نویسندگان

مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران

چکیده

فرایند پرداخت‌کاری سایشی مغناطیسی را می‌توان جزء دسته فرایندهای غیرسنتی سطح برداری طبقه‌بندی کرد. از این روش در پرداخت‌کاری قطعات با شکل‌ها و جنس‌های مختلف مانند صفحات تخت، شفت‌ها، یاتاقان‌ها، لوله‌ها و هر قطعه مکانیکی که نیاز به کیفیت سطح مطلوب دارد به کار می‌رود. پرداخت‌کاری سایشی مغناطیسی علاوه بر پرداخت کاری در تمیزکاری، پلیسه‌گیری و براق‌کاری سطوح فلزی و غیرفلزی به کار می‌رود. از مهم‌ترین پارامترهایی که بر نتیجه این روش بسیار تأثیرگذار است، نیروی مغناطیسی می‌باشد. نیروی مفناطیسی از آهن‌ربا ثابت و یا دائمی حاصل می‌شود. در این مطالعه، توسط نرم‌افزار المان محدود ماکسول، رفتار شدت میدان مغناطیسی، چگالی شار مغناطیسی و نیروهای مغناطیسی در شرایط مختلف بررسی شده است. این شرایط شامل تنوع در نوع شکل هندسی، اندازه و جنس پایه آهن‌ربا و قطعه‌کار است. تأثیر خصوصیات مغناطیسی جنس قطعه کار نیز تحلیل شده است. جهت تأیید نتایج شبیه‌سازی، در شرایط مشابه نیز اندازه‌گیری توسط دستگاه گاؤس‌متر انجام شده است. شدت میدان مورد نیاز جهت میکرو برداری در شرایط مختلف آهن‌ربا و جنس‌های مختلف قطعه کار نیز به دست می‌آید. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش فاصله از سطح منبع میدان مغناطیسی چگالی شار مغناطیسی و همچنین تأثیرات پدیده لبه کاهش پیدا می‌کند. همچنین مشخص است که جنس قطعه کار، پایه قطعه کار و برهم‌کنش آنها بر میزان تغییرات چگالی شار مغناطیسی مؤثر هستند. جهت تمرکز بیشتر چگالی شار مغناطیسی در قطعات پارا یا دیا مغناطیس می‌توان از پایه فرومغناطیسی استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Measurement and simulation of magnetic field strenght in the nano magnetic abrasive finishing process

نویسندگان [English]

  • M Vahdati
  • S Rasouli

چکیده [English]

Magnetic abrasive finishing can be classified as a non-traditional super finishing method for finishing surfaces with different shapes and working materials like flat plates, shafts, bearings parts, screws, tubes and many other mechanical parts that need good surface finishing properties. MAF is effective in polishing, cleaning, deburring and burnishing metal parts. The most important parameter affecting the performance of this method, such as surface roughness, is the magnetic force. The magnetic force is obtained from a permanent Magnet or a DC magnet. In this article, the magnetic field strength, magnetic flux density and magnetic force in different states are studied using simulation with some finite element method software (Maxwell). The shapes of magnets, various sizes and the material of fixture are studied. The magnetic properties of the material of the work piece are simulated too. To verify the simulation results, the situation is also measured by a Gauss meter. The intensity of the magnetic field required for the micro chipping is obtained for different geometric shapes and various materials of work piece in the magnetic abrasive finishing process. The results show that increasing the distance from the magnet surface results in a decrease in the magnetic flux density and significance of the edge phenomenon effect. The effect of work piece material, work piece fixture material, and the interaction of them were is shown to be significant on magnetic flux density. To concentrate the magnetic abrasive powder in the polishing process of non-ferromagnetic parts, the ferromagnetic fixture for these parts can be provided

کلیدواژه‌ها [English]

  • magnetic abrasive finishing
  • design of experiments
  • simulation
  • magnetic flow density
  • teslameter

1. V Jain, Journal of Materials Processing Technology 209, 20 (2009) 6022. 2. N Jain, V Jain, and S Jha, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 34, 11-12 (2007) 1191. 3. S Jha and V Jain, “Nanofinishing Techniques, in: Micromanufacturing and Nanotechnology”, Eds. Springer (2006) 171. 4. V Ganguly, T Schmitz, A Graziano, and H Yamaguchi, Force Measurement and Analysis for Magnetic Field–Assisted Finishing, Journal of Manufacturing Science and Engineering 135, 4 (2013) 041016. 5. Y M Hamad, Al-Khwarizmi Engineering Journal 6, 4 (2010) 10. 6. R S Mulik and P M Pandey, Journal of Manufacturing Science and Engineering 134, 5 (2012) 051008. 7. S Jayswal, V Jain, and P Dixit, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 26, 5-6 (2005) 477. 8. D K Singh, V Jain, and V Raghuram, Journal of Materials Processing Technology 149, 1 (2004) 22. 9. D K Singh, V Jain, and V Raghuram, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 30, 7-8 (2006) 652. 10. V Mishra, H Goel, R S Mulik, and P Pandey, Journal of Manufacturing Processes 16, 2 (2014) 248. 11. L D Yang, C T Lin, and H M Chow, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 42, 5-6 (2009) 595. 12. J S Kwak and H S Kang, “Assessment on Magnetic Flux Density of Magnetic Array Table in Magnetic Abrasive Polishing Process”, Proceeding of the International Multi‐Conference of Engineering and Computer Scientists (IMECS), Hong Kong, Vol. ІІ, (2011). 13. J S Kwak, Journal of Machine Tools and Manufacture 49, 7 (2009) 613.

تحت نظارت وف بومی