طراحی هورن التراسونیک برای ماشینکاری آلومینیوم اکسید به روش ترکیب امواج اولتراسونیک و ماشینکاری تخلیه الکتریکی

ماشینکاری تخلیه الکتریکی یک ابزار پیشرفته برای ماشینکاری دقیق مواد رسانا و برخی مواد نارسانا است. روش های نوین ماشینکاری مثل ترکیب ارتعاشات اولتراسونیک با ماشینکاری تخلیه الکتریکی به روش پوشش دهی سرامیک نارسانا یکی از این روش ها می باشد که می تواند با بهبود شرایط تخلیه و تسهیل خروج براده و حباب ها، ماشینکاری سرامیک را ممکن سازد. به منظور بهبود عملکرد فرآیند تا نرخ براده برداری چند برابری، استفاده از ارتعاشات اولتراسونیک به صورت کمکی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، طراحی و تحلیل عددی هورن اولتراسونیک مناسب برای ماشینکاری آلومینیوم اکسید به روش ترکیبی ارتعاشات اولتراسونیک و ماشینکاری تخلیه الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سازی عددی هورن با استفاده از روش اجزای محدود انجام شده و تحلیل مودال به منظور شناسایی مود ارتعاشی غالب و تعیین محل گره ارتعاشی صورت گرفته است. همچنین اثر تغییر پارامترهای هندسی هورن بر رفتار ارتعاشی آن تحلیل شده است. نتایج تحلیل عددی نشان می دهد که مود ارتعاشی غالب از نوع طولی بوده و بیشینه دامنه ارتعاش در انتهای آزاد هورن متمرکز می شود. همچنین مشخص گردید که تغییر پارامترهای هندسی هورن تاثیر مستقیمی بر رفتار ارتعاشی و موقعیت گره ارتعاشی دارد. طراحی مناسب هورن می تواند منجر به تمرکز دامنه ارتعاش در ناحیه مورد نظر و کنترل محل گره ارتعاشی شود. این رویکرد امکان طراحی ابزار ارتعاشی کارآمد برای ترکیب با ماشینکاری تخلیه الکتریکی در شکل دهی سرامیک های سخت را فراهم می سازد.

کلیدواژه ها:

آلومینیوم اکسید ، ماشینکاری تخلیه الکتریکی ، اولتراسونیک ، هورن اولتراسونیک ، روش اجزای محدود