اساس کار ماشینکاری تخلیه الکتریکی با برق (ٍEDM) (ماشینکاری اسپارک) که ماشینکاری تخلیه الکتریکی یا ماشینکاری فرسایش جرقه ای ( اسپارک کاری ) نیز نامیده می شود، بر پایه فرسایش فلزات به واسطه تخلیه جرقه است. می دانیم که هرگاه دو سیم هادی جریان با هم تماس حاصل کنند، قوس الکتریکی به وجود می آید، اگر از نزدیک به نقطه تماس بین این دو سیم نگاه کنیم، در می یابیم که بخش کوچکی از فلز فرساییده شده و حفره کوچک فرسودگی بر جای مانده است.
هرچند این پدیده از زمان اختراع برق شناخته شده بود، با این حال تا ساله های دهه ۱۹۴۰ که یک فرایند ماشینکاری بر اساس این اصل ابداع شد، چندان مورد توجه نبود. فرایند EDM امروزه تبدیل به یکی از مهم ترین و مقبول ترین فناوری ها در صنایع تولیدی شده است.
اساس کار EDM ، سیستم اساسی EDM از یک ابزار فورم (الکترود ) و قطعه کار تشکیل می شود، که به یک منبع تغذیه جریان مستقیم وصل شده و در یک سیال دی الکتریک (نارسانای الکتریکی ) قرار می گیرد. هرگاه اختلاف پتانسیل بین ابزار و قطعه کار به حد کافی زیاد باشد، یک جرقه گذرا از طریق سیال تخلیه می شود و مقدار بسیار کمی از فلز را از سطح قطعه کار بر می دارد. این تخلیه خازن با آهنگی بین ۵۰ و ۵۰۰KHz ولتاژهایی بین ۵۰ و۳۸۰ ولت و جریان های از ۰.۱ امپر تا ۵۰۰ امپر تکرار می شود.
وظایف سیال دی الکتریک به شرح زیر است :
- تا انجایی که پتانسیل به حد کافی زیاد نشده، به عنوان عایق الکتریکی عمل می کند.
- به عنوان سیال شستشو دهنده عمل کند و نخاله ها را از بین ابزار و قطعه کار خارج کند.
- محیط خنک کننده ای فراهم کند.
قطعه کار در داخل مخزن حاوی سیال دی الکتریک بسته می شود و حرکت آن به وسیله سیستم های کنترل عددی تنظیم می شود . تنظیم مقدار فاصله بین ابزار و قطعه کار (حد برش) بسیار مهم است ، به همین دلیل پیشروی رو به پایین ابزار با یک سرو مکانیزم که فاصله ثابتی را به طور اتوماتیک حفظ می کند، کنترل می شود.
متداولترین سیال های دی الکتریک، روغن های معدنی اند، هر چند این مایعات بسیار گران قیمت اند ولی تمیز کردن آنها آسان است. این ماشین ها به یک پمپ و سیستم تصفیه مایع دی الکتریک مجهز ند.
فرایند EDM را می توان برای هر ماده ای که هادی الکتریسیته باشد، به کار برد . نقطعه ذوب و گرمای نهان ذوب قطعه کار خواص فزیکی مهمی اند که حجم براده فلز بر تخلیه را تغیین می کنند. با افزایش این کمیت ها آهنگ براده برداری کم میشود .
نظر به این که این فرایند با انرژی مکانیکی سرو کار ندارد، در نتیجه سختی ، استحکام و چقرمگی قطعه کار هرگز بر آهنگ براده برداری اثر نمیگذارند. فرکانس تخلیه یا انرژی بر هر تخلیه معمولا برای کنترل آهنگ براده برداری تغییر می کند. همانطور هم ولتاژ و شدت جریان تغییر می کنند. آهنگ براده برداری و زبری سطح با افزایش چگالی جریان و کاهش فرکانس جرقه ها افزایش پیدا خواهد کرد.
الکترودها
الکترود ها ی موئد استفاده در EDM معمولا از گرافیت ساخته می شوند، گرچه از برنج ، مس یا آلیاژ مس – تنگستن نیز برای این کار استفاده می شود . ابزار ها به روش شکل دهی ، ریخته گری ، متالوژی پودر یا فنون ماشینکاری شکل داده می شوند.
ساییدگی ابزار عامل مهم در این فرایند است ، زیرا بر دقت ابعادی و شکل محصول اثر می گذارد. ساییدگی در EDM به نقطه ذوب ماده ابزار بستگی دارد: هر چه نقطعه ذوب ابزار پایین تر باشد ، آهنگ ساییدگی آن بیشتر است. در نتیجه ، الکترودهای گرافیکی بیشترین مقاومت به ساییدگی را دارند. ساییدگی ابزار را می توان با معکوس کردن قطبیت و استفاده از ابزارهای مسی که یک فرایند EDM بدون ساییدگی نامیده می شود ، به حداقل رساند.
ساییدگی به چه عواملی بستگی دارد؟
ساییدگی ابزار عامل مهم در این فرایند است ، زیرا بر دقت ابعادی و شکل محصول اثر می گذارد. ساییدگی در EDM به نقطه ذوب ماده ابزار بستگی دارد: هر چه نقطعه ذوب ابزار پایین تر باشد ، آهنگ ساییدگی آن بیشتر است. در نتیجه ، الکترودهای گرافیکی بیشترین مقاومت به ساییدگی را دارند. ساییدگی ابزار را می توان با معکوس کردن قطبیت و استفاده از ابزارهای مسی که یک فرایند EDM بدون ساییدگی نامیده می شود ، به حداقل رساند.
قابلیت های فرآیند
ماشینکاری اسپارک (ماشینکاری تخلیه الکتریکی ) کاربردهای متعددی ، مانند ایجاد حفره های قالب برای قطعات بزرگ بدنه خودرو (مرکزهای ماشینکاری ماتریس سازی )، سوراخ های کم قطر عمیق با سیم تنگستنی به عنوان الکترود، شیارهای باریک در قطعاتف پره های توربین و اشکال گوناگون پیچیده دارد.
حفره های پله ای را می توان با تنظیم حرکت نسبی قطعه کار و الکترود ایجاد کرد حفره های داخلی نیز می توان با استفاده از یک الکترود گردان با نوک متحرک به وجود آورد. این الکترود هنگام ماشینکاری به طور مکانیکی می گردد.
سنگ زنی تخلیه الکتریکی سنگ سنباده
در سنگ زنی تخلیه الکتریکی(ماشینکاری اسپارک ) از گرافیت یا برنج ساخته می شود و ماده ساینده ای ندارد. براده برداری از سطح قطعه کار با تخلیه تکراری جرقه بین سنگ سنباده گردان و قطعه کار انجام می گردد. فرایند EDG را می توان با سنگ زنی الکتروشیمیای ترکیب ترکیب کرد. فرایندی که به این ترتیب حاصل می شود سنگ زنی تخلیه الکترو شیمیایی نامیده می شود.
دیدگاهتان را بنویسید