پرداخت نانومتری سطوح لنزهای کروی به وسیله ذرات ساینده شناور در سیال مغناطیسی

Abstract

پرداخت سطوح به­وسیله ذرات ساینده شناور در سیال مغناطیسی، یک روش ماشین­کاری غیر سنتی یا نوین می­باشد. اصول انجام این روش، بر رفتار مغناطیسی- هیدرودینامیکی سیال ­مغناطیسی بنا شده است. مهم­ترین قطعاتی که به­وسیله این روش تحت فرآیند پرداخت سطح قرار می­گیرند، ساچمه­های سرامیکی و لنزهای اپتیکی با کاربردهای نظامی هستند که باید تاحد امکان، کیفیت سطح بالایی داشته باشند. هدف این مقاله، مطالعه پرداخت سطوح لنزهای کروی به وسیله ذرات ساینده شناور در سیال مغناطیسی و بررسی عوامل موثر بر عملکرد آن، جهت بهینه ­نمودن فرآیند است. توسط این روش، می­توان سطوحی با صافی­سطح تا 14 نانومتر ایجاد کرد که در ماشین­کاری­های سنتی، چنین دقتی قابل حصول نیست. در این پژوهش، دستگاهی به منظور پرداخت سطوح لنزهای کروی طراحی و ساخته شد و میزان اختلاط ذرات ساینده در سیال ­مغناطیسی، اندازه ذرات ساینده، سرعت دوران کله­گی و زمان انجام ماشین­کاری، بصورت تجربی و آماری مورد مطالعه قرار گرفته و اثر آن­ها بر روی فرآیند بررسی شد. نتایج آماری نشان داد که افزایش صافی سطح با سرعت دوران ابزار هم­زن، ارتباط مستقیم دارد. همچنین افزایش میزان ­اختلاط ذرات­ ساینده با ذرات فرومغناطیس، سبب افزایش حداقل 10 درصدی کیفیت سطح می­گردد. در این پژوهش، صافی سطح 14 نانومتری برای لنز اپتیکی مورد مطالعه حاصل شد و ملاحظه گردید با افزایش سرعت کله­گی و افزایش مقدار مواد ساینده در سیال مغناطیسی، صافی سطح بهبود می­یابد. در انتها، پارامتر‌های مؤثر و معادله رگرسیون حاکم بر فرآیند استخراج گردید.