بررسی تاثیر اعمال میدان مغناطیسی بر راندمان ماشینکاری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه خشک

بررسی تاثیر اعمال میدان مغناطیسی بر راندمان ماشینکاری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه خشک

فرمت فایل دانلودی: .docx
فرمت فایل اصلی: docx
تعداد صفحات: 129

پایان نامه بررسی تاثیر اعمال میدان مغناطیسی بر راندمان ماشینکاری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمهخشک
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 129 صفحه
چکیده
فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی یکی از فرآیندهای پیشرفته ماشینکاری است که ماشینکاری قطعات سخت و با استحکام بالا مانند سرامیک‌ها و فولادهای عملیات حرارتی شده از کاربردهای مهم این فرآیند است. علیرغم کاربردهای منحصربه‌فرد این روش ماشینکاری، نرخ براده‌برداری پایین، زبری سطح بالا، نرخ سایش ابزار بالا و مشکلات زیست‌محیطی ناشی از انجام این فرآیند، از جمله مشکلات و محدودیت‌های این روش ماشینکاری محسوب می شود.
در این پژوهش عملیات سوراخکاری با فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این راستا، فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک، به منظور برطرف کردن محدودیت‌های فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی، معرفی می‌شود و با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، آزمایش‌هایی برای بررسی تاثیر پارامترهای ورودی مختلف بر مشخصات خروجی این فرآیند از قبیل نرخ براده‌برداری، نرخ سایش ابزار و زبری سطح طراحی و انجام شده و مقادیر بهینه نرخ براده‌برداری، نرخ سایش ابزار و زبری سطح به‌همراه شرایط رسیدن به این مقادیر بهینه مشخص می‌شود. آنالیز واریانس نیز برای تعیین مهمترین فاکتورهای موثر بر مشخصات خروجی‌ این فرآیند بکار گرفته می‌شود. همچنین تاثیر جنس ابزار (مس و برنج) بر عملکرد ماشینکاری این فرآیند مورد بررسی قرار گرفته و این فرآیند با فرآیندهای ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی و خشک مقایسه می‌شود تا مزایای این فرآیندها در مقایسه با یکدیگر مشخص شود و در نهایت، تاثیر اعمال میدان مغناطیسی به فاصله گپ در این فرآیند مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد که فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک کمترین زبری سطح را تولید می‌کند و مطلوب‌ترین فرآیند برای عملیات پرداخت‌کاری می‌باشد، درحالی‌که فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی بهترین فرآیند برای عملیات خشن‌کاری است. همچنین با اعمال میدان مغناطیسی به فاصله گپ در این فرآیند، نرخ براده‌برداری افزایش یافته و زبری سطح کمتری به دست می‌آید. میکرو تصاویر نوری سطوح ماشینکاری شده نیز نشان می‌دهند که سلامتی سطح بهتری در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک به کمک میدان مغناطیسی در مقایسه با فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک بدون میدان مغناطیسی به دست می‌آید.
کلمات کلیدی: ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک، روش طراحی آزمایش تاگوچی، میدان مغناطیسی، نرخ براده برداری، نرخ سایش ابزار، زبری سطح.

فهرست مطالب
تشکر و قدردانی ت
تقدیم ث
چکیده ج
فهرست مطالب ح
فهرست شکل‌ها ز
فهرست جداول ص
فصل اول: کلیات 1
۱-۱- مقدمه 2
۱-۲- تاریخچه فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی 4
۱-۳- مکانیزم براده‌برداری فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی 4
۱-۴- پارامترهای ورودی و خروجی فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی 6
1-4-1- متغیرهای ورودی فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی 6
1-4-2- متغیرهای خروجی فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی 6
۱-۵- مزایای فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی 7
۱-۶- دی‌الکتریک واسطه 7
1-6-1- فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی 9
1-6-2- فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی با دی‌الکتریک حاوی پودر 9
1-6-3- فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی خشک 9
1-6-4- فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک 10
۱-۷- ساختمان ماشین EDM 10
1-7-1- برش‌کاری سیمی با EDM 11
1-7-2- EDM به روش غوطه‌وری 12
1-7-3- فرزکاری با EDM 13
۱-۸- سایر فرآیندهای بر پایه EDM 13
1-8-1- فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی به همراه میدان مغناطیسی 13
1-8-2- فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی به کمک ارتعاشات التراسونیک 14
۱-۹- مروری بر پژوهش های انجام شده در ارتباط با فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک 15
۱-۱۰- مروری بر پژوهش های انجام شده در ارتباط با اعمال میدان مغناطیسی در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی 21
۱-۱۱- اهداف پژوهش 25
۱-۱۲- ساختار پایان‌نامه 26
فصل دوم: تجهیزات مورد استفاده و روش آزمایش 27
۲-۱- تجهیزات آزمایشگاهی 28
2-1-1- دستگاه ماشینکاری تخلیه الکتریکی 28
2-1-2- مکانیزم‌های اضافه شده به دستگاه 29
2-1-2-1- مکانیزم آماده‌سازی سیال دی‌الکتریک برای فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی نیمه‌خشک 30
2-1-2-1-1- کمپرسور 31
2-1-2-1-2- پمپ 32
2-1-2-1-3- دبی سنج 32
2-1-2-1-4- رگلاتور 33
2-1-2-2- مکانیزم تامین حرکت دورانی ابزار 34
2-1-2-3- مکانیزم اعمال میدان مغناطیسی 35
2-1-3- دورسنج نوری 35
۲-۲- مواد و ترکیبات آزمایش 36
2-2-1- قطعه کار 36
2-2-2- ابزار 36
۲-۳- انجام محاسبات لازم 38
2-3-1- محاسبه نرخ براده‌برداری و نرخ سایش ابزار 38
2-3-2- اندازه‌گیری زبری سطح 39
2-3-3- ضبط شکل موج ولتاژ در حین ماشینکاری 40
۲-۴- انجام آزمایش 40
فصل سوم: طراحی آزمایش به روش تاگوچی 45
۳-۱- تعریف طراحی آزمایش 46
۳-۲- هدف از اجرای طراحی آزمایش 46
۳-۳- مراحل استفاده از تکنیک طراحی آزمایش‎ها 48
۳-۴- انواع روش‌های طراحی آزمایش 48
3-4-1- طراحی آزمایش به روش تاگوچی 48
3-4-1-1- مقدمه 48
3-4-1-2- مزایای روش تاگوچی 49
3-4-1-3- ویژگی‌های آرایه‌های متعامد 50
3-4-1-4- شرایط آرایه‌های متعامد در روش تاگوچی 51
3-4-1-5- انتخاب آرایه متعامد متناسب 51
3-4-1-6- مشخص کردن ستون اثرات متقابل 52
3-4-1-7- آنالیز واریانس 52
3-4-1-8- جدول آنالیز واریانس 54
۳-۵- نرم‌افزار Qualitek 56
فصل چهارم: نتایج و بحث 57
۴-۱- مقدمه 58
۴-۲- تحلیل نتایج مرحله اول آزمایش‌ها 59
4-2-1- نرخ براده‌برداری 59
4-2-1-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر نرخ براده‌برداری 59
4-2-1-2- آنالیز واریانس مربوط به نرخ براده‌برداری و تعیین مقادیر بهینه نرخ براده‌برداری 61
4-2-2- نرخ سایش ابزار 63
4-2-2-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر نرخ سایش ابزار 63
4-2-2-2- آنالیز واریانس مربوط به نرخ سایش ابزار و تعیین مقادیر بهینه نرخ سایش ابزار 65
4-2-3- زبری سطح 66
4-2-3-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر زبری سطح 66
4-2-3-2- آنالیز واریانس مربوط به زبری سطح و تعیین مقادیر بهینه زبری سطح 68
۴-۳- تحلیل نتایج مرحله دوم آزمایش‌ها 69
4-3-1- نرخ براده‌برداری 69
4-3-1-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر نرخ براده‌برداری 69
4-3-1-2- آنالیز واریانس مربوط به نرخ براده‌برداری و تعیین مقادیر بهینه نرخ براده‌برداری 71
4-4-2- نرخ سایش ابزار 72
4-3-2-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر نرخ سایش ابزار 72
4 -3-2-2- آنالیز واریانس مربوط به نرخ سایش ابزار و تعیین مقادیر بهینه نرخ سایش ابزار 73
4-3-3- زبری سطح 75
4-3-3-1- بررسی تاثیر پارامترهای ورودی موثر بر زبری سطح 75
4-3-3-2- آنالیز واریانس مربوط به زبری سطح و تعیین مقادیر بهینه زبری سطح 77
۴-۴- بررسی تاثیر جنس ابزار 78
4-4-1- تاثیر جنس ابزار بر نرخ براده‌برداری 78
4-4-2- تاثیر جنس ابزار بر نرخ سایش ابزار 79
4-4-3- تاثیر جنس ابزار بر زبری سطح 80
۴-۵- مقایسه فرآیند‌های ماشینکاری تخلیه الکتریکی معمولی، خشک و نیمه‌خشک 81
۴-۶- تاثیر اعمال میدان مغناطیسی 84
4-6-1- تاثیر میدان مغناطیسی بر نرخ براده‌برداری 84
4-6-2- تاثیر میدان مغناطیسی بر زبری سطح 86
4-6-3- تاثیر میدان مغناطیسی بر نرخ سایش ابزار 88
4-6-4- آنالیز امواج تخلیه 89
4-6-5- آنالیز سلامتی سطوح ماشینکاری شده 91
فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات 92
۵-۱- نتیجه‌گیری 93
۵-۲- پیشنهادات 96
مراجع 97
پیوست‌ها 104

پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.