Murat DİLMEÇ, Hüseyin Selçuk HALKACI, Engin AVLAR

EEİ ile kaba işlemede küresel uçlu elektrotların kullanılabilirliğinin deneysel olarak araştırılması; dikdörtgen ceplerin boşaltılması

Bu çalışmada, dalma elektro erozyonla işlemede (EEİ), iş parçasında boşluğu oluşturacak model kullanmakyerine, kaba işlemede dikdörtgen ceplerin boşaltılmasında genel amaçlı küresel uçlu takım elektrotlarınkullanılabilirliği araştırılmıştır. CNC EEİ tezgâhında en düşük aşınma ve birim zamanda en çok talaşkaldırmayı sağlayacak kaba işleme parametreleri kullanılarak elektrot geometrisini en az değiştirecek ikialternatif takım yolu denenmiştir. Takım elektrotlar EEİ tezgâhında işleme yapmadan önce ve işlemeyaptıktan sonra optoTOP-HE 3B optik ölçme sistemi ile ölçülmüştür. Rapidform 2004 PPS yazılımıkullanılarak 3B verilerden elektrotlara ait küre merkez koordinatları, elektrotlarda oluşan aşınmalar veüretilen boşlukların ideal boşluklardan sapmaları bulunmuştur. Ayrıca, dikdörtgen ceplerin boşaltılması içinkullanılabilecek bir CNC EEİ CAM programı için, temel bir algoritma önerilmiştir. Takım elektrot yarıçapıve takım kompanzasyonu değişimlerinin bulunabildiği bu algoritmanın doğruluğu, deneylerden elde edilenverilerin simülasyonu ile karşılaştırılarak kanıtlanmıştır. Aynı parametrelerle işlenen elektrotlarda, EEİdeneyleri; takım elektrotlar için 0,01 mm, iş parçaları için 0,17 mm hassasiyetle elde edilebilmiştir.Dikdörtgen ceplerin üretilmesi için bir takım yolu önerilmiş ve yapılan deneylerle uygulanabilir olduğugörülmüştür.

Experimental investigation on feasibility of using spherical-tip tool electrodes in EDM for rough machining-machining of rectangular pockets

In this study, feasibility of widely used spherical tip tool electrode for machining rectangular pockets instead of a model to form cavity on the work piece for rough machining in Electric Discharge Machining (EDM) was investigated. In CNC EDM machine, two alternative tool paths which gives the changes of the tool electrode geometry were examined using rough machining parameters provides minimum tool wear and maximum material removal rate. Electrode tools have been measured with optoTOP-HE 3B optical measurement system before and after manufacturing with EDM. Center coordinates of spherical electrodes, tool wear and deviation of machined cavities from expected surfaces have been determined from 3D data using Rapidform 2004 PPS software. Moreover, a basic algorithm of a CNC EDM CAM program is proposed for machining rectangular pockets. The accuracy of the algorithm which can find the electrode radius and the tool compensation deviations has been verified with comparing simulation and experimental results.

PDF

___

1. Gülcan O., Uslan İ., Usta Y., Çoğun C., Effect of use of Cu-Cr P/M electrodes on machining performance of electric discharge machining, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (3), 381-394, 2015.
2. Marafona J., Chousal J.A.G., A finite element model of EDM based on the Joule effect, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 46, 595-602, 2006.
3. Ekmekci B., Tekkaya A.E., Erden A., A semi-empirical approach for residual stresses in electric discharge machining (EDM), International Journal of Machine Tools & Manufacture, 46, 858-868, 2006.
4. Kalpakjian S., Manufacturing Engineering and Technology, Mass, Addison-Wesley, 1995.
5. Mizugaki Y., Contouring electrical discharge machining with on measuring and dressing of a cylindrical graphite electrode, Journal of Precision Engineering, 20, 1514- 1517, 1996.
6. Bleys P., Kruth J.P., Lauwers B., Sensing and compensation of tool wear in milling EDM, Journal of Materials Processing Technology, 149, 139-146, 2004.
7. Bayramoğlu M., Duffill A.W., CNC EDM of linear and circular contours using plate tools, Journal of Materials Processing Technology, 148, 196-203, 2004.
8. Chang Y.F., Hong R.C., Parametric curve machining of a CNC milling EDM, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 45 (7-8), 941-948, 2005.
9. Erdem O., Çoğun C., Urtekin L., Özerkan H.B., Uslan İ., The effect of powder mixed and heated dielectric on drilling performance of electric discharge machining (EDM), Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (3), 531-544, 2016.
10. Park S. C., Chung Y.C., Tool-path generation from measured data, Computer-Aided Design, 35, 467-475, 2003.
11. Göv K., Investigation of the effects of the dissolved oxygen in the coolant on the hole geometries drilled by electro erosion, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (2), 231-239, 2016.
12. Chen Y., Mahdavian S.M., Parametric study into erosion wear in a computer numerical controlled electro discharge machining process, Wear, 236, 350-354, 1999.
13. Rebeloa J.C., Diasa A.M., Mesquitab R., Vassaloc P., Santosc M., An experimental study on electro-discharge machining and polishing of high strength copper ± beryllium alloys, Journal of Materials Processing Technology, 103, 389-397, 2000.
14. Zhao W.S., Meng Q.G., Wang Z.L., The application of research on powder mixed EDM in pough machining, Journal of Materials Processing Technology, 129, 30- 33, 2002.
15. Valentin J., Junkar M., On-line selection of rough machining parameters, Journal of Materials Processing Technology, 149, 256-262, 2004.
16. Ding S., Jiang R., Tool path generation for 4-axis contour EDM rough machining, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 44, 1493-1502, 2004.
17. Kaneko T., Tsuchiya M., Fukushima T., Improvement of 3D NC Contouring EDM Using Cylindrical Electrodes, 9th International Symposium for Electromachining (ISEM IX), Nagoya, Japan, 49-52, 1989.
18. Mavi Ö., Halkacı H.S., Küresel parçalar için form ölçme metotları, TMMOB Makina Mühendisleri Odası V. Ulusal Ölçüm bilim Kongresi, 09-10 Ekim 2003a, Eskişehir-Türkiye.
19. Mavi Ö., Halkacı H.S., Küresel parçalarda hata analizi, TMMOB Makina Mühendisleri Odası V. Ulusal Ölçüm Bilim Kongresi, 09-10 Ekim 2003b, Eskişehir-Türkiye. 20. Lee J., et.al. Modern Manufacturing, Mechanical Engineering Handbook, CRC pres. LLC, 1999.
21. Kahles J., Electrical discharge machining (EDM). Metals and book, 8th edition, vol. 3 (Machining), page 227-233 American society for metals (ASM), 1967.
22. Marshall S., Griffiths J.G., A new cutter-path topology for milling machines, Computer-Aided Design, 10 (3), 196-174, 1994.
23. Dragomatz D., Numerical control tool path generation using space-filling curves and pixel modes, Master Thesis, University of Waterloo, Canada, 1995.
24. Mehl A., Gloger W., Kunzelmann K.H. and Hickel R., A new optical 3D device for the detection of wear, Journal of Dent Res., 76, 1799-1807, 1997.
25. Yap A., Chew C. and Teoh S., Environmental damage and occlusal contact area wear of composite restoratives, Journal of Oral Rehabilitation, 29, 87-97, 2002.