Experimental investigation of EDM parameters on machining AIMg10 15%SiC composite based on Taguchi method

Abstract

O objetivo do estudo é investigar os efeitos da corrente de pico, servo voltagem, pulso on-time e pulso off-time na perfuração por electroerosão da liga de Alumínio Magnésio reforçado com carbonetos de silício e determinar a sua influência num grupo de parâmetros de saída, que incluem a taxa de remoção de material, desgaste do elétrodo, sobre corte radial e conicidade. Para melhor entender o problema experimental e todas as questões que este inclui, em primeiro lugar, foi feita uma revisão da literatura que abrange todos os princípios, tecnologias e aplicações do processo de electroerosão. Os dados para esta pesquisa foram recolhidos no laboratório de tecnologias não convencionais na "Gheorghe Asachi" Universidade Técnica de Iasi. O design de experiencias foi escolhido através do metodo Taguchi, nomeadamente o array L9. O primeiro objetivo desta pesquisa é encontrar a combinação ideal dos níveis de parâmetros através do método de Taguchi. O segundo objetivo é encontrar a contribuição da cada parâmetro de entrada para cada parâmetro de saída usando o método de análise estatística Análise da Variância. Objetivo final é desenvolver um modelo matemático para prever os valores de saída experimentais, através do software GW-Basic. Os resultados mostraram que os parâmetros com uma maior influência sobre a taxa de remoção de material e desgaste dos elétrodos foram a servo voltagem e corrente de pico, com 49% e 24% em relação ao primeiro parâmetro e 84% e 10% em relação ao segundo. O sobre corte radial foi mais influenciado pela corrente de pico e pelo pulso on-time, com 29% e 35%. Relativamente a conicidade, os parâmetros com mais influência foram corrente de pico e o pulso on-time, com 47% e 33% em termos de contribuição. Além disso, os níveis de combinação ótima de parâmetros associadas com a taxa de remoção de material, desgaste dos elétrodos, sobre corte radial e conicidade foram também obtidos. As respostas em estudo podem ser previstas usando os modelos matemáticos com um erro médio de 2% para a taxa de remoção de material, 16% para o desgaste do elétrodo, de 2% para sobre corte radial e 2% para a conicidade.

The purpose of this study is to investigate the effects of peak current, servo voltage, pulse on− time and pulse off − time on electrical discharge drilling of an aluminum magnesium reinforced with particles of silicone carbide and determine their influence on a range of output parameters such as material removal ratio, electrodewear,radial over cut and taper. To better understand the experimental problem and all issues that it includes, firstly, was done a literature review that covers all the electrical discharge machining principals, technologies and applications.The data for this research was collected on the “non conventional“ machining technologies laboratory at “Gheorghe Asachi” Technical University of Iasi. The design of experiments was chosen by Taguchi method, namely, orthogonal array L9.The first goal of this research is to find the optimum parameter level combination through the Taguchi method. The second goal is to find the contribution of the each parameter for each output using the statistic method Analysis of variance. Final goal was to find a mathematical model to predict the experimental output values, through a software GW-Basic. The results shows that the parameters with more influence on material removal ratio and electrode wear responses were servo voltage and peak current, with 49% and 24% regarding the first output and 84% and 10% the second. Radial over cut was more influenced by peak current and pulse on-time, with 29% and 35%, concerning the taper, the parameters with more influence were also peak current and pulse on-time but with 47% and 33% of contribution. In addition, the optimal combination levels of machining parameters associated with material removal rate, electrode wear, radial over cut and taper were also drawn. Responses in study can be predicted using the Mathematical models with a average error of 2% for material removal rate, 16% for electrode wear, 2% for radial over cut and 2% for taper.