بخشی از مقاله
چکیده
ماشینکاری الکتروشیمیایی - ECM - 1 یک روش ماشینکاری غیر سنتی و جدید است که بر پایه برداشت اتم ها از سطح قطعه کار بر اثر حل شدن الکتروشیمیایی - EDM - 2 و مطابق با اصول فارادی انجام میپذیرد. پایه و اساس فرایند جدید نمی باشد اما کاربرد فرایند بعنوان یک ابزار ماشینکاری نوین میباشد. در این مقاله روش طراحی الکترود جهت تولید پروفیل های مارپیچ درون لوله تشریح گردیده است.
ابتدا روشی تئوری جهت تعیین عمق شیارزنی با استفاده از ابزار ECM در لوله معرفی شده است. سپس ابعاد پروفیل مورد نظر معرفی و جهت عملیات ECM یک ابزار طراحی شده است. در نهایت جهت کنترل ماشینکاری، گیج برو و نرو طراحی و مورد استفاده قرار گرفته است. تایید کنترل توسط فرامین و گیج با تلرانس بسته، گواه بر طراحی مناسب ابزار میباشد.
.1 مقدمه
امروزه ماشینکاری الکتروشیمیایی - ECM - یکی از مهمترین فن آوری های ماشینکاری غیر سنتی به شمار می آید که از قابلیت های بالایی برخوردار است . ایجاد قطعات با کیفیت سطح بسیار مناسب، عدم وجود تنش پسماند در قطعه و عدم سایش از مزایای آن میباشد. بنابراین فرایند ECM می تواند به طور گسترده ای در ماشینکاری مواد مقاوم در برابر حرارت، مواد با سختی بالا و اشکال پیچیده و مواد مورد کاربرد در صنایع قالب سازی، صنایع نظامی و هوافضا مانند قطعات توربین، موتورهای فشرده سازی و خان لوله تفنگ که از طریق تکنولوژی های ماشینکاری معمولی، دشوار خواهد بود، استفاده خواهد شد. - Dhole et al, 2011.
بسیاری از محققان از بهینه سازی پارامترها برای بهبود عملکرد فرایند ECM استفاده کردند. - Zhu and Xu, 2012. Asokan et al,2008. Mukherjee and Chakraborty, 2013. Ramarao and Padmanabhan, 2013 - لو و همکاران در طی بررسی تجربی، فاصله بین الکترود ECM با سنسور نیروی شش محور را بررسی کرد. - Lu et al, 2011 - وانگ و زو عملیات میکروسوراخکاری با استفاده از ECM را به وسیله الکترود هایی با طراحی خاص انجام دادند. Wang and Zhu, 2009 - کوزاک و همکاران الکترودهای کروی برای ماشینکاری سطح پیکره استفاده کرده اند.
. - Kozak et al, 2000. Paczkowski and Sawicki, 2008 - پرکار و همکاران یک روش ترکیبی پیشرفته CAD از شبیه سازی کامپیوتری سه بعدی ECM را انجام داد. - - purcar et al, 2008 تکنولوژی ECM می تواند در پرداخت سطح داخلی قطعات ، ماشینکاری مارپیچ داخلی وایجاد خان بر روی لوله تفنگ مورد استفاده قرار گیرد . - Mahdavinejad and hatami, 2008 - در فرآیند ECM، از یک کاتد - ابزار - و یک آند - قطعه کار - استفاده می شود که کاتد میتواند در آند حرکت داشته باشد. الکترولیت در یک دمای تنظیم شده به قسمت ماشینکاری تزریق می شود. فاصله بین ابزار و قطعه کار در 800-80 میکرومتر 0.030-0.003 - اینچ - متفاوت است.
ماشین ابزار ECM شامل چهار زیر سیستم اصلی میشود:-1 مولد قدرت -2 سیستم تصفیه الکترولیت -3 سیستم ابزار و تغذیه-4 قطعه کار و سیستم نگهدارنده. ECM مزایای قابل توجهی را ارائه می دهد. این فرآیند میتواند اشکال بسیار پیچیده و منحنی شکل را دریک مرحله ماشینکاری ایجاد نماید. تنها از یک ابزار برای ماشینکاری تعداد زیادی قطعه میتوان استفاده نمود ، بدون اینکه این ابزار شکل و سایز خودش را ازدست بدهد.از لحاظ تئوری عمر ابزار در ECM طولانی است. در این مقاله مدل ریاضی جهت طراحی کاتد ECM جهت ماشینکاری فرم های مارپیچ درون لوله ارائه شده است. سپس به بررسی ساخت یک نمونه آزمایشگاهی پرداخته شده است.
.2 مدل ریاضی
.1.2 محاسبه عمق شیار
به منظور محاسبه تئوری عمق شیار های ایجاد شده درون لوله 2 روش وجود دارد. یکی روش مدلسازی و شبیه سازی و دیگری یک روش جدید بر مبنای محاسبات تئوریک. در اینجا روش دوم شرح داده شده است. فرض کنیم بخواهیم درون یک لوله شیار هایی - خان - با مشخصات شکل شماره 1 ایجاد کنیم.
شکل -1 مدل خان مورد نظر در لوله
جهت ایجاد چنین پروفیلی درون لوله میبایست یک کاتد مناسب طراحی گردد. بین کاتد و آند - قطعه کار - میبایست فاصله ای مشخص وجود داشته باشد. این فاصله به موارد گوناگونی چون جریان ایجاد شده بستگی دارد. جهت ایجاد چنین شیارهایی میبایست به صورت پریودیک بین کاتد و آند جریان برقرار گردد به صورتی که در قسمتی از لوله که میبایست براده برداری صورت پذیرد امکان برقراری جریان وجود داشته و در قسمتی که نیازی به براده برداری نیست جریانی نیز برقرار نباشد. جهت دسترسی به هدف میبایست در قسمتی که نیاز به براده برداری نیست، تسمه هایی عایق قرار داده شود و در قسمت باربرداری یک قطعه رسانا تعبیه شود. شماتیک طراحی کاتد در شکل شماره 2 نشان داده شده است.
