اندازه‌گيري و شبيه‌سازي چگالي شار مغناطيسي در روش پرداخت‌كاري سايشي مغناطيسي (MAF)

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

فرايند پرداخت‌كاري سايشي مغناطيسي را مي‌توان جزء دسته فرايندهاي غيرسنتي سطح برداري طبقه‌بندي كرد. از اين روش در پرداخت‌كاري قطعات با شكل‌ها و جنس‌هاي مختلف مانند صفحات تخت، شفت‌ها، ياتاقان‌ها، لوله‌ها و هر قطعه مكانيكي كه نياز به كيفيت سطح مطلوب دارد به كار مي‌رود. پرداخت‌كاري سايشي مغناطيسي علاوه بر پرداخت كاري در تميزكاري، پليسه‌گيري و براق‌كاري سطوح فلزي و غيرفلزي به كار مي‌رود. از مهم‌ترين پارامترهايي كه بر نتيجه اين روش بسيار تأثيرگذار است، نيروي مغناطيسي مي‌باشد. نيروي مفناطيسي از آهن‌ربا ثابت و يا دائمي حاصل مي‌شود. در اين مطالعه، توسط نرم‌افزار المان محدود ماكسول، رفتار شدت ميدان مغناطيسي، چگالي شار مغناطيسي و نيروهاي مغناطيسي در شرايط مختلف بررسي شده است. اين شرايط شامل تنوع در نوع شكل هندسي، اندازه و جنس پايه آهن‌ربا و قطعه‌كار است. تأثير خصوصيات مغناطيسي جنس قطعه كار نيز تحليل شده است. جهت تأييد نتايج شبيه‌سازي، در شرايط مشابه نيز اندازه‌گيري توسط دستگاه گاؤس‌متر انجام شده است. شدت ميدان مورد نياز جهت ميكرو برداري در شرايط مختلف آهن‌ربا و جنس‌هاي مختلف قطعه كار نيز به دست مي‌آيد. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش فاصله از سطح منبع ميدان مغناطيسي چگالي شار مغناطيسي و همچنين تأثيرات پديده لبه كاهش پيدا مي‌كند. همچنين مشخص است كه جنس قطعه كار، پايه قطعه كار و برهم‌كنش آنها بر ميزان تغييرات چگالي شار مغناطيسي مؤثر هستند. جهت تمركز بيشتر چگالي شار مغناطيسي در قطعات پارا يا ديا مغناطيس مي‌توان از پايه فرومغناطيسي استفاده كرد

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