مطالعه تجربي تاثير اندازه ذرات ساينده و سختي قطعه كار در فرآيند جريان ساينده مغناطيسي

Experimental study of the effects of abrasive particle size and work piece hardness in Magnetic abrasive flow Machining

ماشين كاري با جريان ساينده(AFM) يك فرآيند نسبتا جديد با نرخ براده برداري كم براي پليسه گيري، برداشت لايه هاي سفيد و پرداختكاري قطعات صنعتي با شكل پيچيده در ميان فرآيندهاي غير سنتي مي باشد كه عمل پرداختكاري در آن، از طريق جريان يك تركيب ويسكو الاستيك حامل ذرات ساينده تحت فشار پيستون بر روي سطح مورد نظر صورت مي گيرد. در اين پژوهش فرآيند ماشينكاري جريان ساينده در پرداخت كاري فولاد ابزار گرم كار H13 مورد بررسي قرار گرفته و با اعمال يك ميدان مغناطيسي خارجي حول قطعه كار سعي در افزايش نرخ براده برداري و صافي سطح شده است و تاثير شدت ميدان مغناطيسي، مش ذرات ساينده و سختي قطعه كار بعنوان پارامترهاي ورودي فرآيند بر روي خروجي هاي فرايند شامل زبري سطح و نرخ براده برداري مطالعه شده است. همچنين مدل رگرسيوني نرخ براده برداري و زبري سطح توسعه داده شده و آناليز واريانس آنها نيز انجام شد. نتايج اين مطالعه نشان داد كه افزايش مش ذرات ساينده سبب كاهش زبري سطح و نرخ براده برداري مي گردد، از طرفي افزايش شدت ميدان مغناطيسي موجب زياد شدن نرخ برداشت ماده و بهبود صافي سطح مي گردد. همچنين با افزايش سختي قطعه كار نرخ براده برداري شده كاهش يافته و در شرايط يكسان پرداخت، صافي سطح بدست آمده نيز بيشتر مي شود.

Abrasive flow machining (AFM) is a relatively new process with low material removal ratio for deburring, removing recast layers and finishing industrial components with complex shapes among nonconventional machining processes. In this process, the finishing is handled by flowing the composition of viscoelastic and abrasive particles on workpiece surface, under the pressure of piston. In this research, the abrasive flow machining process of H13 tool steel by applying an external magnetic field around the workpiece to improve the material removal ratio and surface roughness has been investigated and the effect of magnetic field intensity, abrasive particles mesh and the hardness of workpiece as the input parameters on the process outputs including surface roughness and material removal ratio was studied. Also, the regression model of MRR and surface roughness was developed and variance analysis was performed. Results of experiments indicated that increase in abrasive-particles mesh leads to decrease in surface roughness and material removal ratio and increase in magnetic field intensity causes material removal ratio to increase and surface roughness to decrease. Also, the material removal ratio is decreased with increasing workpiece hardness and in the same condition better surface finish was achieved in the case of harder workpiece.