مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تاثیر استفاده از قطعه واسط بر بهبود دقت ماشینکاری تخلیه الکتروشیمیایی

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
صادق الهامی جوشقان 1
پرگل رضوانی 2
محمدرضا رازفر 2
1 دانشگاه فردوسی مشهد
2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر
10.22034/mme.23.4.249
چکیده
امروزه استفاده از موادی مانند شیشه به دلیل خواصی مانند سختی بالا، مقاومت شیمیایی و سایش بالا، به­طور گسترده در ساخت تجهیزات میکرونی، الکترونیکی و تجهیزات پزشکی توسعه یافته است، اما به دلیل سختی بالا و چقرمگی پایین، باربرداری مکانیکی و ایجاد ساختارهای میکرونی برروی آن با روش­های سنتی دشوار است. روش تخلیه الکتروشیمیایی یک روش نوین ماشینکاری است که قابلیت ماشینکاری مواد سخت و نارسانای الکتریکی از جمله شیشه را دارد. در فرآیند سوراخکاری تخلیه الکتروشیمیایی، دقت ابعادی سوراخ و به ویژه ناحیه ورودی آن حائز اهمیت است اما در بیشتر موارد، ورودی سوراخ دارای شیب زیاد بوده که منجر به اضافه برش زیاد و مخروط‌شدگی دیواره سوراخ می‌گردد. در این تحقیق برای حذف ناحیه شیب‌دار ورودی سوراخ (عامل کاهش دقت سوراخکاری) از قطعه واسط با ضخامت کم استفاده شده است که پس از سوراخکاری از سطح قطعه اصلی جدا خواهد شد. نتایج نشان داد که این روش اضافه برش نواحی ورودی سوراخ را با توجه به قطر ابزار مورد استفاده، بین 50 تا 76% کاهش داده است. همچنین، نتایج سختی‌سنجی قطعه­کار نشان داد با استفاده از قطعه واسط، سوراخ نهایی دارای ناحیه متاثر از حرارت کوچکتر در اطراف سوراخ است.
کلیدواژه‌ها
ماشینکاری تخلیه الکتروشیمیایی
قطعه واسط
اضافه برش
مخروطی شدن
سختی سنجی

موضوعات

عنوان مقاله English

Study on the employment of the intermediate part on the accuracy of the electrochemical discharge drilling

نویسندگان English

Sadegh Elhami 1
Pargol rezvani 2
Mohammad Reza Razfar 2
1 Ferdowsi University of Mashhad, Mashhade Moghaddas, Iran
2 Amirkabir University of Technology
چکیده English

Today, the application of materials such as glass has been widely developed in the

manufacture of micronutrients, electronics and medical equipment because of its high

hardness, chemical resistance and high abrasion. But due to high hardness and low

toughness, mechanical machining can not be applied. The Electrochemical discharge

method is a new machining method that is capable of machining hard and non-conductive

electrical materials such as glass. In the process of electrochemical discharge drilling, the

dimensional accuracy of the hole and especially its inlet area is important. but almost, the

inlet of the hole has a high slope, which leads to excessive hole overcut and tapering of the

hole side wall. In this study, to remove the high slope entrance area, a thin intermediate part

was used which will be separated from the main workpiece after the drilling process. The

results showed that mentioned method reduced the entrance overcut of the hole by 50 to

76% depending on the diameter of the tool. Also, the hardness measuring of points on the

hole inlet showed that using the intermediate part led to the smaller heat-affected zone

(HAZ) around the hole entrance.

کلیدواژه‌ها English

Electrochemical Discharge Machining
Intermediate Part
Overcut
Tapering
Hardness
1- Hülsenberg D, Harnisch A, Bismarck A. Microstructuring of glasses: Springer; 2008.
2- Wüthrich R. Micromachining using electrochemical discharge phenomenon: fundamentals and applications of spark assisted chemical engraving: William Andrew; 2009.
3- Esashi M, Matsumoto Y, Shoji S. Absolute pressure sensors by air-tight electrical feedthrough structure. Sensors and Actuators A: Physical. 1990;23(1):1048-1052.
4- Basak I, Ghosh A. Mechanism of material removal in electrochemical discharge machining: a theoretical model and experimental verification. Journal of materials processing technology. 1997;71(3):350-359.
5- Jain V, Dixit P, Pandey P. On the analysis of the electrochemical spark machining process. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 1999;39(1):85-165.
6- Kulkarni A, Sharan R, Lal G. Measurement of temperature transients in the electrochemical discharge machining process. Temperature: Its Measurement and Control in Science and Industry; Volume 7, Part 2. 2003;684:1069-1074.
7- Wüthrich R, Spaelter U, Bleuler H. The current signal in spark-assisted chemical engraving (SACE): what does it tell us? Journal of micromechanics and microengineering. 2006;16(4):779.
8- Wüthrich R, Hof L. The gas film in spark assisted chemical engraving (SACE)—a key element for micro-machining applications. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2006;46(7):828-835.
9- H. Kurafuji, "Electrical discharge drilling of glass I," Ann. CIRP, vol. 16, pp. 415-419, 1968.
10- J. D. A. Z. Rolf Wuthrich, Micromachining Using Electrochemical Discharge Phenomenon, 1st ed.: William Andrew, 2009.
11- E. S. Lee, D. Howard, E. Liang, S. D. Collins, and R. L. Smith, "Removable tubing interconnects for glass-based micro-fluidic systems made using ECDM," Journal of Micromechanics and Microengineering, vol. 14, p. 535, 2004.
مهندسی مکانیک مدرس
دوره 23، شماره 4
فروردین 1402
صفحه 249-256