| کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
|---|---|---|---|---|
| 805187 | 905117 | 2012 | 10 صفحه PDF | دانلود رایگان |
کلمات کلیدی
1 . مقدمه
2. سیستم ماشینکاری ترکیبی و روش تجربی
2.1 سیستم میکروماشین
2.2. روش تجربی
3. شرایط اساسی ماشینکاری در فرزکاری میکرو-EDM و میکرو-ECM
4. نتایج و بحث
شکل 1. پیکربندی سیستم ابزار ترکیبی میکرو-EDM و میکرو-ECM.
شکل 2. فرایند ماشینکاری ترکیبی میکرو-EDM و ECM.
4.1 تأثیر ولتاژ ماشینکاری بر عملکرد ماشینکاری
جدول 1. شرایط اساسی ماشینکاری در میکرو-EDM.
جدول 2. شرایط اساسی ماشینکاری در میکرو-ECM.
شکل 3. عکس‌‌های SEM از حفره آسیاب شده EDMed و ترکیبی تحت ولتاژ‌های مختلف.
شکل 4. مورفولوژی SEM سطح پایین
4.2 تأثیر میزان تغذیه الکترود بر عملکرد ماشینکاری
شکل 5. میزان حذف مواد (MRR) برای اتمام میکرو EDM و ECM.
شکل 6. اندازه حفره تمام شده میکرو-ECM(ولتاژ: 10 ولت، فاصله ماشینکاری: 10µm).
4.3 تأثیر فاصله اولیه ماشینکاری بر عملکرد ماشینکاری
شکل 7 عکس‌‌های SEM از حفره هایی را نشان می‌دهد که فقط توسط میکرو EDM و فرز ترکیبی تحت شکاف مختلف ماشینکاری اولیه کار می‌کنند. شکل 8 اندازه ماده جدا شده یک طرفه را در جهت X، Y و Z در مقابل شکاف ماشینکاری اولیه نشان می‌دهد.
شکل 8. حذف مواد در جهت X، Y و Z در مقابل شکاف ماشینکاری
4.4 لایه قالب‌گیری مجدد و زبری سطح
4.5 دقت ابعادی
شکل 9. سطح مقطع و بزرگ شدن جزئی حفره کوچک.
شکل 10. مورفولوژی SEM سطح پایین.
شکل 11. مورفولوژی SEM صورت سمت حفره.
شکل 12. زبری سطح سطح پایین.
شکل 13. مدل فرز و مسیر ابزار الکترود برای میکرو-EDM و فرز ترکیبی.
شکل 14. عکس‌‌های SEM از حفره مربع ساخته شده توسط (الف) میکرو EDM و (ب) فرز ترکیبی.
شکل 15. عکس‌‌های SEM از ستون مربع دو لایه.
شکل 16. تصویر SEM از ستاره پنج پر.
شکل 17. SEM میکرو گلبرگ توسط میکرو EDM و فرز ترکیبی.
شکل 18. مورفولوژی SEM گوشه پایین سمت چپ ریز گلبرگ
4.6 بهبود کارایی ماشینکاری
4.7 میکرو ماشین سازی سه بعدی ساختار‌های خرد
5. نتیجه گیری ها
Micro-electrical discharge machining (EDM) and micro-electrochemical machining (ECM) combined milling for 3D micro-structure is investigated in this paper. These processes that consist of micro-EDM shaping and micro-ECM finishing are carried out in sequence on the same machine tool with the same electrode but different dielectric medium. The processing conditions are investigated experimentally by the cavity milling. The electrode which was used both in micro-EDM and micro-ECM processes is online fabricated by using an anti-copying block. The EDMed surface roughness of 0.707 μm Ra is lowered to 0.143 μm Ra by applying micro-ECM finishing. Meanwhile, the size and shape of the workpiece by combined milling is controlled precisely, which is much better than that machined merely by micro-ECM. As the large machining parameter values, the machining efficiency is also improved. In order to verify the combined machining performance, some 3D micro-structures were fabricated. The results show that the machining precision and shape accuracy is much better than that machined merely by micro-ECM milling, which can be exactly controlled. Since the EDMed recast layer and surface defects are removed completely, the surface quality and mechanical property of the workpiece is improved, which is better than that machined merely by micro-EDM. It proves that this combined milling method is possible and useful in the field of 3D metallic micro-structure milling.
► Micro-EDM and micro-ECM combined milling for 3D metallic micro-structure was carried out in sequence on the same machine tool with the same electrode.
► The optimal machining voltage, initial machining gap and tool feed rate are 10 V, 10 μm and 10 μm/s.
► The surface roughness of 0.707 μm Ra is lowered to 0.143 μm Ra.
► The surface quality, machining efficiency and mechanical property of the workpiece are improved greatly.
► The size and shape accuracy of the workpiece is much better than that machined merely by micro-ECM milling.
Journal: Precision Engineering - Volume 36, Issue 3, July 2012, Pages 500–509