مطالعه فرايند پرداخت‌كاري مغناطيسي فولاد AISI 4140

Magnetic abrasive finishing of AISI 4140 steel

در اين پژوهش، قابليت‌هاي روش پرداخت‌كاري مغناطيسي در فولاد AISI 4140 مطالعه شده است. زبري سطح به‌عنوان تابعي از سرعت دوران ابزار، فاصله ابزار تا قطعه‌كار، و نوع ماده ساينده در نظر گرفته شد. ابزار مغناطيسي ويژه‌اي براي پرداخت‌كاري صفحه‌هاي تخت فولادي توسط ماشين فرز طراحي و ساخته شد. آزمايش‌ها با چيدمان پيشنهادي روش طراحي آزمايش تاگوچي و با بكار بردن مواد ساينده متشكل از مخلوط پودرهاي كاربيد سيلسيم يا اكسيد آلومينيم با آهن كربونيل و پارافين در اندازه مش‌هاي متفاوت انجام گرديد. پس از اندازه‌گيري زبري سطح نمونه‌ها، با استفاده از روش آناليز واريانس، نحوه تاثيرگذاري پارامترهاي مختلف فرايند بر كيفيت سطح نهايي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج به‌دست آمده نشان دادند كه در پرداخت‌كاري صفحه‌اي فولاد مذكور، به ترتيب متغيرهاي فاصله ابزار تا قطعه‌كار، سرعت دوران ابزار و نوع ساينده داراي بيشترين تاثيرگذاري در زبري سطح به دست آمده هستند. نهايتاً با انجام تحليل رگرسيون، تابع مناسبي براي پيش‌بيني زبري سطح فولاد ارايه شد.

In this research the Magnetic Abrasive Finishing capabilities in AISI 4140 steel polishing was studied. Surface roughness was considered as a function of the tool rotational speed, working gap, abrasive material and abrasives particle mesh size. To conduct the tests, a specific magnetic tool was designed to polish the flat steel surfaces by a milling machine.Experiments were arranged based on Taguchi method and using abrasive material consisting of Aluminum Oxideor Silicon Carbide with paraffin oil and Carbonyl Iron powderswith different mesh sizes. After surface roughness measurement of samples, the effect of each parameter on the surface quality was inspected by ANOVA method. Results showed that in Magnetic Abrasive Finishing of mentioned steel, the parameters ofworking gap,tool rotational speed and the abrasive material type are of the most importance as ordered.Finally, a roughness predictor function was introduced by regression method.