیهای خاص این روش توانایی انجام پرداختکاری روی سطوحی از قطعه است که بدلیل شکل هندسی ابزارهای معمول توانایی انجام کار را بروی آنها ندارند مانند پرداختکاری سوپر آلیاژها و فلزات سخت و همچنین برای سطوحی که فرم های خاص دارند و نمی توان از طرق دیگر به این میزان پرداخت سطحی دست پیدا کرد.در این مقاله با استفاده از مکانیزم NMAF3 برای پرداختکاری سطوح خارجی بر روی میله هایی از جنس سوپرآلیاژ هاستآلوی C206 شرح داده شده است که کیفیت سطح در حد نانو ارتقا مییابد.برای ایجاد میدان مغناطسیی از آهنرباهای متغییر استفاده شده است.
در آزمایشات انجام شده سعی بر آن شده است که تاثیرات ذرات ساینده و دوران بروی کیفیت سطوح قطعات مورد بررسی قرار گیرد . افزایش سرعت دورانی تاثیر گذار بوده و افزایش آن تا مقدار خاصی سبب دستیابی به صافی سطح بهتر می شود. عامل اصلی تاثیرگذار بروی کیفیت سطح مقداراستفاده از ذرات ساینده میباشد. در این تحقیق از ذرات ساینده آلومینیوم اکسید و برای اولین بار از سیلیکونکارباید و تلفیق آنها مورد استفاده قرارگرفته است. با افزایش سرعت حرکت نسبی نیز تا محدوده خاصی تأثیر مثبت در نتیجه دیده میشود اما با گذر از این محدوده تأثیر افزایش سرعت عکس شده و روی نتایج فرآیند اثر نامطلوب خواهد داشت..
1. مقدمه
نیاز روزافزون به سطوح پرداخت شده و دقیق در قطعات مختلف صنعتی و ناتوانی روشهای سنتی و معمول در بسیاری از موارد باعث شده تا روشهای جدید برای پرداخت سطوح ابداع شوند. روش پرداختکاری سایشی به کمک میدان مغناطیسی، یکی از روشهای جدید پرداخت کاری است که در این مقاله سعی شده است همراه با معرفی یکی از کاربردهای آن مورد بررسی قرار گیرد و چند پارامتر مهم آن معرفی و بررسی شوند. در این روش، فرآیندپرداختکاری، که شکلی از ماشینکاری است، بصورت کاملا مکانیکی انجام می شود و در آن تمامی اجرای ماشینکاری سنتی، از قبیل قطعه کار،ابزار، و ماشین ابزار وجود دارد. اما المان جدیدی که وظیفه ی تولید انرژی یا نیروی ماشینکاری را به عهده دارد میدان مغناطیسی متغییر یا ثابت است.
شکل - - 1 نمای شماتیک از پرداخت کاری با استفاده ازمیدان مغناطیسی
در این تحقیق از آهنربای متغییر که جهت انجام این آزمایش طراحی و ساخته شده است، استفاده خواهد شد[1] میزان قدرت این میدان مغناطیسی برای پرداختکاری، 1 تسلا در نظر گرفته شده است[2]که این میزان شدت میدان مغناطیسی برای این آزمایش مناسب و حتی میتوان گفت بیشتر از میدان مغناطیسی مورد نیاز می باشد.
در فرآیند NMAF ابزاربرشی بصورت ذرات بسیارکوچک پودری شکل هستند که در اندازه های مختلف عرضه می شوند. البته پودر ساینده می تواند مغناطیسی بوده و مستقیم مورد استفاده قرار گیرد. اگر ذرات حالت مغناطیسی نداشته باشند در جهت مغناطیسی کردن آنها از مخلوط پودر آهن استفاده می شود.
در این تحقیق از ذرات ساینده ی آلومینیوم اکسید، سیلیکون کارباید و ترکیب این دو و مقایسه ی آنها بعنوان ذرات ساینده استفاده می شود. در فرایند NMAF پودر ساینده روی سطحی از قطعه کار که باید پرداخت شود قرارمیگیرد. موقعیت قرارگیری پودر باید بگونه ایی باشد که در حوزه میدان مغناطیسی ایجاد شده قرارگیرد. با حرکت نسبی بین قطعه کار و میدان مغناطیسی پودر ساینده نیز نسبت به قطعه کار حرکت خواهد کرد. این حرکت همراه با نیروی فشاری ناشی از میدان مغناطیسی باعث پرداخت سطح قطعه می شود. از فرایند NMAF برای پرداخت سطوحی که دیگر ابزارها توان انجام پرداخت آن را ندارند استفاده می شود، مانند سطوح ناهمگون و غیر متعارف. در این تحقیق، آزمایش بر روی میلهایی از جنس سوپرآلیاژ هاستآلوی C206 به قطر 30 میلی متر استفاده شده است.
2. تئوری و پیشینه تحقیق
در این تحقیق عملیات پرداخت کاری روی میلگردی از جنس هاستالوی C206شده به قطر30 میلیمتر انجام شد. ترکیب شیمیایی آلیاژ فولاد هاستالوی C206 در جدول 1 ارائه شده است.
جدول 1 ترکیب شیمیایی آلیاژ فولاد هاستالوی C206
میلگرد با استفاده از دستگاه تراش CNC به قطر31میلیمتررسید شکل 2 و سپس در عملیات سنگزنی با دستگاه سنگ سنترلس MC50 به قطر 30 میلیمتر پرداخت اولیه جهت انجام فرایند آماده گردید. قطعات سنگ زنی شده در دستگاه ساخته شده مخصوص فرآیند MAF قرار داده شد.
شکل 2 نمایی از نمونه های مورد آزمایش
شکل3 نمایی از دستگاه MAF
براساس تحقیقات انجام شده[4] متغیرهای این فرآیند از جمله گپ ،زمان فرآیند، میزان شدت میدان مغناطیسی و مقدار روغن بعنوان ثابت های این تحقیق بترتیب مطابق جدول 2 انتخاب گردید
