مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه تجربی راندمان براده برداری و بافت سطحی ماشینکاری شده در فرآیند اسپارک بر روی آلیاژ تیتانیوم آلومیناید

نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی مکانیک- دانشگاه آزاد اسلامی- واحد تهران مرکزی
2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
ترکیب بین‌فلزی تیتانیوم آلومیناید گاما جزو گروه اندکی از مواد جدید است که قابلیت استفاده در کاربردهای سازه‌ای در دمای بالا را دارا می‌باشد، چرا که نسبت استحکام به چگالی و نسبت مدول الاستیسیته به چگالی، بسیار بالایی دارد. در این تحقیق برای دو نوع سیال دی‌الکتریک نفت سفید و آب دی‌یونیزه، تأثیر مهمترین پارامترهای ورودی فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی یعنی شدت جریان پالس و زمان روشنی پالس بر روی مشخصه‌های خروجی فرآیند مانند نرخ براده‌برداری، فرسایش نسبی ابزار و برخی شاخص‌های یکپارچگی سطح قطعه‌کار مانند زبری سطح، توپوگرافی سطح و ترک‌های سطحی تشکیل شده بعد از ماشینکاری بررسی می‌شود. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که خشن‌کاری ترکیب بین‌فلزی تیتانیوم آلومیناید بر خلاف پرداخت‌کاری آن به روش تخلیه الکتریکی، با راندمان بسیار بالاتری انجام‌پذیر است. به دلیل هدایت حرارتی بیشتر آب نسبت به نفت، هدررفت انرژی و گسترش شعاع کانال پلاسما در آب نسبت به نفت بیشتر است و این عامل باعث می‌گردد که انرژی حرارتی بیشتر و متمرکزتری به سطح نمونه‌های ماشینکاری شده در نفت وارد شود. در نتیجه، میزان دانسیته ترک‌های سطحی، مقدار زبری سطح و شدت تغییر توپوگرافی سطح بر روی سطح نمونه‌ ماشینکاری شده در نفت سفید بیشتر از سطح نمونه مربوط به آب دی‌یونیزه می‌باشد ولی در مقابل نرخ براده‌برداری با دی‌الکتریک نفت سفید بسیار بیشتر از آب دی‌یونیزه است و فرسایش نسبی ابزار در حین ماشینکاری با نفت به مقدار قابل توجهی کمتر از آب دی‌یونیزه است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental Investigation of Metal Removal Efficiency and Machined Surface Texture in EDM of Titanium Aluminide Compound

نویسندگان English

Behzad Jabbaripour 1
Mehrdad Motallebpouralishahi 2
2 Msc student of Mechanical Engineering, K.N. Toosi University of Technology
چکیده English

The intermetallic compound of gamma titanium aluminide is a kind of recently developed material which has outstanding potential for utilization in high temperature structural applications due to higher ratios of strength to density and also elasticity modulus to density. In this study with considering two dielectric fluids of kerosene and de-ionized water, the effects of the most important input parameters of electrical discharge machining including pulse current and pulse on time on the output characteristics of material removal rate, tool wear ratio, some surface integrity criteria such as surface roughness and cracks, are investigated. The results indicate that, rough machining of titanium aluminide in contrary to finishing of this material, is performed efficiently. As the result of more thermal conductivity coefficient of water comparing with kerosene, the energy dissipation or loss and also plasma channel radius expansion in water is noticeably more than kerosene. This issue leads to more concentration and higher rates of thermal energy on the machined surface in the case of kerosene. Consequently, the density of surface cracks, surface roughness and intensity of surface topography alterations for the machined surface in kerosene is more than the samples which are machined in de-ionized water, but in contrary, the material removal rate with kerosene is much more than MRR in de-ionized water and also the tool wear ratio during machining process by means of kerosene is significantly less than the de-ionized water.

کلیدواژه‌ها English

Electrical discharge machining
Dielectric fluid
Titanium aluminide intermetallic compound
Machinability
Surface integrity