Экспериментальное исследование композитного материала на основе алюминия 6061, армированного частицами B$_{4}$C, при обработке на электроэрозионном проволочно-вырезном станке

Щ. Карабулут$^{1}$, У. Гёкмен$^{2}$, Х. Каракоч$^{1}$, О. К. Калкан$^{1}$, Р. Читак$^{3}$

$^{1}$Университет Hacettepe, механический департамент, 06935 Анкара, Турция
$^{2}$Университет Гази, техническая профессиональная школа, 06500 Анкара, Турция
$^{3}$Университет Гази, технологический факультет, департамент материаловедения и металлургии, 06500 Анкара, Турция

Получена: 06.07.2015. Скачать: PDF

В данной работе исследовано влияние параметров резания на шероховатость поверхности при обработке на электроэрозионном вырезном станке (ЭЭВС) композита алюминиевого сплава AA6061, армированного частицами. Композиты производились с использованием 15% весовой фракции B$_{4}$C методом порошковой металлургии. Эксперименты производились на базе Taguchi L18 ($2^{1} \times 3^{2}$) со смешанным ортогональным массивом; параметры ЭЭВС-обработки резанием оптимизировались с целью получения наилучшего качества поверхности. Результаты исследований оценивались по графикам поверхности отклика и главного эффекта. Обработанная поверхность композитной металлической матрицы исследовалась с использованием микроснимков сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Влияние ЭЭВС-обработки определялось при помощи дисперсионного анализа (ДА). Анализ результатов показал, что наиболее существенным параметром резания для шероховатости поверхности является пиковый ток. СЭМ и оптические микроснимки показали, что армирующие частицы B$_{4}$C распределены в структуре матрицы равномерно. С использованием регрессионного анализа были также сгенерированы математические модели для поверхностной шероховатости. Испытания на соответствие техническим условиям были проведены с целью предварительной оценки математических моделей, и поверхностная шероховатость была спрогнозирована с приемлемой среднеквадратичной погрешностью.

Ключевые слова: проволочно-вырезная электроэрозионная обработка, шероховатость поверхности, метод Тагучи, методология поверхности отклика.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v37/i09/1239.html

PACS: 06.20.Dk, 06.60.Mr, 06.60.Vz, 62.20.mm, 62.20.Qp, 62.23.Pq, 68.35.Ct


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. H. Mindivan, M. Baydogan, E. S. Kayali, and H. T. Cimenoglu, Materials Characterization, 54: 263 (2005). Crossref
  2. A. B. Sadat, Machining of Metal Matrix Composites (Ed. P. J. Davim) (London: Springer: 2012), p. 51. Crossref
  3. J. Wang, W. Lin, Z. Jiang, L. Duan, and G. Yang, Ceramics International, 40: 6793 (2014). Crossref
  4. A. Manna and B. Bhattacharayya, J. Materials Processing Technology, 140: 711 (2003). Crossref
  5. U. Soy, F. Ficici, and A. Demir, J. Composite Materials, 46: 851 (2011). Crossref
  6. M. El-Gallab and M. Sklad, J. Materials Processing Technology, 83: 151 (1998). Crossref
  7. Ş. Karabulut, Measurement, 66: 139 (2015). Crossref
  8. A. Thuault, S. Marinel, E. Savary, R. Heuguet, D. Goeuriot, and D. Agrawal, Ceramics International, 39: 1215 (2013). Crossref
  9. A. K. Sahoo and S. Pradhan, Measurement, 46: 3064 (2013). Crossref
  10. J. Wang, W. Lin, Z. Jiang, L. Duan, and G. Yang, Ceramics International, 40: 6793 (2013). Crossref
  11. G. Amitesh and K. Jatinder, International Journal of Advanced Engineering Technology, 3: 170 (2012).
  12. A. R. Motorcu, E. Ekici, and A. Kuş, Science and Engineering of Composite Materials, doi:10.1515/secm-2014 (2015).
  13. B. H. Yan, H. C. Tsai, F. Y. Huang, and L. C. Lee, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 45, Iss. 3: 251 (2005). Crossref
  14. P. Shandilya, P. K. Jain, and N. K. Jain, Procedia Engineering, 64: 767 (2013). Crossref
  15. A. Goswami and J. Kumar, Engineering Science and Technology, an International Journal, 17, Iss. 4: 236 (2014).
  16. D. Satishkumar, M. Kanthababu, V. Vajjiravelu, R. Anburaj, N. T. Sunda-Rajan, and H. Arul, Int. J. Adv. Manuf. Tech., 56: 975 (2011). Crossref
  17. K. Chiang and F. Chang, J. Mater. Process. Technol., 180: 96 (2006). Crossref
  18. R. K. Fard, R. A. Afza, and R. Teimouri, J. Mater. Process, 15: 483 (2013).
  19. R. K. Roy, Society of Manufacturing Engineers (Dearborn, Michigan: 1990).
  20. F. Nourbakhsh, K. P. Rajurkar, A. P. Malshe, and J. Cao, Procedia CIRP, 5: 13 (2013). Crossref