مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی تاثیر همزمان ارتعاشات فراصوتی ابزار و میدان مغناطیسی خارجی بر مشخصات خروجی در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی

نویسندگان
1 دانشیار تبریز-دانشگاه تبریز- ریاست دانشکده فنی مهندسی مکانیک-گروه مهندسی ساخت و تولید- محمد رضا شبگرد
2 مربی مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز
چکیده
ماشینکاری تخلیه الکتریکی یکی از پرکاربردترین روشهای ماشینکاری غیرسنتی برای ماشینکاری های در ابعاد کوچک، ماشینکاری اشکال پیچیده و ماشینکاری مواد سخت با استحکام بالا می باشد. در این مطالعه برای غلبه بر مشکلات و محدودیتهای فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی مانند نرخ براده برداری پایین، فرآیند ترکیبی ماشینکاری تخلیه الکتریکی به همراه میدان مغناطیسی خارجی و ارتعاشات فراصوتی ابزار معرفی شده و برای ماشینکاری فولاد گرمکار AISI H13 از آن استفاده می شود. در این تحقیق، با انتخاب شدت جریان و زمان روشنی پالس بعنوان پارامترهای ورودی متغیر موثر بر عملکرد فرآیند، آزمایشاتی به روش فول فاکتوریل طراحی شده تا تاثیر اعمال میدان مغناطیسی خارجی و ارتعاشات فراصوتی ابزار بر نرخ براده برداری و نرخ سایش ابزار مشخص شود. مطابق نتایج این مطالعه، اعمال همزمان میدان مغناطیسی خارجی حول فاصله گپ و ارتعاشات فراصوتی به ابزار در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی، علیرغم افزایش نرخ سایش ابزار، نرخ براده برداری را نسبت به فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی در بیشترین حالت 60%، نسبت به فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی به همراه میدان مغناطیسی در بیشترین حالت 55% و نسبت به فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی به همراه ارتعاشات فراصوتی ابزار در بیشترین حالت 40% افزایش می دهد. این افزایش در همه زمان های روشنی پالس و شدت جریان ها، به جز در شدت جریان 32 آمپر اتفاق می افتد. در شدت جریان 32 آمپر به دلیل تداخل اثر اعمال میدان مغناطیسی خارجی حول فاصله گپ و ارتعاشات فراصوتی به ابزار، نرخ براده برداری و نرخ سایش ابزار کاهش می یابد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental investigation of the influence of tools ultrasonic vibrations and external magnetic field on machining characteristics at EDM process

نویسندگان English

Mohammadreza Shabgard 1
Ahad Gholipoor 2
2 Department of Mechanical Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
چکیده English

Electric discharge machining is one of the most widely used non-traditional machining techniques which use thermal energy for machining in small dimensions, machining complex shapes and machining hard materials with high strength such as ceramics and heat-treated steels. In this study the ultrasonic vibrations and magnetic field assisted EDM process as a new hybrid process was introduced and used for machining of AISI H13 too steel, to solve the EDM process limitations such as low material removal rate. In this investigation, several experiments were designed and performed based on full factorial method by selecting pulse current and pulse duration as most effective parameters of EDM process in order to study the effects of applying ultrasonic vibrations to tool electrode and external magnetic field around gap distance of EDM process, simultaneously, on material removal rate and tool wear rate. According the results, applying ultrasonic vibrations to tool electrode and external magnetic field around gap distance of EDM process, simultaneously, despite the increases of tool wear rate, increases the material removal rate as compared with EDM (60%), ultrasonic vibrations assisted EDM (40%) and magnetic field assisted EDM processes (55%) in all pulse durations and pulse currents except in pulse current of 32 A. In pulse current of 32 A, because of the interference of the influences of applying ultrasonic vibrations to tool electrode and external magnetic field around gap distance, the material removal rate and tool wear ratio are decreased.

کلیدواژه‌ها English

Electrical discharge machining
External Magnetic Field
Tools Ultrasonic Vibrations
Material Removal Rate
Tool Wear Rate