بررسی عددی و بهبود عملکرد شستشوی دهانه ماشین‌کاری در فرایند میکروماشین‌کاری تخلیه الکتریکی با در نظر گرفتن اثر عمق سوراخ و سیال دی‌الکتریک

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

2 دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

3 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

doi
10.22044/jsfm.2021.9486.3139
چکیده

شستشوی دهانه ماشین‌کاری یکی از عوامل مهم در میکروماشین‌کاری تخلیه الکتریکی است که نه تنها دهانه ماشین‌کاری را از براده‌ها پاک‌سازی می‌کند، بلکه سبب افزایش بازده ماشین‌کاری نیز می‌گردد. درک صحیح از جریان دی‌الکتریک کمک شایانی به بهبود عملکرد شستشوی دهانه ماشین‌کاری می‌کند. در این پژوهش، اثر پارامترهای عمق سوراخ و سیال دی‌الکتریک بر جریان شستشوی دهانه در میکروماشین‌کاری تخلیه الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور پارامتر طراحی عمق در سه سطح 5، 10 و 15 میلی‌متر در کنار سه دی‌الکتریک آب دیونیزه، نفت سفید و روغن EDM-30 مورد مطالعه قرار گرفته است. جریان دی‌الکتریک درون دهانه ماشین‌کاری به کمک دینامیک سیالات محاسباتی تجزیه و تحلیل شده و معادلات حاکم نیز با استفاده از روش حجم محدود گسسته‌سازی شده است. برای اعتبارسنجی، مقایسه‌ای بین نتایج حاصل از شبیه‌سازی با نتایج تجربی و عددی تحقیقات پیشین صورت گرفته است. حداکثر اختلاف بین نتایج این شبیه‌سازی با نتایج تجربی 81/10 درصد است که از تطابق خوب این نتایج با نتایج تحقیقات پیشین حکایت دارد. با بررسی نتایج عددی مشاهده می‌شود که با کاهش عمق سوراخ و استفاده از آب دیونیزه به عنوان سیال دی‌الکتریک، سرعت جریان درون دهانه ماشین‌کاری افزایش یافته و ناحیه رکود تشکیل شده درون سوراخ کاهش می‌یابد.