نقش فرایند برنشینگ در تولید قطعات با کیفیت سطح بالا

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی مکانیک عضو هیئت علمی مجتمع آموزش عالی اسفراین

2 عضو هیئت علمی دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس

3 کارشناسی ارشد مهندسی مواد دانشکدة فنی دانشگاه شهید باهنر

چکیده

کیفیت سطح پایانی، مخصوصاً زبری سطح، از جمله مهمترین پارامترهایی است که به‌دلیل اهمیت بالا در کارایی محصول نهایی بسیار مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است و مقالات متعددی در مورد بهینه‌سازی آن منتشر شده است. برنشینگ از جمله روش‌هایی است که علاوه بر مزایای گوناگون، تأثیر زیادی بر زبری سطح محصول نهایی دارد. این فرایند یک روش عملیات سطحی مکانیکی بدون براده‌برداری است که با تغییر شکل پلاستیکی سطح قطعه، به‌وسیلة کارسختی و فشردگی در لایه‌های سطحی قطعه‌کار در کاهش زبری سطح قطعه مؤثر است. این روش به‌دلیل صرفة اقتصادی و قیمت تمام‌شدة پایین، منجر به تولید محصول با کیفیت و ارزان شده و توان رقابتی کالا را در بازار بالا می‌برد. در این مقاله اصول عملکرد فرایند، پارامترهای ورودی و خروجی و آخرین پیشرفت‌های این حوزه از دانش معرفی شده و تأثیر فرایند بر جنس‌های مختلف و چالش‌های آن مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. در پایان، فرصت‌ها و موقعیت‌های موجود در به‌کارگیری فرایند ذکر شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] مرکز تحقیقات صنایع سنگین،"امکان سنجی تولید ابزار برنشینگ"،1373.

[2] Shneider, Yu G. “burnishing.” Russ Eng journal, 1961, 41, pp.33-39.

[3] Papshev, D.D. Yu., G. Golubev. “Effectiveness of surface work-hardening of titanium alloy components.” Russ Eng j, 1972, 52, pp. 48-51.

[4] Lo´pez de Lacalle, L.N., A. Lamikiz, J. Mun˜oa, J.A. Sa´nchez. “Quality improvement of ball-end milled sculptured surfaces by ball burnishing.” International Journal of Machine Tools & Manufacture 45 (2005), pp.1659–1668.

[5] El-Axir, M.H., A.A. Ibrahim. “Some surface characteristics due to center rest ball burnishing.” Journal of Materials Processing Technology 167 (2005), pp. 47–53.

[6] Thamizhmnai, S., B. Bin Omar, S. Saparudin, S. Hasan. “Surface roughness investigation and hardness by burnishing on titanium alloy.” Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Volume 28, Issue 2, June 2008.

[7] Binu C. Yeldose, B. Ramamoorthy. “An investigation into the high performance of TiN-coated rollers in burnishing process.” Journal of materials processing technology (2008), pp. 350–355.

[8] Luca, Liviu, Sorin Neagu-Ventzel, Ioan Marinescu. “Effects of working parameters on surface finish in ball-burnishing of hardened steels.” Precision Engineering 29 (2005), pp. 253–256.

[9] Ravindra Babu, P., T. Siva Prasad, A.V. S. Raju, K. Syam Sundar. “Experimental Analysis of External Roller-Burnishing On the Surface Roughness.” Surface Hardness and Microstructre of Brass and Aluminium. International Journal of Applied Engineering Research, Volume 5, Number 4, (2010), pp. 729–745.

[10] Pande, S.S., Patel,S.S. “investigation on vibratory burnishing Process.” int j Mach tool Des Res.1984, 24, pp. 195-206.

[11] Marakov,A.l. et al. “Ultrasonic diamond burnishing.” Russ Eng J .1973, 53, pp. 58-62.

[12] Tian, Yinggang, Yung C. Shin. “Laser-assisted burnishing of metals.” International Journal of Machine Tools & Manufacture 47 (2007), pp. 14–22.

[13] N SMEl-Tayeb, KOLow, PV Brevern. “The influence of roller burnishing process on hardness and roughness of cylindrical polymer surfaces.” Proc. IMechE Vol. 222 Part J: J. Engineering Tribology, 2000.

[14] Adel, Mahmood Hassan, Sulieman Z.S. Al-Dhi. “Improvement in the wear resistance of brass components by the ball burnishing process”. Journal of Materials Processing Technology 96 (1999), pp. 73-80.

[15] Paul S. Prevéy, Ravi A. Ravindranath, Michael Shepard, Timothy Gabb. “Case Studies of Fatigue Life Improvement Using Low Plasticity Burnishing in Gas Turbine Engine Applications.” Proceedings of ASME Turbo Expo 2003 June 16–19, 2003, Atlanta, Georgia, USA.

[16] Rodríguez, A., López de Lacalle, L.N., Celaya, A., Lamikiz, A., Albizuri, J. “Surface improvement of shafts by the deep ball-burnishing technique.” Surface & Coatings Technology 206, 2012, pp. 2817–2824.

[17] ZHAO, J., XIA, W., Ning LI, Feng-lei LI. “A gradient Nano /micro-structured surface layer on copper induced by severe plasticity roller burnishing.” Trans. Nonferrous Met, China 24, pp. 441-448, 2014.

[18] Avilés, R., Albizuri, J., Rodríguez, A., López, L.N. de Lacalle. “Influence of low-plasticity ball burnishing on the high-cycle fatigue strength of medium carbon AISI 1045 steel.” International Journal of Fatigue 55, pp. 230–244, 2013.

[19] Ecoroll Company Tool Catalog, www.Ecoroll.com, (accessed May 2, 2015).

[20] Stalin John. M. R., Suresh. P., Raguraman. D, Vinayagam. B. K. “Surface Characteristics of Low Plasticity Burnishing for Different Materials Using Lathe.” Arab J Sci Eng 39, pp. 3209–3216, 2014.

[21] Salahshoora. M., Guo. Y.B. “Surface integrity of magnesium-calcium implants processed by synergistic dry cutting-finish burnishing.” 1st CIRP Conference on Surface Integrity (CSI), Procedia Engineering 19, pp. 288-293, 2011.

[22] Yanga. S., Puleob. D. A., Dillon. O. W., Jawahiraa. “Surface Layer Modifications in Co-Cr-Mo Biomedical Alloy from Cryogenic Burnishing.” 1st CIRP Conference on Surface Integrity (CSI), Procedia Engineering 19, pp. 383-388, 2011.

[23] Ballanda. P., Tabourota. L., Degrea. F., Moreaub. V. “Mechanics of the burnishing process.” Precision Engineering 37, pp. 129-134, 2013.

[24] ZHAO, J., XIA, W., LI, N., LI, F. “A gradient nano/micro-structured surface layer on copper induced by severe plasticity roller burnishing.” Trans. Nonferrous Met. Soc. China 24, pp. 441-448, 2014.