مطالعه تأثیر پارامترهای فرآیند برنیشینگ غلتکی بر زبری سطح و میکروسختی قطعات چدنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال.

2 مدیر همکاری های علمی و امور قراردادهای سازمان مرکزی دانشگاه آزاد اسلامی/ عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی - واحد تهران شمال

چکیده

با توجه به نیاز صنایع مختلف به تولید محصول با دقت ابعادی و خواص سطحی مطلوب و تأثیر بالای کیفیت سطح نهایی بر کارآیی محصولات، انتخاب فرآیندهای مؤثر و مناسب پرداخت جهت تولید محصولات با کیفیت، حائز اهمیت است. در میان روش‌های مختلف پرداخت، استفاده از فرآیند برنیشینگ به دلیل هزینه پایین، امکان نصب روی ماشین‌های مختلف و پرداخت سطوح بدون براده‌برداری بیش از سایرین مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین در این پژوهش، با توجه به کاربرد گسترده چدن نشکن در صنایع مختلف، پس از تهیه نمونه‌های ساخته شده از چدن نشکن، ساخت ابزار برنیشینگ غلتکی و سوار نمودن آن روی ماشین تراش، آزمایش‌ها مطابق با جدول طراحی آزمایش، انجام شد و تأثیر متغیرهای نیروی برنیشینگ، نرخ پیشروی و سرعت دوران، بر میکروسختی و زبری سطح نمونه‌ها مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه به منظور تجزیه و تحلیل آماری نتایج، از نرم‌افزار مینی‌تب و روش سطح پاسخ استفاده شد و طی تحلیل آماری انجام شده با سطح اطمینان 95%، مؤثرترین پارامترها و مقادیر مطلوب آنها جهت افزایش میکروسختی و کیفیت سطح نمونه‌ها معرفی گردید. نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان داد که نیروی برنیشینگ بیشترین تأثیر را بر میکروسختی و زبری سطح نمونه‌ها داشته و طی بهینه‌سازی انجام شده به روش سطح پاسخ، مقدار بهینه برای زبری سطح و میکروسختی نمونه‌ها، به‌ترتیب، 0.562 میکرومتر و 203.20 ویکرز بدست آمد که در مقایسه با مقادیر بدست آمده برای نمونه شاهد، زبری سطح نمونه‌ها در حدود 58% کاهش و میکروسختی نمونه‌ها در حدود 12% افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of the effect of roller burnishing process parameters on surface roughness and micro hardness of cast iron parts.

نویسندگان [English]

  • Mohsen Asgari 1
  • Ehsan Shakouri 2
1 Department of Mechanical Engineering, Tehran North Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 Islamic Azad University-Tehran North Branch
چکیده [English]

Due to the needs of different industries to produce high precision dimensional products and desirable surface properties and the highest effect of final surface quality on product performance, selection of effective and suitable polishing processes for production of quality products is important. Among different methods of polishing, the burnishing process due to low cost, the possibility of installation on different machines and the polishing without chip has been consideration. Therefore, in this study, due to the widespread application of ductile cast iron in various industries, after preparing the samples of ductile cast iron, making the roller burnishing tools and mounting it on the lathe machine, experiments were carried out in accordance to experimental design table and the effect of burnishing force, feed rate and number of passes, on microhardness and surface roughness of samples were evaluated. For statistical analysis, the results of minitab software and response surface methodology (RSM) were used and the statistical analysis performed with the confidence level of 95%, the most effective parameters and their desirable values to increase the microhardness and quality of samples were introduced. The results showed that the effect of the burnishing force, had the greatest impact on the microhardness and roughness of samples and the optimization of samples by (RSM), optimum value for surface roughness and microhardness of specimens, respectively, 0.562 μm and 203.20 Vickers were obtained in comparison with the values for the initial sample, the surface roughness of samples about 58% reduction and microhardness of samples were increased about 12%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ductile Cast Iron
  • Roller Burnishing
  • Surface roughness
  • micro hardness
  • Surface Response Methodology