بهینه سازی پارامترهای موثر بر فرآیند پرداخت کاری ساینده مغناطیسی با استفاده از روش رویه پاسخ

فرآیند پرداخت‌کاری ساینده مغناطیسی با توجه به ماهیت آن یک فرآیند سرد محسوب می‌شود. بنابراین، این فرآیند آسیب‌های سطحی همچون میکرو ترک‌ها، تغییر فاز، سوختگی و غیره را بر روی سطح قطعات ماشین‌کاری شده ایجاد نخواهد کرد. در این مقاله، اثر پارامترهای گپ‌کاری، سرعت دورانی قطعه‌کار و نوع ساینده در فرآیند پرداخت‌کاری ساینده مغناطیسی بر زبری سطح بیرونی قطعات استوانه‌ای از جنس فولاد زنگ نزن 440c با استفاده از روش رویه پاسخ برای رسیدن به کمترین زبری سطح، مدل‌سازی و بهینه‌سازی شده است. با اجرای آزمایش‌ها، میزان زبری سطح نمونه‌ها به عنوان تابع هدف اندازه‌گیری شده است. سپس با استفاده از روش رویه پاسخ، مقادیر بهینه پارامترهای گپ‌کاری و سرعت دورانی قطعه‌کار به دست آمده است. نتایج بهینه‌سازی به کمک روش رویه پاسخ نشان می‌دهد که فرآیند با دقت خوبی مدل‌سازی شده است و همچنین استفاده از مدل توسعه‌یافته میزان بهبود در زبری سطح پرداخت‌شده را به میزان 52.17 درصد افزایش داده است. علاوه بر این، نتایج میکروسکوپی بافت سطح نمونه‌ها، نشان می‌دهد که فرآیند پرداخت‌کاری ساینده مغناطیسی جهت و شیارهای ناشی از فرآیند سنگزنی را به طور قابل توجهی از بین برده است و همچنین یک سطح پرداخت فوق صیقل و یکنواختی به مانند یک آینه تا محدوده 0.207 میکرومتر به دست آمده است.

Optimization of Parameters Affecting Magnetic Abrasive Finishing Process Using Response Surface Method

Magnetic abrasive finishing is a nanomachining process; due to low machining temperature, this process is categorized as a cold forming process. Therefore, the machined surface is free from thermal damages such as microcracks, phase changes, burnt area and etc. In this paper, the effects of machining parameters (machining gap, work piece rotational speed and abrasive particles’ type) on work piece surface roughness have been experimentally studied. To achieve this goal, a series of experimental tests were conducted on a newly developed setup and work piece surface roughness was measured. The results of experimental studies were then used to develop a mathematical model for work piece surface roughness using response surface method. The results show that there is good agreement between experimental results and model predictions. This model was then used to minimize workspace surface roughness. In the selected range of machining parameters the minimum value of surface roughness is achieved by work piece rotational speed of 373.73 rpm, machining gap of 1.98 mm and using diamond particles as abrasive. In addition, it was shown that abrasive particles’ type is the most affecting parameter on work piece surface roughness.