لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

به دلیل اهمیت سلامتی سطح قطعات تولید شده به روش ماشین کاری تخلیه الکتریکی ((EDM)) در صنایع گوناگون تولیدی، موضوع سلامتی سطح بیشتر پژوهش های انجام شده در این زمینه را به خود اختصاص داده است. در این پژوهش، تاثیر فراسنج های ورودی (زمان روشنی پالس، چرخه کاری و قطبیت ابزار) روی تغییرات سختی و مقدار تغییر درصد کربن در سطح و لایه های زیر سطح ماشین کاری شده فولاد H13 به روش تخلیه الکتریکی ((EDM)) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در هر دو حالت قطبیت ابزار (مثبت و منفی) با افزایش زمان روشنی پالس و چرخه کاری، میزان افت سختی در لایه های نزدیک سطح ماشین کاری، بیشتر شده و عمق ناحیه متاثر از حرارت افزایش می یابد و میزان افت سختی و عمق ناحیه متاثر از حرارت در قطبیت منفی کمتر است. هم چنین بر اساس نتایج به دست آمده از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (EDX) مشخص شد که در قطبیت مثبت، درصد نفوذ کربن به سطح ماشین کاری شده نسبت به قطبیت منفی بیشتر است.

در این پژوهش تاثیر ارتعاش آلتراسونیک بر روی دو جنس متفاوت قطعه کار (به صورت مقایسه ای) در زمان های روشنی پالس (Ti) و شدت جریانهای مختلف (I) در فرآیند ماشین کاری تخلیه الکتریکی ((EDM)) مورد بررسی قرار گرفته است. جنس قطعات ماشین کاری شده، فولاد ابزار 13AISI H و فلز جوش 4 FWمی باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد ارتعاشات آلتراسونیک قطعه کار مستقل از جنس آن، باعث افزایش نرخ براده برداری ، کاهش فرسایش نسبی ابزار و کاهش صافی سطح می گردد. هم چنین نتایج نشان می دهد تاثیر ارتعاشات آلتراسونیک در میزان افزایش نرخ براده برداری و مقدار کاهش فرسایش نسبی ابزار در ماشین کاری فلز جوش FW4بیش از فولاد ابزار AISI H13 است.

در این مقاله، فرآیند ماشین کاری تخلیه الکتریکی (EDM) به روش اجزاء محدود FEM مدل سازی شده است. در قسمت اول، توزیع دمای ایجاد شده در قطعه کار حاصل از فرآیند ماشین کاری تخلیه الکتریکی، محاسبه شده است. در قسمت دوم، از آنالیز ترمو- مکانیکی برای تخمین تنش حرارتی و پسماند استفاده شد. در ادامه، برای ثبات مدل، مقایسه ای بین نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج آزمایشگاهی که توسط دیگر محققان صورت گرفته است، انجام شد. پس از مقایسه، مشاهده شد که تطابق بسیار خوبی بین نتایج آزمایشگاهی با نتایج شبیه سازی وجود دارد و با افزایش انرژی تخلیه، عمق ترک های ایجاد شده، بیشتر می شود.

یکی از معضلات اساسی ماشین کاری تخلیه الکتریکی ((EDM))، سایش الکترود ابزار طی فرآیند ماشین کاری است. در این تحقیق به منظور بهبود عملکرد و افزایش مقاومت مس خالص در برابر سایش الکتریکی طی فرآیند (EDM)، از ساختار بسیار ریز (در حد نانو و چند صد نانومتر) استفاده گردید. لذا در ابتدا کوشش شده تا این نوع ساختار در درون ماده ایجاد شود. برای این منظور از روش اکستروژن در کانال های هم مقطع زاویه دار (ECAP) استفاده گردید. مس خالص طی هشت مرحله تحت فرآیندECAP  قرار گرفت. تاثیر اندازه ساختار کریستالی الکترود، شدت جریان و زمان ماشین کاری بر نرخ براده برداری و سایش الکتریکی الکترودهای مسی طی فرآیند (EDM) بررسی گردید. علاوه بر این ریزساختار و هدایت الکتریکی الکترودها نیز مطالعه شد. نتایج حاصله نشان دادند که پس از اعمال فرآیند ECAP، اندازه دانه ساختار کریستالی مس به شدت کاهش یافته به طوری که پس از هشت مرحله، ساختار کریستالی نسبتا همگن با دانه های بسیار ریز در محدوده 50 تا 200 نانومتر درون ماده ایجاد گردید. از طرفی با ریز شدن ساختار کریستالی الکترود مسی، سایش الکتریکی آن کاهش یافته اما نرخ برداشت مواد تقریبا ثابت مانده و تغییر چندانی نکرده است.

در این مقاله به مطالعه تجربی اثر جنس ابزار و سرعت دورانی قطعه کار در ماشین کاری تخلیه الکتریکی نیمه خشک پرداخته شده است. بدین منظور از 3 سطح سرعت دورانی قطعه کار و جریان تخلیه الکتریکی برای بررسی نرخ براده برداری، نرخ سایش ابزار و زبری سطح قطعه کار استفاده شده است. پس از انجام آزمایشات و تعیین سرعت مناسب، برای مشاهده بهتر اثر سرعت انتخابی، مقایسه ای بین ماشین کاری تخلیه الکتریکی نیمه خشک قطعه کار ثابت با ماشین کاری تخلیه الکتریکی نیمه خشک قطعه کار دوار صورت گرفت. در نهایت کار، جهت بررسی اثر دی الکتریک، مقایسه ای بین ماشین کاری تخلیه الکتریکی نیمه خشک قطعه کار ثابت با گاز دی اکسید کربن (CO2) و ماشین کاری تخلیه الکتریکی غوطه وری در نفت سفید انجام شد. نتایج نشان می دهد که سرعت دورانی 600 دور بر دقیقه باعث افزایش نرخ براده برداری، نرخ سایش ابزار و کاهش زبری سطح قطعه کار شده است. علاوه بر این، مقایسه بین ماشین کاری دوار و ثابت نشان می دهد که ماشین کاری در شرایط دوران قطعه کار بازده بالاتری دارد. ابزار مسی به دلیل مقاومت الکتریکی پایین، بیشترین نرخ براده برداری و با افزایش جریان تخلیه الکتریکی، بیشترین نرخ سایش را نسبت به سایر ابزارهای مورد آزمایش دارد. همچنین میزان زبری سطح قطعه کار در حالت ماشین کاری نیمه خشک قطعه کار ثابت با گاز CO2 کمتر از غوطه وری در نفت سفید می باشد.

نانو ذرات مورد استفاده در مواد مرکب زمینه فلزی دارای انواع مختلف و خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی متفاوتی می باشند که باعث بهبود سختی، مقاومت مکانیکی، سایش و خواص دمایی می شوند و قابلیت های ماشینکاری مواد را تغییر می دهند. در این تحقیق به بررسی پارامترهای ماشینکاری تخلیه الکتریکی ماده مرکب الومینیوم تقویت شده با نانوذرات اکسید تیتانیوم پرداخته می شود. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر شدت جریان، ولتاژ، زمان روشنی و خاموشی پالس و نانو ذرات اکسید تیتانیوم بر نرخ براده برداری، سایش ابزار و زبری سطح می باشد. از نفت سفید به عنوان دی الکتریک و الکترود مسی به عنوان ابزار و تجزیه و تحلیل واریانس برای اعتبار سنجی آزمایشگاهی استفاده می شود. نتایج نشان داد نانو ذرات سرامیکی اکسید تیتانیوم با توجه به ایتکه غیر هادی هستند تاثیر زیادی بر پارامترهای ماشینکاری ندارند و حین فرایند ماشینکاری تخلیه الکتریکی ذوب نمی شوند و شدت جریان و زمان روشنی بیشترین تاثیر بر نرخ براده برداری، سایش ابزار و زبری سطح دارند. با افزایش شدت جریان و زمان روشنی پالس سایش ابزار و زبری سطح زیاد شده و با افزایش زمان خاموشی پالس سایش ابزار کم می شود. به طور متوسط نرخ سایش الکترود ابزار در آلومینیوم 2024 تقویت شده با نانو ذرات اکسید تیتانیوم 5 درصد به میزان 46/3 درصد معادل 346/0گرم بیشتر از نمونه آلومینیوم 2024 از نظر وزنی است.