بررسي تاثير همزمان ارتعاشات فراصوتي ابزار و ميدان مغناطيسي خارجي بر سلامتي سطح ماشينكاري شده در فرآيند EDM

Study of the effect of tools ultrasonic vibrations and external magnetic field on machined surface integrity at EDM process

عليرغم كاربردهاي منحصر به فرد فرآيند ماشينكاري تخليه الكتريكي در ماشينكاري قطعات با استحكام بالا كه قابليت ماشينكاري با روش هاي سنتي را ندارند، سلامتي سطح پايين قطعات ماشينكاري شده با اين روش، همواره از معايب آن مي باشد. در اين مطالعه با اعمال همزمان ارتعاشات فراصوتي به ابزار و ميدان مغناطيسي خارجي حول فاصله گپ در فرآيند ماشينكاري تخليه الكتريكي سعي در بهبود وضعيت سلامتي سطح قطعات ماشينكاري شده با فرآيند ماشينكاري تخليه الكتريكي شده است. بنابراين با انتخاب شدت جريان تخليه و زمان روشني پالس بعنوان پارامترهاي ورودي، آزمونهايي بر اساس روش عاملي كامل طراحي و انجام شد، تا ضمن مطالعه تاثير شدت جريان و زمان روشني پالس بر سلامتي سطوح ماشينكاري شده با اين فرآيند تركيبي، تاثير همزمان ارتعاشات فراصوتي ابزار و ميدان مغناطيسي خارجي بر زبري سطح ماشينكاري شده و سلامتي سطوح ماشينكاري شده مطالعه شود. نتايج مطالعه حاضر نشان داد كه زبري سطح ماشينكاري شده با اعمال همزمان ارتعاشات فراصوتي به ابزار و ميدان مغناطيسي خارجي حول فاصله گپ در فرآيند ماشينكاري تخليه الكتريكي اندكي افزايش مي يابد. با اين وجود، تصاوير ميكروسكوب الكتروني روبشي سطوح ماشينكاري شده با فرآيند ماشينكاري تخليه الكتريكي به همراه ميدان مغناطيسي خارجي و به كمك ارتعاشات فراصوتي ابزار، نشان مي دهد كه اعمال همزمان ميدان مغناطيسي خارجي حول فاصله گپ و ارتعاشات فراصوتي به ابزار در فرآيند ماشينكاري تخليه الكتريكي موجب كاهش ميزان تركهاي سطحي، چاله ها، كره ها و دانه هاي باقي مانده توليد شده در سطح ماشينكاري شده و بهبود سلامتي سطوح ماشينكاري شده مي شود.

Despite the unique usage of electrical discharge machining process at machining in small dimensions, machining complex shapes and machining of high-strength parts such as ceramics and heat treated steels, which can’t be machined by traditional machining methods, low machined surface integrity achieved by electrical discharge machining process is one of the most important limitations of this process. In this investigation the machined surface integrity will be improved by applying ultrasonic vibrations to tool electrode and external magnetic field around gap distance of electrical discharge machining process, simultaneously. So several experiments were designed and performed based on full factorial method by selecting pulse current and pulse duration as the most important input parameters, in order to study the effects of pulse current and duration on surface integrity of workpiec machined by this hybrid process and to investigate the effects of tools ultrasonic vibrations and external magnetic field on machined surface roughness and integrity of machined surface. According the results, machined surfaces roughness is increased by applying ultrasonic vibrations to tool electrode and external magnetic field around gap distance of electrical discharge machining process, simultaneously, while the SEM pictures of machined surfaces showed that the, amount of created surface cracks, blowholes, globules and beads of debris are decreased and integrity of machined surfaces by EDM process is improved by applying ultrasonic vibrations to tool electrode and external magnetic field around gap distance, simultaneously.