تأثير فجوة العمل والسرعة المحيطية على أداء عملية الإنهاء بالحبيبات الكاشطة المغناطيسية
Influence of the Working Gap and Circumferential Speed on the Performance of Magnetic Abrasive Finishing Process
- الباحث
- ايمان سعدي عبد الحسين
- المشرف
- سعد كريم شذر - عبد الله فرج هوير
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة الانتاج والمعادن
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2023
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Magnetic abrasive finishing;Working gap;Circumferential speed;Surface roughness
الملخص
عملية الانهاء بالحبيبات الكاشطة المغناطسية (MAF) هي تقنية انهاء متطورة للغاية غير تقليدي تستخدم لتحسين خصائص السطح. تستخدم هذه التقنية مزيج من الحديد والجسيمات الدقيقة الكاشطة التي تتحرك في مجال مغناطيسي لإزالة المادة من السطح النانو او الميكروي القياس لقطعة العمل. تبحث هذه الدراسة في تأثير متغيرات العملية بشكل أساسي فجوة العمل والسرعة المحيطية على الخشونة السطحية ومعدل إزالة المادة لقطع العمل المصنوعة من الصلب الكربوني العالي grade O-6 باستخدام ثلاثة أنواع من مساحيق الكشط المغناطيسية الملبدة التي تحتوي على جزيئات الحديد (WC, 840, AL2Os) . يتضمن هذا العمل تصنيع وتطبيق محث وقطب مغناطيسي يستخدم في ماكينة التفريز متصل بمصدر طاقة تيار مترددء بكثافة فيض مغناطيسي T) 1.67(، بالإضافة الى تحضير مسحوق الكشط المغناطيسي. يختتم هذا العمل بتطوير نماذج رياضية لغرض الاختبار الإحصائي وتحسين عملية MAF تم استخدام طريقة تصميم التجارب لتصميم؛ طريقة العوامل الكاملة لتصميم سبعة وعشرين Aa yas ثم دراسة المدخلات المختارة (فجوة العمل والسرعة المحيطية ونوع المسحوق) على مخرجات عملية الانهاء بالحبيبات الكاشطة المغناطيسية (MAF) . أظهرت النتائج ان نوع المسحوق كان العامل الأكثر تأثيرا )%26.31( لخشونة السطح؛ بينما كانت السرعة المحيطية العامل المهيمن )%43.9( لمعدل إزالة المادة. كانت القيمة القصوى للتغير في خشونة السطح لعملية الانهاء بالحبيبات الكاشطة المغناطيسية (MAF) 8 مايكرومتر (تحسين 96670.50)، بينما كانت ادنى قيمة تحسين 19.23 % (0.015 مايكرومتر). كانت القيمة القصوى لمعدل إزالة المادة 0.00226جم/ بالدقيقة، وكانت اقل قيمة MRR 0.0004 جم/ دقيقة. أظهرت النتائج أن نسبة الخطأ بين القيم التجريبية والمتوقعة للتغير في خشونة السطح ومعدل إزالة المادة كانت منخفضة للغاية: 9011.63 و 906.47 على التوالي. يزداد التغير في خشونة السطح ومعدل إزالة المادة مع زيادة السرعة المحيطية وتناقص فجوة العمل.
Abstract
The magnetic abrasive finishing (MAF) is an advanced non-conventional finishing technique that improves the surface's characteristics. This technique uses a mixture of iron and abrasive microparticles moving in a magnetic field to remove material of a workpiece's nano or microscale surface. This study aims to investigate the effects of process parameters, mainly working gap and circumferential speed, on surface roughness and material removal rate of high carbon steel grade O-6 workpieces by using three types of sintered magnetic abrasives containing iron particles: WC, B4C, and AL2O3, to enhance the MAF process by attaining optimized parameters that give the highest ΔRa and MRR. This work involves manufacturing and applying a magnetic inductor and a magnetic pole used within a milling machine that is connected to an AC power supply with a magnetic flux density of 1.67 T, in addition to preparing magnetic abrasive powder. This work concludes the development of mathematical models for the purpose of statistical testing and optimization of the MAF process. The design of experiments (DOE), full factorial method was employed to design twenty-seven experiments, and then study the effect of parameters (working gap, circumferential speed, and powder type) on MAF responses. The results show that the powder type was the most significant factor (26.31%) for the surface roughness, while the circumferential speed was the dominant factor (43.9%) for the material removal rate. The maximum change in surface roughness for the MAF process was 0.098 μm (70.50% improvement), while the lowest improvement percent was 19.23% (0.015 μm). The maximum value of material removal rate was 0.00226 g/min, and the lowest value of MRR was 0.00040 g/min. The results showed that the error percentage between experimental and predicted values of change in surface roughness and material removal rate was very low: 11.63% and 6.47%, respectively. The change in surface roughness and material removal rate increases as the circumferential speed increases and the working gap decreases.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.