مدل‌سازی ریاضی و تجربی شعاع کانال پلاسما در فرایند ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی به کمک میدان مغناطیسی خارجی متناوب

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مکانیک، برق و کامپیوتر، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده مکانیک، برق و کامپیوتر، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده مکانیک، برق و کامپیوتر، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2023.378362.1731
چکیده

امروزه استفاده از سرامیک‌ها و آلیاژهای سخت در صنایع پیشرفته باعث شده تا روش‌های نوینی مانند ماشین‌کاری تخلیه ‌الکتریکی به‌منظور کاهش معایب روش‌های سنتی براده برداری این مواد ایجاد شود. این روش‌ها نیز به نوبه خود دارای ایرادهایی از جمله کیفیت سطح ماشین‌کاری هستند که در این مقاله با استفاده از یک میدان مغناطیسی متناوب خارجی و انجام آزمایش‌های عملی بر روی آلیاژ سخت اینکونل 718 در رفع تعدادی از آن‌ها تلاش شده است. در این نوشته برای ایجاد یک میدان مغناطیسی خارجی با استفاده از جریان متناوب حول منطقه انجام فرایند تخلیه الکتریکی یک پیچه هلمهولتز پیشنهاد شده است. در روش سنتی و پیشنهادی، شعاع کانال پلاسما مدل‌سازی ریاضی‌-عددی می‌شود و برای صحت‌سنجی نتایج تئوری، آزمایش‌های تجربی تعریف می‌گردد. مقایسۀ یکنواختی سطح (مورفولوژی) و زبری سطح (Ra) به‌عنوان پارامترهای اثربخشی بین روش سنتی و روش پیشنهادی در نظر گرفته شده‌اند. کانال پلاسما استوانه‌ای فرض شده است. جهت کنترل زبری سطح از یک زبری سنج استفاده شد. نتایج مدل‌سازی ریاضی-عددی کاهش 10% قطر کانال پلاسما را نشان می‌دهد. طبق نتایج به‌دست‌آمده میزان زبری سطح در زمان‌های ثابت، کاهش یافته است. مبنای صحت‌سنجی روش پیشنهادی، مقایسه پارامترهای خروجی کیفیت سطح ماشین‌کاری در آزمایش‌های تجربی می‌باشد.