Shear stress in magnetorheological finishing for glasses

دسته بندی: مهندسی مکانیک
ویرایش:  
نویسندگان: Miao C. (et al.)  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 9 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 500 کیلوبایت 

قیمت کتاب (تومان) : 52,000

مقاله. منتشر شده در مجله \"LLE Review\". - 2008. - جلد. 1117 – ص 42-50. div>نویسندگان: سی. میائو، اس. ان. شفریر، ج. سی. لامبروپولوس، جی. میسی و اس. دی. جیکوبز گزارش های کاری برای اولین بار در مورد اندازه گیری درجا نیروهای پسا و نرمال در MRF. سه شیشه نوری از نظر سختی و ترکیب شیمیایی مورد آزمایش قرار گرفتند. یک دستگاه نقطه‌گیری (STM) به عنوان بستر آزمایشی برای آزمایش‌های لکه‌گیری MRF استفاده شد. ما بررسی کردیم که چگونه کشش و نیروهای نرمال قابل اندازه‌گیری، و تنش برشی محاسبه‌شده به عنوان تابعی از خواص مکانیکی مواد، به حذف مواد در MRF کمک می‌کنند. معادله اصلاح شده پرستون، ترکیب تنش برشی با خواص مکانیکی مواد، پیشنهاد شده است، که نشان می‌دهد که حذف مواد تحت سلطه خواص مکانیکی مواد است. مشاهدات اصلی ما به شرح زیر خلاصه می شود:
نیروی طبیعی برای اولین بار به طور همزمان با نیروی پسا در MRF اندازه گیری شد. نیروی نرمال در محدوده 6 تا 9 نیوتن بود، در حالی که نیروی پسا در محدوده 4 تا 5 نیوتن بود. این نتایج با ادبیات مطابقت خوبی دارد، جایی که هر یک از این نیروها به صورت جداگانه اندازه گیری شد، اما نه به طور همزمان. br/>از نظر تجربی تایید شد که فشار هیدرواستاتیک [نیروی نرمال تقسیم بر ناحیه نقطه پیش‌بینی‌شده Fn As، جمله اول معادله (1) نرخ حذف مواد را در MRF پیش بینی نمی کند. برای اولین بار مشخص شد که نیروی نرمال اندازه گیری شده به سختی مواد وابسته است.
همچنین برای اولین بار نشان داده شد که چگونه تنش برشی محاسبه شده (نیروی پسا تقسیم بر سطح نقطه پیش بینی شده روی قطعه) بر حذف سرعت حجمی، نه نیروی کشیدن
به تنهایی. این به طور تجربی پیش‌بینی‌های Shorey را تأیید می‌کند که حذف مواد در MRF تحت سلطه برش است.
برای شیشه های آزمایش شده تحت هندسه STM و شرایط گزارش شده در اینجا، مشخص شد که آستانه ای برای تنش برشی وجود دارد که در زیر آن نرخ حذف ناچیز می شود.
به منظور حذف موثر مواد در MRF، برش با تنظیم پارامترهای فرآیند، تنش باید بالای 0.08 مگاپاسکال نگه داشته شود. کار اضافی مورد نیاز است تا مشخص شود چه پارامترهای فرآیندی بر تنش برشی تأثیر می‌گذارند، مانند اندازه ناحیه نقطه پیش‌بینی شده روی قطعه. نتایج ما نشان می‌دهد که نیروی پسا در محدوده 4+ تا 5 نیوتن برای طیف وسیعی از مواد شیشه‌ای نوری، از LHG8 نسبتاً نرم تا FS سخت است. بنابراین، با حفظ سطح نقطه ای 50 میلی متر مربع در حالی که نیروی کشش در محدوده گزارش شده در بالا حفظ می شود، باید انتظار حذف موثر مواد در MRF برای شیشه ها را داشت.
ضریب پرستون برای MRF بر حسب فشار هیدرواستاتیک، تنش برشی و ترکیبی از ارقام شایستگی و تنش برشی یک ماده محاسبه شد. این ضرایب محاسبه‌شده نشان‌دهنده محدوده باریکی برای ضریب پرستون اصلاح‌شده ما است، زمانی که هر دو رقم ماده
شایستگی و تنش برشی برای طیف وسیعی از شیشه‌های نوری در نظر گرفته می‌شوند و قابلیت‌های پیش‌بینی را برای شیشه‌های جدید فراهم می‌کنند. بنابراین، نتیجه می گیریم که حذف مواد در MRF برای عینک های نوری کنترل می شود

Статья. Опубликована в журнале "LLE Review". – 2008. – Vol. 1117 – P. 42-50. Название на русском языке: Сдвиговые напряжения при магнитореологическом полировании стекол. Авторы: C. Miao, S. N. Shafrir, J. C. Lambropoulos, J. Mici, and S. D. Jacobs. Аннотация к статье на английском языке:
This work reports for the first time on in-situ measurements of drag and normal forces in MRF. Three optical glasses ranging in hardness and chemical composition were tested. A spot-taking machine (STM) was used as a test bed for MRF spotting experiments. We examined how the measurable drag and normal forces, and the calculated shear stress as a function of material mechanical properties, contribute to material removal in MRF. A modified Preston’s equation, combining shear stress with material mechanical properties, is proposed, which suggests that material removal is dominated by the material mechanical properties. Our main observations are summarized as follows:
Normal force was measured simultaneously with drag force in MRF for the first time. Normal force was within the range of 6 to 9 N, whereas drag force was within the range of 4 to 5 N. These results are in good agreement with the literature, where either one of these forces was measured individually, but not simultaneously.
It was confirmed experimentally that the hydrostatic pressure [normal force divided by the projected spot area Fn As , first term of Eq. (1) does not predict the material removal rate in MRF. It was found for the first time that the measured normal force is dependent on material hardness.
It was also demonstrated for the first time how the calculated shear stress (drag force divided by the projected spot area on the part) governs the volumetric removal rate, not drag force
alone. This experimentally confirms Shorey’s4 predictions that material removal in MRF is dominated by shear.
For the glasses tested under the STM geometry and conditions reported here, it was found that there is a threshold for shear stress below which a removal rate becomes negligible.
In order to effectively remove material in MRF, shear stress should be kept above +0.08 MPa by adjusting the process parameters. Additional work is required to identify what process parameters affect shear stress, such as the size of the projected spot area on the part. Our results show that drag force is within a range of +4 to 5 N for a range of optical glass materials, ranging from relatively soft LHG8 to hard FS. Therefore, by keeping a spot area 50 mm2 while keeping drag force in the range reported above, one should expect efficient material removal in MRF for glasses.
Preston’s coefficient was calculated for MRF in terms of the hydrostatic pressure, shear stress, and a combination of a material’s figures of merit and shear stress. These calculated coefficients indicate a narrow range for our modified Preston’s coefficient when both material figures of
merit and shear stress are considered for a range of optical glasses, providing predictive capabilities for new glasses. Therefore, we conclude that material removal in MRF for optical glasses is governed