بررسي فرآيند ماشين كاري تخليه‌ي الكتريكي به كمك امواج فراصوتي با استفاده از مخلوط نانو‌پودرهاي اكسيد تيتانيوم، اكسيد روي و اكسيد آلومينيوم در دي‌الكتريك

Investigation of Ultrasonic Assisted Electro Discharge Machining with TiO2, Al2O3 and ZnO Nano-Powder

يكي از روش ­هاي نوين در ماشينكاري قطعات دقيق و پيچيده از جنس مواد سخت، ماشينكاري توسط تخليه ي الكتريكي مي باشد كه با توجه به كاربرد اين روش در صنايع پيشرفته، همواره بهبود عمليات براده برداري در اين فرآيند مورد توجه بوده است. يكي از روش هاي موثر در بهبود راندمان ماشينكاري با تخليه ي الكتريكي، افزودن پودر مواد به دي الكتريك و همچنين اعمال امواج فراصوتي به فرآيند مي­باشد. در اين مقاله، اثرات افزودن نانو پودرهاي اكسيدتيتانيوم، اكسيد روي و اكسيد آلومينيوم به د ي الكتريك و اعمال نوسانات فراصوتي از طريق ابزار بطور همزمان در فرآيند ماشينكاري تخليه­ ي الكتريكي مورد مطالعه قرار گرفته است و اثر پارامترهاي ورودي شامل نوع و درصد اختلاط نانو پودر در دي الكتريك، زمان روشني پالس و جريان جرقه بر روي نرخ براده برداري، زبري سطح و نرخ فرسايش ابزار بررسي گرديده است. استفاده همزمان از ذرات نانو پودر و اعمال امواج فراصوتي بطور ميانگين نرخ براده برداري را تا % 30 افزايش مي­دهد. در حالت استفاده از نانو پودر اكسيد روي، نرخ براده برداري و زبري سطح بيشتر و نرخ فرسايش ابزار كمتري حاصل شده و براي نانوپودر اكسيد آلومينيوم كه كمترين رسانايي الكتريكي و چگالي را دارد، زبري سطح كمتري ايجاد و همچنين براي تمام حالت ها در درصد اختلاط 3 گرم بر ليتر، بيشترين نرخ براده برداري بدست آمده است.

Electrical Discharge Machining (EDM) is one of the most important nontraditional manufacturing processes in machining of precise and complex parts made of hard materials. Improvement of its machining operation, due to the application of this method in advanced industries is important. One of the effective methods to improve the efficiency of electrical discharge machining is the addition of powder to the dielectric fluid and usage of ultrasonic Vibrations of electrode. In this paper three Nano-powders, TiO2, Al2O3 and ZnO and ultrasonic vibrations were investigated, and the effects of input parameters including powder type and concentration, pulse-on time and the current on the material removal rate, surface roughness, and tool wear rate were investigated. Based on the results, this method has no significant effect on the tool wear rate but Average material removal rate can be increased up to 30%, So that the mean surface roughness and tool wear rates remain constant. Addition of the ZnO Nono-powder to the dielectric fluid caused the most material removal rate and surface roughness. Addition of the Al2O3 Nono-powder to the dielectric fluid caused the least surface roughness. In addition, the most material removal rate was obtained at powder concentration equal to 3 g/lit.