Investigation on Process Parameters of Ball Screw Finishing Using Magnetic Abrasive Field

محورهای موضوعی : فصلنامه شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیک

آرش محمدی ¹ , عبدالحمید عزیزی ²

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده تحصیلات تکمیلی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه
2 - استادیار، دانشکده فنی مهندسی دانشگاه ایلام

تاریخ دریافت : 1394/08/16 تاریخ پذیرش : 1394/08/16 تاریخ انتشار : 1393/10/01

کلید واژه: Magnet, Abrasive particles, Ferromagnetic particles, Surface finishing, helical ball screw,

چکیده مقاله :

Surface finishing is one of the most significant steps in industries which are engaged with surface quality. Finishing by magnetic field is a new method of surface finishing. In this process, machining is executed in mechanical way and semi-homogeneous abrasive slurry performs finishing of surfaces. Needed force to grind surfaces is made by magnetic field. Therefor this method is considered as an advanced machining method. One of application of advanced machining methods is working in situation which conventional methods are not applicable. Nowadays helical and spiral parts have an important position in industry. This result in more attention about manufacturing and finishing of parts. This mechanism is used to finish helical ball screw in CNC machine using magnetic field created by Nd-Fe-B permanent magnet. In executed experiments four parameters which affected on surface quality were investigated. These parameters included feed rate, particles size and amount of ferromagnetic particles. The effect of most parameters was positive and caused to improve surface quality, but generally each parameter had an optimum amount in which by reaching this amount, reducing in efficiency and surface quality was observed. Also, some parameters such as cutting speed had lower effect. The initial specimen had surface roughness of 1.017 µm and the best resultant surface quality was 0.325 µm.

چکیده انگلیسی:

پرداختکاری قطعات صنعتی یکی از مهم‌ترین مراحل تولید در صنایع وابسته به کیفیت سطح هست. پرداختکاری با استفاده از میدان مغناطیسی روشی جدید در پرداخت سطوح است. در این فرآیند براده برداری به‌صورت مکانیکی انجام می­شود و گل ساینده نیمه همگن پرداخت سایش سطح را انجام می­دهد. نیروی مورد نیاز جهت پرداخت سطوح توسط میدان مغناطیسی ایجاد می­شود. ازاین‌رو، این روش یک روش ماشین‌کاری مدرن محسوب می­گردد. یکی از کاربردهای روش­های ماشین‌کاری مدرن کار در نقاطی است که شیوه­های سنتی نمی­توانند کار انجام دهند. مارپیچ­ها و پیچ­ها امروزه جایگاه مهمی در صنعت پیدا کرده­اند، این امر باعث توجه بیشتر به روش ساخت و پرداختکاری این قطعات شده است. این مکانیزم برای پرداختکاری مارپیچ Ball Screw دستگاه CNC با استفاده از دستگاه تراش TN-50 صورت پذیرفته است. همچنین میدان مغناطیسی توسط آهن­ربای دائمی نوع Nd-Fe-B ایجاد شده است. در آزمایش­های انجام‌گرفته تأثیر چهار پارامتر مؤثر بر کیفیت سطح موردبررسی قرار گرفت. این پارامترها شامل سرعت دوران، سرعت پیشروی، اندازه ذرات ساینده و مقدار ذرات فرومغناطیس می­باشند. اثر بیشتر پارامترها مثبت بوده و باعث افزایش کیفیت سطح می­شوند، اما به‌طورکلی هر پارامتر مقداری بهینه داشته که با رسیدن به این مقدار کاهش راندمان و کیفیت سطح در کار مشاهده گردید. هم‌چنین برخی پارامترها ازجمله سرعت پیشروی تأثیر کمتری در فرایند داشته­اند. نمونه اولیه دارای زبری سطح 017/1 میکرومتر بوده و بهترین کیفیت سطح به‌دست‌آمده 352/0 میکرومتر است.

منابع و مأخذ:

[1] جین وی.کی.، فرآیندهای پیشرفته ماشین‌کاری، ترجمه­ی بنی مصطفی عرب، فریور و فتحی. تهران: آزاده 1383.

[2]Shinmura T, Takazawa K., Hatano E.,Study on magnetic abrasive finishing. Ann CIRP, Vol. 39, 1990, pp. 325–328.

[3] Shinmura T., Yamaguchi H.,A new process for internal finishing of tube by the application of a new magnetic field, JSPE Journal, Vol. 38, No. 1, 1994, pp.15-18.

 

 

 

 

[4] Jain V.K., Kumar P., Behera P.K., Jayswal S.C., Effect of working gap and circumferential speed on the performance of magnetic abrasive finishing process, Wear, Vol. 250, 2001, pp. 384-390.