پایان نامه بررسی چگونگی و بهینه سازی فرآیند پولیش‌ کاری ساچمه‌ های سرامیکی(Si3N4 ) به کار رفته در بلبرینگ به روش پولیش‌ کاری به کمک میدان مغناطیسی (Magnetic Float Polishing)

فهرست:

فصل اول: مقدمه

1.1

2.1

محدودیت‌های کاربردی یاتاقان‌های فولادی....................................................................................................3

3.1

فصل دوم: پیشینه تحقیق.............................................................................................................................................................8

فصل سوم: تئوری مطالب

1.3

2.3

 انتخاب ماده ساینده در پولیش‌کاری شیمیایی-مکانیکی (CMP) سرامیک Si3N4...........................................24

واکنش بین ذرات ساینده و قطعه‌کار..............................................................................................................28

تاثیر شرایط محیطی پولیش‌کاری..................................................................................................................32             

فصل چهارم: طراحی تجهیزات آزمایشات

1.4

2.4

محفظه آهن‌ربا.............................................................................................................................................36

اسپیندل......................................................................................................................................................37

دیواره..........................................................................................................................................................38

صفحه معلق.................................................................................................................................................40

نوار لاستیکی...............................................................................................................................................41

3.4

آهن‌ربای الکتریکی.......................................................................................................................................43

قانون بیووساوار............................................................................................................................................44

میدان مغناطیسی نزدیک حلقه جریان...........................................................................................................44

نقش هسته در آهن‌ربای الکتریکی.................................................................................................................50

طراحی آهن‌ربای الکتریکی............................................................................................................................51

فصل پنجم : تهیه و ساخت تجهیزات

1.5

2.5

3.5

فصل ششم : انجام آزمایشات

1.6

2.6

پودر ساینده.........................................................................................................................................................................61

1.1.2.6

آزمون سختی الاستیک : (سختی برگشت یا انعکاس )..........................................................................................63

2.1.1.2.6    آزمون سختی خراش : (مقاومت در برابر برش یا س.............................................................................................63

3.1.1.2.6    آزمون سختی فرورفتگی : (مقاومت در برابر فرورفتگی).........................................................................................63

2.1.2.6

3.1.2.6

1.3.1.2.6   کاربید سیلیکون (SiC)...............................................................................................................................67

2.3.1.2.6   کاربید بور(B4C)......................................................................................................................................69

3.3.1.2.6   اکسید سریم CeO2 .................................................................................................................................71

سرعت چرخش اسپیندل...............................................................................................................................73

مدت زمان پولیش کاری...............................................................................................................................74

نیروی وارد بر هر ساچمه...............................................................................................................................74

نحوه اعمال نیرو.......................................................................................................................................74

انتخاب مقادیر نیروی اعمال شده.................................................................................................................75

نحوه اندازه گیری نیروی اعمال بر ساچمه ها..................................................................................................75

3.6  طراحی آزمایشات..............................................................................................................................................76

فهرست مراجع.........................................

منبع:

[1] L.Wang , R.W. Snidle ,L.Gu, " Rolling contact silicon nitride bearing Technology : a review of recent research", Wear 246 (2000) 159–173

[2] M.Jiang,R.Komanduri, "On the finishing of Si3N4 balls for bearing  applications" ,Wear 215 (1998) 267–278.

[3] Rong-TsongLee , Yih-Chyun Hwang, Yuang-Cherng Chiou," Lapping of ultra-precision ball surfaces. Part II. Eccentric V-groove lapping system", Machine Tools & Manufacture 46 (2006) 1157–1169

[4] M.Jiang,R.Komanduri, "Application of Taguchi method for Optimization of finishing conditions in magnetic float polishing (MFP)"  ,Wear 213 (1997) 59–71.

[5] Ming Jiang, Nelson O. Wood, R. Komanduri, "On chemo-mechanical polishing (CMP) of silicon nitride (Si3N4) workmaterial with various abrasives", Wear 220 (1998) 59-71

[6] J.L.Yuan, B.H.Lu, X.Lin,L.B.Zhang, S.M.Ji, "Research on abrasives in the chemical-mechanical polishing process for silicon nitride balls", Materials technology 129 (2002) 171-175

[7] N.Umehara , T. Kirtane , R. Gerlick , V.K. Jain , R. Komanduri, "A new apparatus for finishing large size/large batch silicon nitride (Si3N4 ) Balls for hybrid bearing applications by magnetic float polishing (MFP)" , Machine Tools & Manufacture 46 (2006) 151–169

[8] R. Komanduri, Z.B. Hou, Umehara, M. Raghunandan, Ming Jiang, S.R. Bhagavatula, A. Noori-Khajavi, N.O. Wood, "A gentle method for finishing Si3N4 balls for hybrid bearing applications", Tribology Letters 7 (1999) 39-49

[9] R. Komanduri, M.Jiang, "Magnetic float polishing of magnetic materials", US patent No. 5,957,753 , 1999

[10] K. Thoma, L. Rohr, H. Rehmann, S. Roos, J. Michler, "Materials failure mechanisms of hybrid ball bearings with silicone nitride balls", Tribology International 37 (2004) 463-471

[11] Hugh 0. Pierson, "Hand book of refractory carbaides and nitrides", Noyes publications, 1996

[12] R.W.Cahn, P.Haasen, E.J.Kramer, "Materials Science and Technology", Volume 11/12, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA, 2005

[13] John R. Reitz, Frederick J. Milford "Foundation of magnetic theory", Addison Wesley publishing company, 1960

[14] R. Komanduri, M.Jiang, "Magnetic float polishing processes and materials therefore", US patent No. 5,931,718, 1999