Skip to main content
SUPERVISOR
Peiman Mosaddegh,Alireza Fadaei Tehrani
پیمان مصدق (استاد مشاور) علیرضا فدائی تهرانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sasan Khalaj Amnieh
ساسان خلج امنیه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389
Development of advanced industries such as nuclear, aerospace and medicine and demands for high precision parts with high quality surfaces, necessitate using of non-traditional finishing method. Magnetic abrasive finishing method is one of the modern processes which use magnetic forces to erode the material from the surfaces in the nano scale. In this method the abrasive particles are pressed on the surfaces due to the magnet forces while the relative motion between workpiece and the magnets make the finishing possible. This process is used for those specimens which can not be finished using traditional method. Another modern method of chipping is ultrasonic assisted machining. In the last decades after developments in the field of controlling the ultrasonic waves, the researchers pay more attention to ultrasonic assisted machining processes. Also advent of advanced materials with special quality and the competitive industries has motivated scientists to merge modern processes. In the present research the basis theory of abrasive finishing and ultrasonic chipping has been studied, firstly. By providing some new ideas and doing some primary projects, the combination of two modern machining methods has become possible. The magnetic abrasive finishing method was used for removing recast layer of wire electrical discharge machined specimens. The recast layer may be full of craters and microcracks which reduce service life of materials. In the second primary project a new magnetic tool was fabricated and assembled on the CNC lath machine for finishing the inner complex surface of workpieces. Furthoremore in the third primary project by combination of ultrasonic vibration and chemical machining, the surface quality was improved and the effective parameters were analysed. Experimental results proved that etch assisted ultrasonic floating abrasion eliminates the recast layer completely and leaves a finished surface without any crack or microcracks on surface. In this thesis two modern machining and finishing method, magnetic abrasive finishing and ultrasonic machining, were combined. Therefore for the first time by design and fabrication of a new mechanism with the ultrasonic vibrated tool surrounded by abrasive particles in the waterlogged environment, the surface quality was improved. Using the design of experiments method, full factorial technique, 32×22 tests were conducted and the results were taken. For analyzing the effect of input parameters the analysis of variance method was used. The results proved the advantages of the proposed method in comparison with traditional ones. Microscopic photoes and 3D surface profiles present the surface improvement and the benefits of new mechanism. Key words: Abrasive finishing, Magnetic field, Ultrasonic vibration, Design of experiments, Analysis of variance
امروزه با توجه به پیشرفت صنایع حساس مانند صنایع هسته ای، هوافضا، پزشکی و ... و نیاز به تولید قطعاتی با صافی سطح بسیار بالا و عاری از عیوب سطحی، دستیابی به روش های جدید پرداخت قطعات ضروری است. پرداختکاری سایشی به کمک میدان مغناطیسی یکی از روش های مدرن ماشینکاری است که با استفاده از نیروی میدان مغناطیسی، براده برداری را در مقیاس نانومتری انجام می دهد. در این روش با اعمال نیروی مغناطیسی روی ابزار سایشی( پودر ساینده) و فشردن آن بر سطح مورد نظر و ایجاد یک حرکت نسبی بین ابزار و قطعه کار عملیات پرداخت سطح انجام می گیرد. این روش برای پرداخت سطوحی که امکان پرداخت آنها با روش های سنتی وجود ندارد، به کار می رود. یکی دیگر از روش های باربرداری نوین، براده برداری به کمک ارتعاشات آلتراسونیک می باشد. در دو دهه اخیر با توجه به فراهم آمدن امکان تحت کنترل گرفتن امواج آلتراسونیک و ارائه ایده هایی نو در زمینه ماشینکاری به کمک آلتراسونیک، توجه محققین به باربرداری آلتراسونیکی معطوف گردیده است. از طرفی ظهور مواد جدید با خواصی متفاوت و نیاز به ساخت قطعات در کمترین زمان و با بالاترین دقت ابعادی و بهترین کیفیت سطح ممکن، دانشمندان را به سمت تلفیق روش های نوین ماشینکاری و براده برداری سوق داده است. ابتدا در این پروژه اقدام به مطالعه و تحقیق پیرامون اصول اولیه پرداختکاری سایشی و باربرداری آلتراسونیک گردیده است. پس از آن و به دنبال طرح ایده هایی در زمینه های ذکر شده، و با انجام پروژه هایی مقدماتی، زمینه تلفیق دو روش مدرن ماشینکاری فراهم گردید. از پرداختکاری سایشی به کمک میدان مغناطیسی برای حذف لایه ذوب مجدد از سطوح داخلی استفاده شد. پس از آن با ساخت یک ابزار مغناطیسی و نصب آن بر روی ماشین تراش CNC و استفاده از ذرات ساینده فولادی، امکان پرداخت سطوح پیچیده داخلی فراهم آمد. همچنین قبل از ساخت مکانیزم نهایی، با تلفیق انرژی آلتراسونیک و ماشینکاری شیمیایی، ضمن مطالعه پارامترهای موثر بر فرایند، کیفیت سطوح قطعات مورد آزمایش بهبود یافت. در پروژه حاضر دو روش مدرن پرداختکاری و ماشینکاری، یعنی پرداختکاری سایشی به کمک میدان مغناطیسی و باربرداری آلتراسونیکی، با ساخت دستگاهی تلفیق شد. به این ترتیب مکانیزمی طراحی و ساخته شد که برای اولین بار، با به ارتعاش در آوردن ابزار مغناطیسی در حضور سیال و به کمک ذرات ساینده توانایی باربرداری و بهبود کیفیت سطوح را دارا می باشد. با روش طراحی آزمایش مختلط و انجام آزمایشات و تحلیل نتایج به کمک روش های آماری مانند آنالیز واریانس، پارامترهای موثر بر فرایند بررسی شد. نتایج حاکی از آن است که مکانیزم ارائه شده دارای مزایای قابل ملاحظه ای در مقایسه با روش های موجود می باشد. تصاویر میکروسکوپی، پروفیل های دو بعدی و سه بعدی سطح، نشان از بهبود کیفیت سطوح دارد و موید قابلیت های دستگاه ساخته شده می باشد. کلمات کلیدی : 1- پرداختکاری سایشی 2-میدان مغناطیسی 3-ارتعاشات آلتراسونیک 4-طراحی آزمایش 5-آنالیز واریانس

ارتقاء امنیت وب با وف بومی