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

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 edm30 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 10.81 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.

Numerical Investigation and Enhancement of Flushing Performance in the MicroElectro Discharge Machining by Considering the Hole Depth and Dielectric Fluid

flushing of machining gap is one of the most crucial issues in the microEDM that not only removes debris from the machining gap, but it also increases the machining efficiency. Identification of dielectric flow pattern provides a good perspective for its user to enhance the flushing performance. In this paper, the effects of the hole depth and dielectric fluid parameters on the flushing in microEDM are studied on the flushing in microEDM. Three different levels of 5, 10 and 15 mm for depth are considered, while deionized water, kerosene, and EDM30 oil are chosen as dielectrics. To find out the effect of these parameters on flushing, computational fluid dynamics (CFD) based on boundary volume method is applied to solve the fluid flow in the flushing gap. To verify the numerical simulation model, a comparison was conducted between the results obtained in this work and the experimental and numerical results of the available literatures. The maximum difference between the results of this work and the experimental results is about 10.81%, which indicates that these results are in good agreement with the results of the previous research. The simulation was in a close agreement with them. By investigating the numerical results, it is observed that decreasing the depth of the hole and using deionized water as dielectric fluid increase the velocity of the flow in the flushing gap and reduce the size of the stagnation region in the hole.