Skip to main content
SUPERVISOR
Reza Gafari nadooshan,Mohammad Danesh
رضا جعفری ندوشن (استاد مشاور) محمد دانش (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehdi Hadi
مهدی هادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Thermal Modeling of Cylindrical Workpiece Machining by Wire Electrical Discharge Machining Using Finite Element Method
The wire electrical discharge machining process is one of the earliest special methods of production or nontraditional machining methods. High precision and possibility of high strength material machining are some advantages of this method, so that in some cases it is the only method of machining. The relatively long machining time and consequently the high machining cost and also necessity of work piece conductivity are the disadvantages of this method. In order to prevent wire abrasion and tearing in the wire cutting process a constant velocity is used for the wire whereas the work piece remains fixed. However, concerning the short time of the electrical discharge and the small relative velocity of the work piece and wire, this velocity has a little effect on the molten hole. In new machining methods such as wire electrical discharge turning and grinding, a rotational velocity is considered for the work piece. Thus, the relative velocity of the work piece and wire considerably increases and it causes the expansion of the molten hole and change of material removal rate and surface roughness. In this research, the electrical discharge process simulation is modeled by FORTRAN coding in the finite element software ABAQUSE and its effect on the material removal rate (MRR) and the elongation rate of the molten hole are studied. The temperature dependency of material properties and expansion of plasma channel radius with time have been employed in the simulation. In the second stage vibratory motion of the wire is simulated and its effect on the material removal rate is investigated. By wire vibratory motion normal to relative motion direction, the material removal rate increased. It was found that a better correlation with experimental results is achieved when the latent heats of fusion and evaporation are taken into consideration, as well as temperature-dependent thermo-physical properties of the work piece. The developed model of this research is validated by reported experimental result K e ywords: Wire EDM; Thermal modeling; FEM; material removal rate (MRR); elongation rate;
: در فرآیند برشکاری با سیم، قطعه کار ثابت می ماند و برای جلوگیری از فرسایش سیم و پارگی آن‌یک سرعت ثابت برای سیم به کار گرفته می‌شود. ولی با توجه به زمان کوتاه تخلیه الکتریکی و همچنین سرعت نسبی کم قطعه کار و سیم این سرعت تأثیر چندانی بر روی چاله مذاب ندارد. در فرآیندهای نوین ماشین‌کاری ازجمله تراشکاری و سنگ زنی تخلیه الکتریکی به کمک سیم یک سرعت دورانی برای قطعه کار منظور می‌گردد درنتیجه سرعت نسبی قطعه کار و سیم افزایش چشم‌گیری خواهد یافت و موجب کشیدگی چاله مذاب، تغییر نرخ باربرداری و صافی سطح می‌شود. در این تحقیق بررسی و شبیه‌سازی حرارتی فرآیند تخلیه الکتریکی با در نظر گرفتن حرکت نسبی سیم و قطعه کار به کمک کد نویسی فرترن در نرم‌افزار المان محدود آباکوس مدل شده و تأثیر آن بر روی نرخ باربرداری و نرخ کشیدگی چاله مذاب بررسی‌شده است. در مرحله دوم حرکت ارتعاشی سیم نیز شبیه‌سازی‌شده و تأثیر آن بر روی نرخ باربرداری و نرخ کشیدگی چاله مذاب بررسی‌شده است. همچنین تأثیر انرژی تخلیه جرقه بر روی مقدار باربرداری، با اعمال سرعت خطی بالا در دو حالت با و بدون اعمال ارتعاش به سیم، بررسی گردیده است. در هر بخش با اعتبارسنجی نتایج با مقادیر تجربی گزارش‌شده، صحت مدل‌سازی تأیید گردیده است. واژه های کلیدی: ماشینکاری تخلیه الکتریکی به کمک سیم، نرخ باربرداری، سرعت نسبی ابزار و قطعه کار، نرخ کشیدگی چاله مذاب، روش المان محدود، ارتعاش سیم

ارتقاء امنیت وب با وف بومی