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Progreso en la Modelización por Simulación Basada en el Método de Elementos Finitos para el Mecanizado por Descarga Eléctrica

Autores: Li, Liwei; Sun, Shuo; Xing, Wenbo; Zhang, Yuyan; Wu, Yonglei; Xu, Yingjie; Wang, Hongyan; Zhang, Guojun; Luo, Guofu

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Maquinado por descarga eléctrica
Modelos de elementos finitos
Simulación de procesos
Edm
Tasa de eliminación de material
Rugosidad de la superficie

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 4

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El mecanizado por descarga eléctrica (EDM) es un método de mecanizado comúnmente utilizado para producir formas complejas y agujeros profundos mediante la erosión de metales duros con un arco eléctrico. Hay una creciente demanda de simulación de procesos utilizando modelos de elementos finitos con el fin de mejorar la calidad y eficiencia del EDM, reducir costos, mejorar la eficiencia de los recursos y facilitar su aplicación en áreas críticas como la ingeniería aeroespacial y mecánica. Los modelos de elementos finitos han mejorado enormemente la precisión de predicción de los procesos de EDM, simulado procesos de mecanizado híbrido complejos y proporcionado una guía importante para la optimización de los procesos de EDM. Este artículo revisa sistemáticamente el progreso de la investigación sobre modelado de elementos finitos para EDM. El modelado por método de elementos finitos se evalúa principalmente en términos de cuatro indicadores: tasa de eliminación de material, rugosidad de la superficie, relación de desgaste de la herramienta y grosor de la capa recast. En primer lugar, se describe la importancia y aplicación del EDM, y se resumen el modelado por método de elementos finitos de EDM y sus ventajas. Luego, se comparan y discuten el modelo de simulación de chispa única y el modelo de simulación de múltiples chispas de EDM. Entre los modelos de elementos finitos más utilizados, el error de predicción de la tasa de eliminación de material para la simulación de chispa única varía del 8.2% al 14.75%, mientras que el error de predicción del grosor de la capa recast para la simulación de múltiples chispas puede ser tan bajo como 1.98%. Finalmente, se resumen las aplicaciones del modelado por elementos finitos en la predicción del rendimiento de procesos de mecanizado híbrido de EDM y el mecanizado de nuevos materiales, y se predicen las direcciones y tendencias futuras de investigación en el modelado por elementos finitos de EDM.

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