بررسی تجربی تاثیر اندازه ذرات ساینده و سختی قطعه کار بر روی نرخ براده برداری و نانو پرداخت سطح در ماشین کاری فولاد AISI H۱۳ به روش فرایند جریان ساینده دورانی
/علی اصغر امینی خسرقی
: فنی مهندسی
، ۱۳۹۵
، راشدی
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک ساخت و تولید
۱۳۹۵/۱۱/۲۰
تبریز
با توجه به گسترش روز افزون تکنولوژی و نیاز به ساخت قطعاتی با پرداخت سطح عالی در مقیاس نانو و با توجه به عدم توانایی فرآیندهای سنتی در دستیابی به چنین پرداختهای سطحی بخصوص در مورد قطعاتی با ابعاد و اشکال پیچیده رویکرد مراکز تحقیقاتی به سمت فرآیندهای نوین می باشد .از جملة این فرآیندها می توان به فرایند پرداخت جریان ساینده دورانی اشاره نمود .در این فرایند با اعمال سرعت دورانی حول قطعه کار می توان کنترل بیشتری روی ترکیب ساینده داشت و تمرکز ذرات ساینده را برسطح قطعه کار افزایش داد .در این تحقیق سرعت دورانی قطعه کار در چهار سطح(RPM۱۰۰ و۷۵و ۵۰و۰)، مش ذرات ساینده در سه سطح۱۵۰) -۱۲۰- (۹۰و سختی قطعه کار در دو سطح(HRC۵۵ و ۳۵)به عنوان پارامترهای ورودی در نانو پرداخت فولاد H۱۳ درنظر گرفته شده و تاثیر آنها درزبری سطح (SR)و نرخ براده برداری (MRR) مطالعه شده است .در این پژوهش نمونه ها بعد از سنگ زنی و عملیات سخت کاری، سطوح مورد نظر با فرایند جریان ساینده دورانی پرداخت کاری شده اند .از سطوح ماشینکاری شده قبل و بعد از فرآیند، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)تصویر برداری شد .نتایج نشان می دهد افزایش مش ذرات (۹۰ تا ۱۵۰)سبب کاهش زبری سطح و نرخ بار برداری میصگردد، از طرفی افزایش سرعت دورانی از۰) - (RPM۱۰۰موجب زیاد شدن نرخ برداشت ماده و بهبود صافی سطح میصگردد .نرخ بار برداری در قطعه سخت تر کمتر از قطعه نرم تر میصباشد و در شرایط یکسان پرداخت، قطعه سخت تر صافی سطح بهتری نسبت به قطعه نرم تر دارد .نتایج حاصل از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و شکل مربوط به پروفیل زبری سطح نشان میصدهد که جریان خمیر ساینده بر روی سطح قطعه ارتفاع زبریصها را کمتر می کند
One of the most prominent methods of new techniques which has been came into consideration during the last few years is finishing process using Rotational abrasive flow or in abbreviation R-AFF. In Rotatinal abrasive flow finishing process (R-AFF), as it is clear from its name, the material removal process is handled by rotatinal force and a viscose, abrasive laden grinding media flowing through or across a workpiece. The abrasive action in this process is dependent upon the Magnetic forces, extrusion pressure, velocity of flow, size and density of abrasive particles in the medium, and the viscosity of medium. In this research the effect of the rotational speed of the workpiecein four grades (0-50-75-100RPM), abrasive-particles size in three grades (90-120-150) and workpiece hardness in two grades (35-35HRC) on variations of surface roughness and material removal ratio have been investigated. In this study after grinding and hardening operations, the workpiece surfaces finished with rotational abrasive flow finishing process. Images of the surface before and after the process were taken by SEM. The results show an increase in abrasive particle mesh from 90 to 150 causes to reduce the surface roughness and the material remove ratio, while the increase in the totatinal speed from 0 to 100RPM causing the high material removal ratio and improvement in surface finish. Material removal ratio of the softer workpiece is more than the harder workpiece at the same machining conditions and the surface finish of harder workpiece is better than surface finish of softer workpiece. SEM images results corresponds with the roughness test results and verifies the phenomenon that explains the material removal in RAFM handles via removal of microscopic peaks of surface and by removal of these peaks the effectiveness of RAFM process diminishes