universitatea tehnicĂ “gheorghe asachi” iaŞi · acestor materiale și a pieselor cu forme...
TRANSCRIPT
UNIVERSITATEA TEHNICA,,GHEORGHE ASACHI,, DIN IA$I
RECTORATUL
Citre
Vi facem cunoscut ci, in ziua de 19 septembrie 2018, la ora LZ:OO, in sala TCMT
(corp Departament TCM, etaj 2, b-dul D. Mangeron, 59 A), va avea loc sustinerea publici a tezei de
doctorat intitulate:
,,Contributii la studiul procesului de oblinere a suprafelelor cilindrice exterioare
prin electroeroziune"
elaborate de domnul MIRCESCU CIPRIAN lULIAN, in vederea conferirii titlului gtiintific de doctor.
Comisia de doctorat este alcetuit5 din:
1. Axinte Eugen, profesor universitar, doctor inginer, Universitatea Tehnicd ,,Gheorghe Asachi" din lagi
pregedinte
2. Sldtineanu Laurentiu, profesor universitar, dr. ing., Universitatea TehnicS ,,Gheorghe Asachi" din laSi
conducitor de doctorat
3. Frumuganu Gabriel, profesor universitar, dr. ing., Universitatea ,,Dunirea de Jos" din Galali
referent oficial
4. Feteciu Cet;lin, profesor universitar, dr. ing., Universitatea ,,Dunirea de Jos" din GalaIi
referent oficial
5. Merticaru Vasile, conferenliar universitar, dr. ing., Universitatea Tehnici ,,Gheorghe Asachi" din lagi
referent oficial
Cu aceasti ocazie vi invitim si participali la sus!inerea publici a tezei de
Secretanu nivef sitate,
Ur^l/lns. cristif Nasit
I. RECTOR,
r\cA$cAvAt
1
UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI
ȘCOALA DOCTORALĂ A FACULTĂȚII
DE CONSTRUCŢII DE MAŞINI
ŞI MANAGEMENT INDUSTRIAL
CONTRIBUŢII LA STUDIUL PROCESULUI DE OBȚINERE A SUPRAFEȚELOR CILINDRICE EXTERIOARE
PRIN ELECTROEROZIUNE
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
Ciprian-Iulian Mircescu
Conducător de doctorat: prof. dr. ing. Laurențiu Slătineanu
IASI, 2018
2
UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI
R E C T O R A T U L
Către ______________________________________________________________
______________________________________________________________
Vă facem cunoscut că, în ziua de 19 septembrie 2018, la ora 12:00, în sala TCM7
(corp Departament TCM, etaj 2, b-dul D. Mangeron, 59 A), va avea loc susţinerea publică a tezei de
doctorat intitulate:
„Contribuţii la studiul procesului de obținere a suprafețelor cilindrice exterioare
prin electroeroziune”
elaborate de domnul MIRCESCU CIPRIAN IULIAN, în vederea conferirii titlului ştiinţific de doctor.
Comisia de doctorat este alcătuită din:
1. Axinte Eugen, profesor universitar, doctor inginer, Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași
preşedinte
2. Slătineanu Laurențiu, profesor universitar, dr. ing., Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași
conducător de doctorat
3. Frumușanu Gabriel, profesor universitar, dr. ing., Universitatea „Dunărea de Jos” din Galați
referent oficial
4. Fetecău Cătălin, profesor universitar, dr. ing., Universitatea „Dunărea de Jos” din Galați
referent oficial
5. Merticaru Vasile, conferențiar universitar, dr. ing., Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași
referent oficial
Cu această ocazie vă invităm să participaţi la susţinerea publică a tezei de
doctorat.
RECTOR,
Prof. univ. dr. ing. DAN CAŞCAVAL Secretar universitate,
Ing. Cristina Nagîţ
3
CUPRINSUL TEZEI
Pag.
1. SITUAŢIA ACTUALĂ A INFORMAŢIILOR ŞTIINCE ŞI TEHNICA PRIVIND
OBŢINEREA PRIN ELECTROEROZIUNE A SUPRAFEŢELOR CILINDRICE
EXTERIOARE
5
1.1. Utilizarea tehnologiilor neconvenționale 5
1.2. Conceptul de prelucrare prin electroeroziune 6
1.3. Apariţia şi evoluţia procedeelor de prelucrare prin electroeroziune 8
1.4. Principiul de lucru în cazul prelucrării prin electroeroziune 10
1.5. Fenomene caracteristice procesului de prelucrare prin electroeroziune 12
1.6. Materiale prelucrabile prin electroeroziune 18
1.7. Clasificarea procedeelor de prelucrare prin electroeroziune 19
1.8. Procedee de prelucrare prin electroeroziune cu electrod masiv 21
1.9. Echipamente utilizate la prelucrarea prin electroeroziune 32
1.10. Factori de intrare corespunzători procesului de prelucrare prin electroeroziune 37
1.11. Criteriile de evaluare a performanţelor procesului de prelucrare prin electroeroziune 39
1.12. Influenţa variaţiei unor factori de intrare în proces asupra valorilor parametrilor de interes
tehnologic la prelucrarea prin electroeroziune 41
1.13. Rezultate ale unor cercetări recente în domeniul prelucrării prin electroeroziune cu electrod
masiv 52
1.14. Concluzii 59
2. OBIECTIVELE ACTIVITĂŢII DE CERCETARE 61
3. CONTRIBUŢII TEORETICE LA STUDIUL PROCESELOR DE OBŢINERE PRIN
ELECTROEROZIUNE A SUPRAFEŢELOR CILINDRICE EXTERIOARE 64
3.1. Necesitatea utilizării unor metode adecvate de cercetare 64
3.2. Elemente specifice definirii şi obţinerii suprafeţelor cilindrice exterioare 64
3.3. Posibilităţi de obţinere a suprafeţelor cilindrice exterioare prin electroeroziune 68
3.4. Abordarea sistemică a procesului de obţinere prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice
exterioare 76
3.5. Utilizarea metodei diagramei de idei pentru identificarea posibilităților de obținere prin
electroeroziune a unor suprafețe cilindrice exterioare 81
3.6. Selectarea unor soluţii rezultate prin folosirea diagramei de idei 87
3.7. Concluzii 89
4. ECHIPAMENTE ŞI MATERIALE PENTRU CERCETAREA PROCESULUI DE
OBŢINERE A SUPRAFEŢELOR CILINDRICE EXTERIOARE PRIN ELECTROEEROZIUNE 90
4.1. Schema propusă pentru cercetarea experimentală 90
4.2. Materiale pentru epruvete 92
4.3. Electrozi scule 94
4.4. Maşina de prelucrat prin electroeroziune Sodik AD3L 95
4.5. Dispozitiv portelectrod-sculă 97
4.6.Dispozitiv pentru orientarea şi fixarea probelor 98
4.7. Balanţa analitică Partner Radwag AS/220 PC P2 99
4.8. Evaluarea uzurii liniare a electrozilor scule 101
4.9. Rugozimetrul de tip Surftest SJ-201P 103
4.10. Dispozitivul pentru măsurarea adâncimii cavității inelare 103
4.11. Concluzii 104
5. CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND OBȚINEREA PRIN ELECTROEROZIUNE A
SUPRAFEȚELOR CILINDRICE EXTERIOARE 106
4
1. SITUAŢIA ACTUALĂ A INFORMAŢIILOR ŞTIINCE ŞI TEHNICE PRIVIND
OBŢINEREA PRIN ELECTROEROZIUNE A SUPRAFEŢELOR CILINDRICE EXTERIOARE
Între tehnologiile actuale de prelucrare utilizate în construcția de mașini, se constată o extindere
rapidă a tehnologiilor neconvenționale, unele dintre acestea fiind cunoscute și sub denumirea de
electrotehnologii, datorită utilizării unor efecte ale curentului electric; este de așteptat o lărgire în continuare a
utilizării tehnologiilor neconvenționale, în corespondență, de altfel cu extinderea gamei de materiale, cu
cerințele de asigurare a unei eficiențe tehnico-economice ridicate, cu aplicarea în procesele de fabricație a
unor noi descoperiri din tehnică sau din știință.
În general, se acceptă că în cazul tehnologiilor așa-numite neconvenționale, are loc transferul către
zona de prelucrare, prin modalități distincte, a unei energii suplimentare, astfel încât fie că o prelucrare
clasică se desfășoară în condiții mai bune, fie că prelucrarea are loc pe principii noi, diferite de principiul
deformării plastice, principiu aplicabil în cazul prelucrărilor clasice.
În ultimele decenii, s-a acordat atenție dezvoltării procedeelor neconvenționale în special datorită
necesităților de prelucrare a unor materiale cu proprietăți fizico-chimice deosebite, precum și apariției unor
piese caracterizate prin forme din ce în ce mai complexe. Deși nu se poate vorbi despre o pondere mare a
acestor materiale și a pieselor cu forme complexe, prelucrarea lor prin procedeele clasice s-a dovedit dificilă
și costisitoare sau chiar imposibil de realizat, asemenea probleme apărând, de exemplu, la prelucrarea
materialelor dure și foarte dure (a diamantelor, a carburilor metalice, a unor materiale compozite etc.), la
realizarea unor găuri cu axe curbilinii, a unor fante de mică lățime și a unor găuri cu diametre de ordinul
câtorva micrometri, la obținerea suprafețelor complexe ale unor ștanțe sau matrițe etc. (Dodun, 2001;
Epureanu et al., 1983; Gavrilaş et al., 1991; Ghiculescu, 2004; Nagîț, 998; Nanu, 1983; Nichici et al., 1983;
Marinescu et al., 1985; Slătineanu, 2000; Sommer, 2000).
Procesul de prelucrare prin electroeroziune se bazează pe efectul eroziv al unor descărcări electrice
sub formă de impulsuri, descărcări amorsate între electrodul-sculă și electrodul-piesă, cei doi electrozi fiind
conectați, de obicei, la polii unei surse de curent continuu (Dodun, 2001; Epureanu et al., 1983; Gavrilaş et
al., 1991; Nagîț, 1998; Nanu, 1983; Nichici et al., 1983; Marinescu et al., 1985; Slătineanu, 2000; Slătineanu
et al., 2004).
5.1. Condiţii iniţiale 106
5.2. Încercări experimentale preliminare 108
5.3. Utilizarea metodei celor mai mici pătrate 110
5.4. Utilizarea metodei experimentului planificat 114
5.5. Modelarea productivităţii procesului de prelucrare prin intermediul cantităţii de material
înlăturate în unitate de timp 117
5.6. Modelarea productivităţii prelucrării prin intermediul vitezei de pătrundere a electrodului
sculă în semifabricat 121
5.7. Modelarea productivității prin intermediul evoluției în timp a adâncimii cavității inelare
realizate la folosirea electrozilor scule tubulari 124
5.8. Modelarea uzurii înregistrate de către electrodul sculă 127
5.9. Modelarea variației rugozității suprafeței prelucrate 133
5.10. Prelucrarea rezultatelor experimentale folosind metoda Taguchi 139
5.11. Utilizarea metodei Taguchi si analizei relaționale gri pentru optimizarea procesului de
prelucrare 155
5.12. Concluzii 162
6. CONCLUZII GENERALE, CONTRIBUȚII PROPRII ȘI DIRECȚII VIITOARE DE CERCETARE 164
6.1. Concluzii rezultate din cercetarea documentară efectuată 164
6.2. Concluzii generale rezultate din cercetarea teoretică și experimentală proprie 166
6.3. Concluzii finale și direcții posibile de dezvoltare în viitor a cercetărilor 168
REFERINȚE BIBLIOGRAFICE 170
Lista lucrărilor elaborate în perioada studiilor doctorale 180
5
Literatura de specialitate consultată a arătat că pentru prelucrarea prin electroeroziune, în diferite
limbi de circulație internațională, se folosesc denumiri cum sunt cele de „ electrical – discharge machining”
(„EDM”), „electrodischarge machining”, „spark – erosion machining”, în limba engleză, „usinage par
electroerosion”, în limba franceză, „Funkenerosion” sau „Funkenbearbeiutung”, în limba germană,
„maquinado por descarga electrica”, în limba spaniolă, „lavorazioni per elettroerosione”, în limba italiană,
„elektroerozionnaia obrabotka”, în limba rusă etc. (Slătineanu, 2000).
Energia electrică implicată în descărcările electrice succesive se transformă în energie termică şi
apoi în lucru mecanic de dislocare, îndepărtarea materialului de pe electrodul-semifabricat explicându-se în
principiu printr-un efect termic de dislocare. Astfel, descărcarea electrică ce se formează duce la creșterea
bruscă și intensă a temperaturii pe suprafețele celor doi electrozi, iar materialul din zonele afectate de
descărcarea electrică se topește sau se vaporizează, fiind expulzat de unda explozivă generată în etapa imediat
următoare stingerii descărcării electrice.
Prelucrarea prin electroeroziune se utilizează, în general, în condițiile în care se apelează la așa-
numitele tehnologii neconvenționale de prelucrare, adică atunci când prelucrabilitatea materialului
semifabricatului prin procedee clasice de prelucrare este foarte scăzută sau forma suprafețelor de obținut este
complicată sau greu accesibilă, astfel încât un procedeu clasic este dificil sau imposibil de aplicat. Să
constatăm faptul că tehnologiile neconvenționale de prelucrare presupun, de obicei, un transfer suplimentar
de energie către zona de prelucrare, astfel încât fie că se îmbunătățesc condițiile de desfășurare a unei
tehnologii clasice, fie că procesul de prelucrare se desfășoară pe alte principii decât pe baza principiului
deformării plastice, principiu considerat a se afla la baza procedeelor așa-numite clasice de prelucrare.
Apariţia şi evoluţia procedeelor de prelucrare prin electroeroziune. Cele dintâi observaţii referitoare
la efectele unor descărcări electrice par să fi fost formulate de către Robert Boyle (1627-1691), care constata o
prelevare de material sub acţiunea descărcărilor electrice, atunci când încerca să realizeze pulberi metalice
plecând de la o bară din material solid (Schumacher et al., 2013).
Fizicianul englez Joseph Priestley (1733 - 1804) a efectuat studiilor referitoare la funcţionarea
contactelor electrice. Priestley a conchis că descărcările electrice determinau un proces eroziv la nivelul
suprafeţelor pieselor ce asigurau întreruperea circulaţiei curentului electric. În 1912, un alt cercetător,
Benedix, a apreciat că prelevarea de material din piesele întrerupătorului electric se datora unor fenomene
termice şi mecanice apărute ca urmare a producerii descărcărilor electrice.
În 1917, un profesor de la Universitatea din Berna, K. Kohlschutter, a descris posibilităţile de
pulverizare a materialelor metalice, în condiţiile dezvoltării unor descărcări electrice în medii coloidale
(Schumacher et al., 2013).
În 1940, cercetătorii ruşi Boris şi Natalia Lazarenko au propus un procedeu de prelucrare bazat chiar
pe observaţia că descărcările electrice din întrerupătoare determinau o prelevare de material din piesele
acestora; ei au înregistrat atunci o primă propunere de invenţie. În continuare, asupra fenomenelor şi
proceselor specifice dezvoltării unei metode de prelucrare şi-au îndreptat atenția şi alţi cercetători din fosta
Uniune Sovietică, între aceştia aflându-se, de exemplu B.N. Zolotâh, A.S. Zinggherman, B.A. Krasiuk, A.I.
Kruglov, A.L. Livişiţ şi alţii.
Clasificarea procedeelor de prelucrare prin electroeroziune. Este posibilă o clasificare a procedeelor
de prelucrare prin electroeroziune în diferite moduri (Gavrilaş et al., 1991; Ghiculescu, 2004; Nagîț, 1998;
Nanu, 1983; Nichici et al., 1983; Marinescu et al., 1985; Slătineanu, 2000; Sommer, 2000).
Astfel, dacă se ia în considerare modul de amorsare a descărcărilor electrice, există:
- procedee în cazul cărora amorsarea descărcărilor electrice are loc prin străpungerea rezistenţei
mediului dielectric aflat în interstiţiu (numeroase dintre procedeele şi echipamentele destinate în prezent
prelucrării prin eroziune electrică sunt incluse în această grupă, ele bucurându-se, ca atare, de multe aplicaţii
în practica industrială);
- procedee pentru care amorsarea descărcării este generată prin ruperea contactului dintre
suprafeţele celor doi electrozi; ruperea contactului este consecinţa unor mişcări relative ce au loc între
electrodul sculă şi semifabricat, întâlnindu-se mişcări de rotaţie, de translaţie rectilinie alternativă, de vibraţie.
Obiectivele acestei Activităţi de cercetare au fost obţinerea unor piese cu suprafeţe cilindrice
exterioare plecând de la semifabricate realizate din materiale electroconductive, aşa cum sunt unele aliaje
metalice cu proprietăţi mecanice superioare, este posibilă, între altele, prin electroeroziune; metoda de
prelucrare prin electroeroziune are la bază prelevarea de material din semifabricat datorită dezvoltării unor
descărcări electrice în impulsuri între suprafaţa activă a electrodului sculă şi semifabricat, urmând ca
particulele detaşate din electrozi să fie îndepărtate din zona de prelucrare ca o consecință a circulaţiei unui
lichid dielectric.
6
Aşa cum s-a menţionat anterior, o condiţie esenţială este aceea ca materialul semifabricatului să fie
electroconductor; poate fi subliniat faptul că, spre deosebire de cazul celor mai multe dintre prelucrările
clasice, la prelucrarea prin eroziune electrică nu se poate vorbi despre o influenţă exercitată asupra
caracteristicilor de prelucrare de către proprietăţile mecanice ale materialului semifabricatului.
Dezvoltarea actuală a prelucrării prin eroziune electrică a asigurat acestei metode un loc de frunte în
cadrul tehnologiilor neconvenţionale de prelucrare, existând numeroase întreprinderi mici, mijlocii şi mari
care dispun de cel puţin o maşină de prelucrat prin electroeroziune.
2. OBIECTIVELE ACTIVITĂŢII DE CERCETARE
În cadrul Universităţii Tehnice „Gheorghe Asachi” din Iaşi a fost formulată, la un moment dat, o
solicitare de detaşare dintr-o piesă executată dintr-un aliaj caracterizat prin proprietăți fizico-mecanice
ridicate, inclusiv la temperaturi relativ mari, a unor epruvete de formă cilindrică ce urmau să fie supuse
ulterior unor încercări mecanice specifice. Analiza preliminară a posibilităţilor de obţinere a acestor epruvete
a relevat aplicabilitatea metodei de prelucrare prin electroeroziune pentru a se răspunde solicitării în cauză; s-
a formulat, în acest mod, ca obiectiv general al cercetării, analiza şi punerea la punct a unei metode de
obţinere prin electroeroziune a unor probe care să prezinte suprafeţe cilindrice exterioare.
Prin luarea în considerare a informaţiilor identificate în literatura de specialitate consultată, a dotării
laboratorului de tehnologii neconvenţionale de la Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iaşi şi a
posibilităţile de materializare a unor scheme de prelucrare pe echipamentul de prelucrare prin eroziune
electrică cu electrod masiv din acest laborator, au fost formulate următoarele obiective ale cercetării:
1. Realizarea unei consultări a literaturii de specialitate referitoare la prelucrarea prin
electroeroziune, în vederea caracterizării nivelului atins de cercetarea din acest domeniu, a unei sistematizări
a cunoştinţelor acumulate şi a identificării unor soluţii care să permită obţinerea prin electroeroziune cu
electrod masiv a suprafeţelor cilindrice exterioare;
2. Aplicarea unor soluţii de modelare teoretică a unor aspecte specifice proceselor de prelucrare
prin eroziune electrică, inclusiv a unor metode care să evidenţieze, din punct de vedere teoretic, caracteristici
particulare aferente obţinerii prin eroziune electrică a suprafeţelor cilindrice exterioare;
3. Dezvoltarea unor investigaţii ştiinţifice referitoare la factorii capabili să afecteze valorile unora
dintre parametrii de interes tehnologic pentru procesul de prelucrare prin eroziune electrică, identificarea şi
clasificarea unor asemenea factori şi conturarea unei imagini asupra modului în care variaţia factorilor de
intrare în proces ar putea exercita influenţă asupra mărimilor parametrilor de interes tehnologic
(productivitate a prelucrării, uzură a electrodului sculă, calitate a suprafeţei prelucrate etc.);
4. Aplicarea unor metode de stimulare a creativităţii pentru găsirea unor noi soluţii tehnologice
utilizabile pe echipamentul de prelucrare prin eroziune electrică cu electrod masiv sau pentru dezvoltarea
unor cercetări experimentale care să permită urmărirea unor aspecte de detaliu corespunzătoare obţinerii
suprafeţelor cilindrice exterioare prin eroziune electrică;
5. Conceperea şi materializarea unor scheme de prelucrare care să faciliteze dezvoltarea unor
investigaţii ştiinţifice referitoare la utilizarea procesului de prelucrare prin eroziune electrică pentru obţinerea
suprafeţelor cilindrice exterioare şi la modul în care acest proces ar putea fi optimizat;
6. Conceperea şi materializarea unui program de cercetări experimentale care să asigure condiţii
pentru dezvoltarea unor cercetări sistematice orientate spre modelarea influenţei exercitate de către variaţia
mărimilor unor factori de intrare în proces asupra mărimilor unor parametri de interes tehnologic;
7. Cunoaşterea şi aplicarea unor metode care să faciliteze desfăşurarea în condiţii optime a
cercetărilor experimentale şi optimizarea valorilor parametrilor de interes tehnologic pentru procesul de
prelucrare prin eroziune electrică, prin selectarea adecvată a valorilor ce corespund factorilor de intrare în
proces;
8. Elaborarea unor recomandări care să permită aplicarea în condiţii mai bune a proceselor de
obţinere a suprafeţelor cilindrice exterioare prin eroziune electrică;
9. Conceperea şi elaborarea unor lucrări ştiinţifice care să poată fi comunicate şi publicate în
contextul unor manifestări ştiinţifice sau în jurnale ştiinţifice de specialitate, în legătură cu posibilităţile de
obţinere a suprafeţelor cilindrice exterioare prin electroeroziune.
3. POSIBILITĂŢI DE OBŢINERE A SUPRAFEŢELOR CILINDRICE PRIN
ELECTROEROZIUNE CU ELECTROD MASIV Dată fiind imposibilitatea obţinerii unor suprafeţe cilindrice exterioare prin eroziune electrică cu
electrod filiform şi întrucât în laboratorul destinat cercetării experimentale a procesului de prelucrare prin
7
electroeroziune nu exista un echipament care să permită materializarea unui asemenea proces, au fost
analizate câtea posibilităţi de realizare a suprafeţelor cilindrice exterioare prin eroziune electrică cu electrod
masiv.
Astfel, într-o primă etapă, a fost analizată schema de prelucrare prezentată în figura 1, a, bazată pe
orientarea şi fixarea unui electrod sculă tubular pe capul de lucru al maşinii de prelucrat prin electroeroziune,
în timp ce semifabricatul putea fi orientat şi fixat pe masa maşinii-unelte, inclusiv prin intermediul unui
dispozitiv de tip menghină.
a b
Fig. 1. Elemente specifice procesului de prelucrare prin electroeroziune ce urmărea obţinerea a unor
suprafeţe cilindrice exterioare, în varianta iniţială, utilizând un electrod sculă tubular: a – în timpul
procesului; b – în etapa finală a prelucrări (G – generatorul de impulsuri, Es- electrodul sculă, vES – viteza
mişcării de lucru a electrodului sculă)
În scopul de a obţine suprafeţe cilindrice exterioare sau interioare prin electroeroziune cu electrod
masiv, ar putea fi luate în considerare schemele de prelucrare prezentate în figura 2.
a b
Fig. 2.Variante ale detaşării unei epruvete cilindrice dintr-un semifabricat sub formă de placă: a- cu
o mișcare rectilinie de lucru M1,realizată de către un electrod sculă dispunând de o suprafaţă activă de forma
unei coroane circulare; b - printr-o pătrundere iniţială rectilinie M1, urmată de o mișcare de rotaţie M2,
realizată de către un electrod sculă de formă paralelipipedică, de grosime mică.
În cadrul unei analize ulterioare şi plecând de la consideraţiile menţionate anterior, au fost analizate
schemele de prelucrare din figura 3.
8
a b c d
Fig. 3. Scheme de prelucrare care se pot aplica pentru obţinerea suprafeţelor cilindrice prin electroeroziune:
nEs– mişcarea de rotaţie a electrodului sculă în jurul axei sale; naxEs – mişcare de rotaţie efectuată de
electrodul-sculă în jurul axei suprafeței de prelucrat; VEs – mişcarea rectilinie de lucru a electrodului sculă; VP
– mişcarea rectilinie de lucru a piesei de prelucrat.
În mod concret, s-a considerat că prelucrarea se va desfăşura aşa cum se poate observa în
reprezentarea schematică din figura 4, electrodul sculă şi semifabricatul fiind conectate în circuitul
generatorului de impulsuri al maşinii de prelucrat prin electroeroziune.
Fig. 4. Schema de principiu care se aplică în cazul obţinerii suprafeţelor cilindrice exterioare prin
electroeroziune cu electrod-sculă de formă tubulară, amplasat pe masa maşinii de prelucrat prin
electroeroziune şi mişcare de lucru efectuată de către semifabricat
Abordarea sistemică a unui proces de prelucrare presupune o luare în considerare a tuturor
factorilor specifici ai procesului de prelucrare supus analizei, deci atât a factorilor de intrare şi ieşire în
proces, cât şi a acelor factori care pot afecta valorile parametrilor de ieşire din proces. Specialiştii apreciază
că abordarea sistemică se poate folosi pentru studierea şi înţelegerea unui proces, fenomen, ansamblu mecanic
sau de altă natură, cărora li se atribuie calităţile unui sistem. Aceste argumente ne permit să luăm în
considerare inclusiv tratarea procesului de prelucrare prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare
în calitate de sistem, căruia îi vor fi afectaţi factori de intrare şi respectiv parametri de ieşire (fig. 5).
9
Fig. 5. Reprezentare grafică principială corespunzătoare abordării sistemice a procesului de
prelucrare prin electroeroziune.
Analiza unui sistem se poate finaliza aşadar prin stabilirea unor modele matematice, concretizate
printr-o serie de relaţii utilizabile la obţinerea unei soluţii apreciate ca optime pentru procesul de prelucrare
investigat, în cazul de faţă fiind vorba despre obţinerea prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice
exterioare.
O reprezentare grafică corespunzătoare unei analize mai detaliate a procesului de prelucrare prin
electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare în calitate de sistem poate fi observată în figura 6.
Din punct de vedere tehnologic, principalii factori de ieşire luaţi în considerare în reprezentarea
grafică din figura 6 sunt: productivitatea prelucrării, precizia de prelucrare, uzura electrodului sculă,
rugozitatea suprafeţei obţinute prin prelucrare, grosimea stratului afectat de fenomenele termice aferente
prelucrării prin electroeroziune.
În calitate de factori perturbatori, s-au avut în vedere: neomogenităţile materialelor semifabricatului
şi electrodului sculă, variaţiile necontrolabile ale valorilor parametrilor electrici, precizia mişcărilor efectuate
de către electrodul sculă şi / sau de către semifabricat.
10
Fig. 6. Reprezentare grafică corespunzătoare abordării în calitate de sistem a procesului de prelucrare prin
electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare (adaptare după Slătineanu, Mircescu, Coteaţă, Dodun,
Beşliu și Radovanovic, 2014).
Consideraţii iniţiale privind conceperea şi utilizarea diagramei de idei. Metoda diagramei de
idei poate fi utilizată în cazul prelucrării prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare pentru
realizarea şi conceperea unor soluţii utile de tehnologii sau echipamente, dar şi pentru selectarea unor scheme
de prelucrare utilizabile pentru obţinerea prin eroziune electrică a suprafeţelor cilindrice exterioare. Se
cunoaşte faptul că diagrama de idei este o metodă creativă, capabilă să faciliteze identificarea şi dezvoltarea
unei soluţii inovatoare pentru rezolvarea unei game largi de probleme (Belous, 1986; Belous, 1992;
Plahteanu, 1989).
Avantajele oferite de această metodă are în vedere faptul că în urma aplicării ei, se poate obţine o
imagine de ansamblu asupra soluţiilor, echipamentelor şi dispozitivelor ce pot fi dezvoltate şi utilizate în
contextul unor cercetări efectuate în diferite domenii aplicative, aşa cum este şi cazul obţinerii suprafeţelor
cilindrice exterioare prin eroziune electrică.
În figura 7 poate fi observată o diagramă de idei elaborată în contextul investigării posibilităţilor de
prelucrare prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare.
FACTORI
PERTURBATORI
PARAMETRII DE
IEŞIREDIN PROCES
PARAMETRII DE
INTRAREÎN PROCES
PROCESUL DE
OBŢINERE A
SUPRAFEŢELOR
CILINDRICE
EXTERIOARE PRIN
ELECTROEROZIUNE
Dimensiunile şi forma
suprafeţei
Schema de
prelucrare
Forma
electrodului
- sculă
Compoziţia chimică a
piesei
Tipul şi
caracteristicile lichidului
dielectric
Circulaţia lichidului
dielectric
Caracteristicile
pulsului
Etc.
Omogenitatea
materialului
piesei
Variaţia
parametrilor electrici
Precizia mişcărilor
Etc.
Cantitatea de
material
îndepărtată
Precizia
prelucrării
Uzura electrodului
sculă
Starea
suprafeţei
Adâncimea
zonei afectate termic
Etc.
11
Fig. 7. Diagramă de idei valabilă în cazul prelucrării prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare.
Am concluzionat că în urma studiului posibilităţilor teoretice de generare prin prelucrare a
suprafeţelor cilindrice exterioare a relevat, între altele, existenţa a cel puţin două modalităţi ce puteau fi
materializate prin procedee de prelucrare prin electroeroziune şi anume deplasarea unui cerc, considerat ca
line generatoare, în lungul unei linii drepte, luată în considerare în calitate de linie directoare şi respectiv cea
de-a doua modalitate, în cazul căreia era vorba despre deplasarea unei linii drepte, considerate ca linie
generatoare, în lungul unui cerc luat în considerare în calitate de linie directoare.
4. ECHIPAMENTE ŞI MATERIALE PENTRU CERCETAREA PROCESULUI DE
OBŢINERE A SUPRAFEŢELOR CILINDRICE EXTERIOARE PRIN ELECTROEEROZIUNE
În conformitate cu argumentele menţionate în cadrul capitolului referitor la rezultatele cercetărilor
teoretice, s-a optat pentru materializarea unui proces de prelucrare plecând de la reprezentarea schematică din
figura 8. S-a luat în considerare folosirea unor probe de formă paralelipipedică, formă care să faciliteze
orientarea şi fixarea într-un dispozitiv de tip Erowa, ataşat la capul de lucru al maşinii – unelte de prelucrat
prin electroeroziune cu electrod masiv.
Fig. 8. Schema utilizată pentru încercările experimentale.
12
Schema de realizare a încercărilor experimentale s-a bazat pe orientarea şi fixarea electrodului-sculă
de formă tubulară pe masa maşinii de prelucrat prin electroeroziune, prin intermediul unei mandrine
portburghiu, căreia i-a fost ataşată o piesă paralelipipedică ce a permis imobilizarea mandrinei într-un
dispozitiv de tip menghină, aflat, la rândul lui, pe masa maşinii (fig. 9).
Fig. 9. Orientarea şi fixarea electrodului sculă tubular şi respectiv orientarea şi fixarea semifabricatului.
Materialul semifabricatului prezintă o prelucrabilitate scăzută prin aşchiere şi ţinând cont încă de
faptul că s-a solicitat iniţial (atunci când s-a stabilit tema de cercetare) detaşarea unor epruvete de formă
cilindrică dintr-o piesă al cărei material era caracterizat de o prelucrabilitate redusă prin găurire clasică, s-a
ales ca material pentru epruvetele destinate investigaţiei ştiinţifice un oţel rapid de tip Rp 3 (material al cărui
simbol actual este HS18-1-1-0). Analiza chimică a materialului din care au fost realizate epruvetelor a
evidenţiat următoarea compoziţie chimică: 0.659% carbon, 17.7% wolfram, 4.04% crom, 1.19% vanadiu,
1.28% molibden, 0.158% nichel.
Pentru electrozi scule, au fost folosite segmente de ţeavă din cupru (fig. 10), având un diametru
exterior de 6,2 mm şi un diametru interior de 5 mm; aceste segmente au fost pregătite anterior prin debitare la
o lungime de circa 45 mm, debavurare şi şlefuirea suprafeţelor frontale, urmărindu-se ca, prin cercetările
experimentale, să poată fi observată şi evoluţia muchiilor active ale electrozilor, sub acţiunea descărcărilor
electrice din timpul procesului de prelucrare.
Fig. 10. Imagine a zonei active a electrodului sculă pregătit în vederea realizării
unei încercări experimentale.
13
Pentru efectuarea cercetărilor experimentale de obţinere prin electroeroziune a unor suprafeţe
cilindrice exterioare, s-a utilizat o maşină de prelucrat cu electrod masiv, aflată în dotarea laboratorului de
tehnologii neconvenţionale din Departamentul de Tehnologia Construcţiilor de Maşini (Facultatea de
Construcții de Mașini și Management Industrial, Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași). Această
maşină asigură condiţii pentru materializarea unor procedee diferite de prelucrare, fiind utilizabile diferite
tipuri de electrozi şi regimuri de lucru, astfel încât să se poată obţine suprafeţe cilindrice cu un grad ridicat de
precizie dimensională. S-a utilizat în acest sens maşina de prelucrat cu electrod masiv de tip Sodick AD3L
(fig. 11), maşină fabricată în Japonia.
Fig. 11. Echipamentul de prelucrat prin electroeroziune de tip Sodick AD3L.
5. CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND OBȚINEREA PRIN ELECTROEROZIUNE
A SUPRAFEȚELOR CILINDRICE EXTERIOARE
În cazul cercetărilor prezentate în această lucrare, necesitatea obţinerii unei suprafeţe cilindrice a
apărut în momentul în care s-a solicitat, de către un beneficiar din afara departamentului, extragerea unor
epruvete dintr-o piesă utilizată în practica industrială, pentru a determina anumite proprietăţi fizice, chimice,
mecanice şi tehnologice (duritate, compoziţie chimică, granulaţie etc.), extragere care să se efectueze pe cât
posibil fără a afecta în mod semnificativ proprietăţile fizico-mecanice şi chimice ale materialului piesei;
pentru diferite încercări mecanice, se solicita realizarea unor epruvete de formă cilindrică, cu diametrul de 5-6
mm şi cu lungimi de 10-15 mm.
Un prim set de încercări experimentale a fost efectuat prin utilizarea unei scheme de prelucrare ce
folosea orientarea şi fixarea electrodului sculă tubular în dispozitive de tip EROWA (dispozitive produse de o
firmă specializată), ataşate capului de lucru al maşinii de prelucrat prin electroeroziune, în timp ce epruvetele
din oţel rapid au fost orientate şi fixate într-un dispozitiv de tip menghină, amplasat pe masa maşinii.
Obiectivul urmărit prin aceste încercări experimentale a fost cel de evidenţiere a evoluţiei în timp a conicităţii
suprafeţei prelucrate. În acest scop, s-a realizat o epruvetă din oţel rapid HS18-1-1-0, epruvetă ce dispunea de
5 zone cu grosimi diferite (cele 5 grosimi sunt menţionate în coloana a doua din tabelul 1. S-a utilizat un
regim de prelucrare caracterizat prin: durata impulsului electric ti=110 μs, durata pauzei dintre impulsuri tp =
30 μs, intensitatea curentului de vârf Iv=15,5 A, tensiunea principală U=120 V, tensiunea de servocomandă
Us=120 V.
14
Tabelul 1. Condiţii de lucru şi rezultate experimentale obţinute în cazul unor experimentări
preliminare ce urmăreau evidenţierea evoluţiei în funcţie de timp a conicităţii suprafeţei obţinute prin
electroeroziune, folosind prima schemă de prelucrare
Nr. exp.
Grosimea h a zonei
prelucrate din
epruvetă, mm
Durata
procesului de
prelucrare, min
Viteza de pătrundere a
electrodului sculă
tubular, mm/min
Conicitate
1 2 3 4 5
1 4.95 29 0.148 0.06
2 7.57 43 0.167 0.033
3 9.62 68 0.142 0.020
4 10.80 72 0.151 0.046
5 16.00 102 0.156 0.098
Durata impulsului ti=110 µs, durata pauzei dintre impulsuri tp=30 µs, intensitatea curentului de vârf Iv=15.5
A, tensiunea principală U=120 V, tensiunea de servocomandă Us=120 V.
Metoda experimentului planificat presupune realizarea unui tabel de tipul tabelului 2, tabel în care s-
au scris valorile minime şi maxime ale factorilor de intrare, astfel încât, pentru fiecare din cele 8 experimente,
s-au ales combinaţii diferite ale parametrilor pentru ca nici unul dintre experimente sa nu se repete.
În tabelul 2, s-au înscris, în coloane distincte (coloanele cu numerele 2, 3 şi 4), valorile concrete
aferente fiecărei variabile independente, respectiv valorile minime şi maxime; a fost înscrisă, de asemenea,
între paranteze, o valoare codificată, utilizându-se codul -1 pentru valoarea minimă şi codul +1 pentru
valoarea maximă a fiecărei variabile independente. În cazul în care ar exista valori situate în mijlocul
intervalului dintre valoarea minimă şi maximă, în conformitate cu recomandările existente în literatura de
specialitate, s-ar utiliza codul 0, care va corespunde respectivelor valori intermediare.
În cea de-a cincea coloană din tabelul 2, au fost incluse valori ale variabilei independente
(parametrului de ieşire urmărit), în cazul prezentului exemplu fiind vorba despre productivitatea prelucrării
prin electroeroziune. Cunoscându-se, de asemenea, durata tm a procesului de prelucrare (durată înscrisă în
coloana a 6-a din tabelul 5.2), a devenit posibilă determinarea productivităţii Q pentru fiecare set de valori ale
factorilor de intrare în proces şi valorile corespunzătoare acestei mărimi au fost precizate în coloana a 7-a din
tabelul 2.
Tabelul 2. Condiţii experimentale şi rezultate obţinute în cazul încercărilor ce au urmărit evaluarea
productivităţii procesului de prelucrare prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare (Mircescu et
al., 2014)
Nr.
exp.
Durata
impulsului
electric,
Ti, μs
Durata pauzei
dintre
impulsuri
Tp, μs
Intensitatea Iv
a curentului
de vârf, A
Cantitatea
de material
detaşat din
probă, Δmp,
g
Durata
procesului de
prelucrare, tm,
min
Productivitate
a prelucrării,
Q, g/min
1 2 3 4 5 6 7
1 110 (-1) 30 (-1) 15.3 (-1) 1.3503 66 0.0205
2 140 (+1) 30 (-1) 15.3 (-1) 1.3071 112.02 0.0117
3 110 (-1) 40 (+1) 15.3 (-1) 1.3095 59.26 0.0221
4 140 (+1) 40 (+1) 15.3 (-1) 1.3504 110.44 0.0122
5 110 (-1) 30 (-1) 19.3 (+1) 1.3079 27.26 0.048
6 140 (+1) 30 (-1) 19.3 (+1) 1.3498 49.54 0.0272
7 110 (-1) 40 (+1) 19.3 (+1) 1.3412 36.31 0.0369
8 140 (+1) 40 (+1) 19.3 (+1) 1.3528 41.19 0.0328
În coloana numărul 5 din tabelul 2 au fost înregistrate diferenţele Δmp obţinute prin cântărirea probei
înainte şi după efectuarea fiecărei încercări experimentale.
Se poate observa că prin determinarea masei semifabricatului înainte şi după efectuarea fiecărei
încercări experimentale şi respectiv prin raportarea diferenţei Δmp dintre rezultatele celor două cântăriri la
durata t a procesului de prelucrare, poate fi evaluată productivitatea obţinută în cazul unor seturi de valori ale
factorilor de intrare în proces (durata ti a impulsurilor, durata tp a pauzei dintre impulsuri, intensitatea
curentului de vârf Iv).
15
Fig. 12. Influenţa exercitată de către durata ti a impulsurilor şi de către intensitatea curentului de vârf Iv asupra
productivităţii Q a prelucrării (durata pauzei dintre impulsuri fiind tp=30 μs).
Întrucât însă în construcţia de maşini se preferă cel mai adesea folosirea unor modele matematice
empirice de tip funcţie putere şi întrucât o asemenea funcţie oferă o posibilitate mai directă de formulare a
unor observaţii privind ordinea factorilor în ceea ce priveşte influenţa exercitată de către ei asupra valorii
parametrului de ieşire, s-a recurs şi la stabilirea unei funcţii de tip putere, aceasta având aspectul:
, (1)
pentru care criteriul lui Gauss are valoarea SG=7,307657·10-4.
Pe baza modelului empiric constituit de relaţia (1), au fost elaborate reprezentările grafice din
figurile 13, 14 şi 15.
Fig. 13. Influenţa exercitată de către durata tp a pauzei dintre impulsuri şi de către intensitatea i a curentului
de vârf asupra vitezei de pătrundere v (durata impulsului ti=140 μs)
(Mircescu et. al., AJME 2014).
Fig. 14. Influenţa exercitată de către durata impulsurilor ti şi de către intensitatea i a curentului de vârf asupra
vitezei de pătrundere v (durata pauzei dintre impulsuri tp =40 μs) (Mircescu et. al., AJME 2014).
16
Fig. 15. Influenţa exercitată de către durata impulsului ti şi de către durata tp a pauzei dintre impulsuri asupra
vitezei de pătrundere v (intensitatea curentului de vârf Iv=19 A)
(Mircescu et al., AJME 2014).
Modelarea productivității prin intermediul evoluției în timp a adâncimii cavității inelare realizate la
folosirea electrozilor scule tubulari; a fost concepută și materializată o cercetare în cazul căreia s-a urmărit
evaluarea productivității procesului de prelucrare prin electroeroziune cu electrozi tubulari prin intermediul
evoluției în timp a adâncimii cavității inelare. Ținând cont de faptul că grosimea semifabricatului a fost de 10
mm, s-a programat prin intermediul subansamblurilor de reglare a mașinii unelte o adâncime de lucru de 9,55
mm; nu s-a recurs la o prelucrare cu o străpungere completă a semifabricatului pentru a evita o eventuală
deteriorare a suprafețelor prelucrate prin înclinarea piesei detașate, înclinare posibil a se produce înainte de
separarea completă a piesei cilindrice din semifabricat.
O separare completă a pieselor prelucrate din semifabricat a fost realizată printr-o operație ulterioară de
rectificare plană. Prin intermediul panoului de lucru al mașinii de prelucrat prin electroeroziune, a fost
posibilă citirea periodică a informațiilor referitoare la poziția capului de lucru al mașinii-unelte; constatându-
se că se înregistrează o uzură relativ redusă a electrodului sculă la nivelul suprafeței sale frontale, s-a apreciat
că valorile indicate pe panoul de comandă al mașinii de prelucrat prin electroeroziune oferă o imagine destul
de precisă asupra adâncimii de pătrundere a electrodului sculă tubular în proba din oțel rapid.
Valorile indicate pe panoul de afișaj al mașinii – unelte pentru poziția capului de lucru, valori
înregistrate din 5 în 5 minute în cazul epruvetei din oțel rapid HS18-1-1-0 au fost astfel înscrise în tabelul 3,
pentru fiecare dintre cele 8 încercări experimentale.
Tabelul 3. Evoluția în timp a adâncimii h a cavității inelare
în cazul probei din oțel rapid HS18-1-1-0
Timp , t,
min
Adâncimea h a cavității inelare, în mm, în cadrul încercări experimentale cu
numărul:
Coloana
nr. 0
1
2
3
4
5
6
7
8
ti=110 μs
tp=30 μs
Iv=15,3 A
ti=140 μs
tp=40 μs
Iv=15,3
A
ti=140 μs
tp=30 μs
Iv=19,3
A
ti=110 μs
tp=40 μs
Iv=19,3
A
ti=110 μs
tp=30 μs
Iv=19,3
A
ti=110 μs
tp=40 μs
Iv=15,3
A
ti=140 μs
tp=30 μs
Iv=15,3
A
ti=140 μs
tp=40 μs
Iv=159,3 A
1 2 3 4 5 6 7 8
5 1,11 0,61 1,52 1,88 2,08 1,08 0,62 1,38
10 1,93 0,99 2,61 3,50 3,91 1,89 1,07 2,81
15 2,69 1,32 3,57 4,98 5,64 2,64 1,43 3,98
20 3,53 1,68 4,50 6,18 7,29 3,40 1,82 5,09
25 4,40 2,07 5,33 7,28 8,75 4,15 2,25 6,21
30 5,20 2,48 6,12 8,35 9,42 4,97 2,68 7,26
35 6,00 2,87 7,05 9,14 5,75 3,12 8,27
40 6,75 3,30 7,88 9,40 6,58 3,58 9,21
45 7,31 3,71 8,78 7,39 4,02 9,43
17
50 7,72 4,13 9,44 8,17 4,49
55 8,27 4,56 8,87 4,93
60 8,73 5,02 9,44 5,36
65 9,14 5,43 5,80
70 5,86 6,24
75 6,32 6,64
80 6,73 7,08
85 7,15 7,46
90 7,55 7,86
95 7,94 8,22
100 8,30 8,58
105 8,68 8,96
110 9,02 9,28
115 9,33 9,43
Analiza modelului matematic și a reprezentărilor grafice din figurile 16 și 17 a arătat că o creștere a
duratelor impulsurilor și pauzelor dintre impulsuri determină o scădere a vitezei de evoluție în timp a
adâncimii h a cavității inelare, întrucât valorile atașate acestor factori de intrare în proces în modelul
matematic empiric sunt negative. În același timp, așa cum era de așteptat, o creștere a valorii intensității
curentului de vârf din descărcare și a duratei procesului conduce la o mărire a adâncimii h a cavității inelare.
Se constată că influența cea mai puternică asupra adâncimii h a cavității inelare este exercitată de către
intensitatea Iv a curentului de vârf din descărcare, al cărei exponent are valoare maximă în cadrul modelului
matematic empiric, în raport cu valorile celorlalți exponenți.
Fig. 16. Influența exercitată de către intensitatea curentului de vârf Iv și de către durata procesului de
prelucrare t asupra adâncimii h a cavității ((ti=110 µs, tb=30 µs), la prelucrarea epruvetei din oțel rapid HS18-
1-1-0.
Fig. 17. Influența exercitată de către durata ti a impulsului și de către durata tp a pauzei dintre impulsuri
asupra adâncimii h a cavității ((Iv=16 A, t=30 min), la prelucrarea epruvetei din oțel rapid HS18-1-1-0.
18
Un alt set de încercări experimentale a fost orientat spre relevarea influenţei exercitate de unii factori
de intrare în proces asupra evoluţiei uzurii electrozilor scule.
Aşa cum s-a menţionat anterior, dezvoltarea descărcărilor electrice între electrodul sculă şi
semifabricat are drept consecinţă şi o prelevare de material din electrodul sculă, ceea ce înseamnă
materializarea unui proces de uzare a acestuia.
Evidenţierea uzurii electrodului sculă se poate efectua atât prin intermediul cantităţii de material
pierdute de către electrodul sculă, cât şi prin diminuarea lungimii acestuia, ca urmare a pierderii de material
sub acţiunea descărcărilor electrice.
În figura 18. a fost reprezentată grafic forma la care ajunge electrodul sculă (într-o secţiune axială),
ca o consecinţă a prelevării de material din zona sa activă.
Fig. 18. Modificarea formei zonei active a electrodului sculă, ca urmare a procesului de uzare (Mircescu et.
al., Buletin 2014).
Pentru evidenţierea uzurii înregistrate de către electrozii sculă de formă tubulară în cadrul procesului
de obţinere prin eroziune electrică a suprafeţelor cilindrice exterioare, s-au determinat prin cântărire masele şi
lungimile electrozilor scule înainte şi după efectuarea fiecărei încercări experimentale.
Tabelul 4. Rezultate experimentale referitoare la uzura electrodului sculă.
Nr.
exp.
Factori de intrare Durata
procesului
de
prelucrare, t,
min
Material
îndepărtat din
electrodul sculă,
ΔmES, g
Viteza de
uzare
masică, vm,
g/min
Descreşterea
lungimii
electrodului
sculă ΔlES,
mm
Viteza uzării
liniare a
electrodului
sculă,
vl, mm/min
Durata
impul-
sului, ti,
μs
Durata
pauzei
dintre
impulsuri,
tp, μs
Intensitatea
curentului de
vârf, Iv, A
1 2 3 4 5 6 7 8
1 110 30 15.3 66 0,0048 7,2727E-05 0,09 0,001364
2 140 40 15.3 110,44 0,0061 5,5234E-05 0,06 0,000543
3 140 30 19.3 49,54 0,0044 8,8817E-05 0,12 0,002422
4 110 40 19.3 36,31 0,0113 0,00031121 0,12 0,003305
5 110 30 19.3 27,26 0,0113 0,00041453 0,12 0,004402
6 110 40 15.3 59,26 0,0050 8,4374E-05 0,07 0,001181
7 140 30 15.3 112,02 0,0072 6,4274E-05 0,07 0,000625
8 140 40 19.3 41,19 0,0077 0,00018694 0,10 0.002428
Modelarea variației rugozității suprafeței prelucrate. Dacă se analizează succesiunea secvențelor
corespunzătoare procesului de prelucrare prin electroeroziune dezvoltate la suprafața semifabricatului, se
poate constata că, de exemplu, ca urmare a deplasării electrodului sculă către semifabricat, pentru o anumită
mărime a interstițiului, între vârfurile asperităților existente pe suprafața activă a electrodului sculei și pe cea
a semifabricatului se dezvoltă un câmp electric intens. Atunci când distanța dintre vârfurile asperităților
devine mai mică decât distanța de străpungere, se produce o descărcare electrică între cele mai apropiate
asperități. Apariția coloana de plasmă între vârfurile asperităților conduce la o creștere rapidă a temperaturii,
astfel încât se dezvoltă fenomene de topire și chiar de vaporizare a unor mici cantități din asperitățile
implicate în procesul descărcării electrice. Înălțimea asperităților de pe suprafața prelucrată se micșorează și
ca urmare a tensiunilor superficiale din materialul aflat în stare lichidă în secvența imediat următoare
producerii descărcării electrice (fig. 19).
19
Fig. 19. Efectul de micșorare a înălțimii asperităților ca urmare a efectelor tensiunilor superficiale din
materialul aflat în stare lichidă (Slătineanu, Coteaţă, Schulze, Mircescu și Beșliu, 2015).
Urmărindu-se evidențierea influenței exercitate de către unii factori de intrare în procesul
electroeroziv asupra mărimii parametrului de rugozitate Ra în cazul suprafețelor cilindrice exterioare obținute
prin electroeroziune, au fost măsurate valorile acestui parametru de rugozitate pentru epruvetele obținute în
cadrul cercetării experimentale (tabelul 5).
Tabelul 5. Condiții de realizare și rezultate ale încercărilor experimentale destinate evidențierii
influenței exercitate de către unii factori de intrare în proces asupra valorii parametrului de rugozitate Ra.
Nr. exp. Durata
impulsului,
tp, µs
Durata
pauzei
dintre
impulsuri,
tb, µs
Intensitatea
medie a
curentului de
vârf din
descărcare,
Iv, A
Valori ale parametrului de rugozitate Ra,
µm
Ra1 Ra2 Ra3 Ra
Coloana
nr. 1
2 3 4 5 6 7 8
1 110 30 15.3 5,86 5,84 6,20 5,97
2 140 40 15.3 8,42 6,20 6,73 7,12
3 140 30 19.3 8,90 8,82 8,98 8,90
4 110 40 19.3 7,52 6,60 6,82 6,98
5 110 30 19.3 7,64 6,63 4,84 6,37
6 110 40 15.3 5,86 6,23 6,32 6,14
7 140 30 15.3 5,36 4,77 4,91 5,01
8 140 40 19.3 9,36 9,82 9,76 9,65
Faptul că o suprafață prelucrată prin electroeroziune este alcătuită dintr-o înlănțuire de microcratere
generate de către descărcările electrice poate fi evidențiat prin luarea în considerare a imaginii din figura 20,
imagine realizată cu ajutorul unui microscop optic și folosind o mărire de 60 de ori. Așa cum s-a menționat
anterior, se pot observa rezultatele procesului de re-solidificare a materialului topit și prezența unei anumite
nivelări a suprafeței, ca un rezultat al procesului de resolidificare, ceea ce va conduce, în acest caz, la o
micșorare a valorilor parametrului de rugozitate Ra, în raport cu situația în care la suprafețele microcraterelor
generate de către descărcările electrice nu ar adera materialul metalic topit.
20
Fig. 20. Imagine a suprafeței obținute prin electroeroziune realizate cu ajutorul microscopului optic Intel
(prelucrare folosind electrod sculă tubular din cupru, probă din oțel rapid
HS18-1-1-0, ti= 140 µs, tp= 30 µs, Ip=19.3 A, mărire de 60 de ori).
Metoda Taguchi ia în considerare observația că posibila instabilitate a caracteristicilor unui sistem
reclamă identificarea surselor generatoare de instabilitate și aplicarea unor soluții pentru eliminarea sau cel
puțin diminuarea efectelor instabilității.
Folosirea unui plan factorial de tipul 23 (aceasta însemnând că există trei variabile independente cu
două nivelul de variație) reclamă mai întâi conceperea unui tabel a cărui structură este similară, în mare
măsură, celor folosite la programarea încercărilor experimentale. În acest tabel, se recurge însă la utilizarea
simbolului „1”, atunci când variabila independentă se află pe nivelul minim și respectiv a simbolului „2”,
atunci când se ia în considerare valoarea maximă a variabilei independente. Aceste simboluri au fost înscrise
în coloanele 2, 3 și 4 din tabelul 6. În coloanele 5, 6, 7 şi 8 s-au înscris codurile corespunzătoare aşa-
numitelor interacţiuni; codificările atribuite acestora au fost cifra 1, atunci când factorii ce definesc
interacţiunea se află pe un acelaşi nivel şi respectiv cifra 2, dacă factorii luaţi în considerare se află pe niveluri
diferite.
Tabelul 5.7. Valori codificate corespunzătoare variabilelor independente şi interacţiunilor şi
respectiv valorile reale ale parametrului de ieşire în cazul celor 8 încercări experimentale efectuate pe
epruveta din oţel rapid HS18-1-1-0.
Valori ale duratei impulsului, în microsecunde: 110; 140
Valori ale duratei pauzei dintre impulsuri, în microsecunde:30; 40
Valori ale intensităţii curentului de vârf, în A: 15,3; 19,3
Nr.
exp.
Niveluri simbolizate prin 1 şi 2 ale factorilor luaţi în considerare Rezultatul
(răspunsul)
mediu
(Q, g/min)
Factorul
ti
Factorul
tp
Factorul
Iv
Interac-
ţiunea
titp
Interac-
ţiunea
tiIv
Interac-
ţiunea
tpIv
Interac-
ţiunea
titpIv
Co-
loana
nr. 1
2 3 4 5 6 7 8 9
1 1 1 1 1 1 1 1 0.0205
2 2 1 1 2 2 1 2 0.0122
3 1 2 1 2 1 2 2 0.0272
4 2 2 1 1 2 2 1 0.0369
5 1 1 2 1 2 2 2 0.048
6 2 1 2 2 1 2 1 0.0221
7 1 2 2 2 2 1 1 0.0117
8 2 2 2 1 1 1 2 0.0328
Media răspunsurilor medii: 0.02643
6. CONCLUZII GENERALE, CONTRIBUȚII PROPRII ȘI DIRECȚII VIITOARE DE
CERCETARE
21
Concluzii rezultate din cercetarea documentară efectuată. Cercetarea procesului de prelucrare
prin electroeroziune a suprafețelor exterioare a implicat o consultare a literaturii de specialitate referitoare la
posibilitățile de obținere a suprafețelor cilindrice exterioare prin electroeroziune în general, ulterior
ajungându-se la identificarea unor soluții tehnologice de folosire a electrozilor scule tubulari pentru separarea
din semifabricate a unor piese de formă cilindrică. S-a constatat că prelucrarea prin electroeroziune se
bazează pe efectul eroziv al unor descărcări electrice dezvoltate între electrodul – sculă şi semifabricat, între
cele două elemente asigurându-se circulaţia unui lichid dielectric. Dacă sub acţiunea descărcărilor electrice
are loc topirea şi vaporizarea unor mici cantităţi din materialele electroconductive ale semifabricatului şi
electrodului – sculă, îndepărtarea din zona de prelucrare a particulelor detaşate de către descărcările electrice
din electrodul sculă şi semifabricat are loc sub acţiunea circulaţiei lichidului dielectric.
Concluzii generale rezultate din cercetarea teoretică și experimentală proprie. Elaborarea unei
analize sistemice a procesului de prelucrare prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare şi
respectiv conceperea unei diagrame de idei a permis evidențierea unor posibilități de obținere prin
electroeroziune a suprafețelor cilindrice exterioare și respectiv selectarea unei scheme de lucru ce putea fi
materializată în condițiile de lucru avute la dispoziție. A fost adoptată o schemă de prelucrare ce presupunea
realizarea unei mișcări de lucru verticale, de sus în jos, de către proba solidarizată cu capul de lucru al mașinii
de prelucrat prin electroeroziune cu electrod masiv către electrodul sculă tubular amplasat într-un dispozitiv
de tip mandrina orientat și fixat într-o menghină aflata pe masa mașinii.
S-a luat în considerare efectuarea unor încercări experimentale în cazul cărora, în calitate de factori
de intrare în proces au fost folosite durata impulsului electric de tensiune, durata pauzei dintre impulsuri şi
intensitatea medie a curentului electric de vârf din timpul descărcării. S-a apreciat că aceştia sunt principalii
parametri capabili să exercite influenţă asupra caracteristicilor de interes tehnologic corespunzători obţinerii
prin electroeroziune a suprafeţelor cilindrice exterioare și care, totodată, pot fi modificați relativ ușor în
cadrul încercărilor experimentale. În calitate de parametri de ieşire din proces, s-a acordat atenție
productivității procesului de prelucrare, evaluate prin cantitatea de material înlăturat din probă în unitatea de
timp şi respectiv prin viteza de pătrundere a electrodului sculă în semifabricat, uzurii înregistrate de electrodul
sculă, evaluate prin cântărire şi respectiv prin determinarea variaţiei de lungime și rugozitatea suprafeţei
obţinute prin prelucrare, evaluate prin intermediul parametrului de rugozitate Ra.
Cercetările expuse în cadrul prezentei teze de doctorat au avut în vedere acumularea unor cunoștințe
științifice și tehnice noi sau îmbunătățite în legătură cu obținerea prin electroeroziune a suprafețelor cilindrice
exterioare cu ajutorul unor electrozi scule tubulari.
Direcții posibile de dezvoltare în viitor a cercetărilor. Continuarea în viitor a cercetărilor abordate
în cadrul prezentei teze de doctorat ar putea urmări aspecte cum sunt: identificarea și a altor scheme de
prelucrare; identificarea posibilităților de obținere a suprafețelor cilindrice exterioare apelând la așa-numita
metodă electroerozivă fără utilizarea lichidelor dielectrice (electroeroziune uscată); extinderea cercetărilor și
în cazul altor materiale, diferite de oțelurile rapide, dar caracterizate printr-o prelucrabilitate scăzută prin
așchiere; evidențierea influenței exercitate de către unii factori de intrare în procesul investigat asupra
grosimii și proprietăților stratului superficial afectat de fenomenele termice specifice procesului de prelucrare
prin electroeroziune.
REFERINȚE BIBLIOGRAFICE
1. Abdukarimov, E.T., Mirkarimov, A.Sh. și Zaripov, A.A., Electroerosion Treatment of Dielectric Materials, Surf.
Eng. Appl. Electrochem., 2007, vol. 43, no. 2, 77–82.
2. Achimescu, N., Studiul procesului de generare a formelor spaţiale la prelucrarea prin eroziune electrică. Aspecte
geometrice şi substanţiale, Institutul Politehnic „Traian Vuia”, Facultatea de mecanică, Rezumatul tezei de
doctorat, Timişoara, 1983.
3. Allen, D.A., Microelectrodischarge machining, Cranfield University, Editura Marcel Dekker, Bedford, 2002.
4. Aravind Krishnan, S., Samuel, G.L., Multi-objective optimization of material removal rate and surface roughness in
wire electrical discharge turning, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 67, No. 9-
12, 2021–2032, 2013
5. Artamonov, B.A. et al. Razmeranaia elektriceskaia obrabotka metallov. Ucebnik. Moskva: Vâsşaia şkola, 1978
6. Axinte, C., Munteanu, C., Barnea, A., Molybdenum coatings friction coefficient studies for future applications in
machine elements. The 5th International Conference on Advanced Concepts on Mechanical Engineering, 2012
7. Aydin, H., Bayram, A., Esme, U., Kazancoglu, Y., Guven, O., Application of Grey relation analysis (GRA) and
Taguchi method for the parametric optimization of friction stir welding (FSW) process, Materiali in
Tehnologije / Materials and Technology, 44, 2010, 205–211
22
8. Bachmann, K.H., Berhold, G., Beyer, O. et al., Mică enicclopedie matematică, Editura Tehnică, București, 1980.
9. Balasubramanian S., Ganapathy S., Grey relational analysis to determine optimum process parameters for wire
electrical discharge machining (WEDM), Int. J. Eng. Sci. Te. 3 (2011) 95-101
10. Băloiu, L.M., Frăsineanu, I., Gestiunea inovaţiei, Bucureşti: Editura Economică, 2001, ISBN
11. Belous, V., Creaţia tehnică în construcţia de maşini. Inventica. Editura Junimea, Iaşi, 1986
12. Belous, V., Inventica, Editura Asachi, Iaşi, 1992
13. Belous, V., Manualul inventatorului, Editura Tehnică, Bucureşti, 1990
14. Berce, I., M., Bazele cercetării experimentale, Editura Universităţii Tehnice „Gh. Asachi” din Iaşi, 1997.
15. Beşliu I., Coteaţă M., Investigation of material removal rate in electrical discharge machining (EDM) of small
cylindrical surfaces, Nonconventional Technologies Review, 2, 14-18, 2015
16. Beşliu I., Coteaţă M., Investigation of material removal rate in electrical discharge machining (EDM) of small
cylindrical surfaces, Nonconventional Technologies Review, 2, 14-18, 2015.
17. Bodea, S., Geometrie descriptivă, Editura Risoprint, Cluj-Napoca, 2006
18. Chihaia, L. et al. Dicţionar enciclopedic ilustrat. Bucureşti: Editura Cartier, 1999
19. Bud Guitrau, E., The EDM Handbook. Hanser Gardner Publications, Cincinnati, 1997.
20. Ciubotariu, V., Câcu, A., Rotundu, I.-A.,Cucoș, M.-M., Coteaţă, M., Influence of some factors on surface roughness
parameters at electrical discharge machining, Appl. Mech. Mater., 657, 2014, 291-295
21. Creţu G., Bazele cercetării experimentale. Îndrumar de laborator, Universitatea Tehnică “Gheorghe Asachi” din
Iaşi, Romania, 1992
22. Deneş, C., Grecu, V. (2013). Experimental research on dimensional precision of small revolution surfaces processed
by WEDM, Nonconventional Technologies Review, No. 3, 31-36.
23. Deng, J., Introduction to Grey System Theory, J. Grey Syst. 1, 1989, 1-24
24. Dodun, O., Slătineanu, L., Coteață, M., Merticaru, V., Nagîț, G., Surface Roughness at Wire Electrical Discharge
Machining, Applied Mechanics and Materials 760, 551-556, 2015
25. Dodun, O., Tehnologii neconvenționale. Prelucrări cu scule materializate, Tehnica Info, Chişinău, 2001
26. Dodun, O., Optimizarea tehnologică a prelucrării prin electroeroziune cu electrod filiform, Editura Tehnica Info,
Chişinău, 2001.
27. Drăghici, G., Cercetări privind construcţia utilajului şi stabilirea tehnologiei de prelucrare a microalezajelor prin
eroziune electrică, Institutul Politehnic „Traian Vuia”, Facultatea de mecanică, Rezumatul tezei de doctorat,
Timişoara, 1980
28. Electrical discharge machining, 2018, disponibil la https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_discharge_machining,
accesat: 12.06.2018
29. Epureanu, A., Pruteanu, O., Gavrilaș, I. Tehnologia construcției de mașini. București: Editura Didactică și
Pedagogică, 1983
30. Gavrilaş, I., Marinescu, N.I., Prelucrări neconvenţionale în construcţia de maşini, Vol. 1. Bucureşti: Editura
Tehnică, 1991
31. Gavrilaş, I., Stan, N., Gârleanu, I. Prelucrări electrice în construcţia de maşini. Bucureşti: Editura Tehnică, 1968
32. Ghiculescu, D., Prelucrări neconvenționale, Editura Printech, Bucureşti, 2004.
33. Gil, R., Sánchez, J.A., N. Ortega, N., Plaza, S., Izquierdo, B., Pombo, I. (2013). High-aspect ratio micro-pin
manufacturing using inverse slab electrical discharge milling (ISEDM) process, International Journal of
Advanced Manufacturing Technology Vol. 65, No. 9-12, 1459-1469
34. Guu, Y.H., Hocheng, H. (2001). Effects of workpiece rotation on machinability during electrical-discharge
machining. Materials and Manufacturing Processes, Vol. 16, No. 1, 91–101.
35. Haddad, M.J., Alihoseini, F., Hadi. M., Hadad, M., Tehrani, A.F., Mohammadi, A. (2010). An experimental
investigation of cylindrical wire electrical discharge turning process, International Journal of Advanced
Manufacturing Technology Vol. 46, No. 9-12, 1119–1132
36. Han, F., Kunieda, M., Sendai, T.,et., al., High precision simulation of WEDM using parametric programming,
Annals of the CIRP, vol.51, 1, 2002
37. Hascalik, A., Caydas, U., Electrical discharge machining of titanium alloy (Ti–6Al–4V), 23119 Elazig, Turkey,
2007
38. Holon (philosophy), 2018, disponibil la https://en.wikipedia.org/wiki/Holon_(philosophy), accesat:20.05.2018
39. Huang, J.T., Lyao, Y.S., Optimization of machining parameters of wire-EDM based on Grey relational and
statistical analyses, Int. J. Prod. Res., 41, 2003, 1707-1720
40. Ionescu, R., Amarandei, D. Planificarea experimentelor. Eficienţă şi calitate. Bucureşti: Editura Agir, 2004
41. Kai, E., Yosuke, M., Yasuki, H., Electrical discharge machining of submicron holes using
42. Keskin, Y., Selçuk Halkac,H., Kizil, M., An experimental study for determination of the effects of machining
parameters on surface roughness in electrical discharge machining (EDM), International Journal of Advanced
Manufacturing Technology, 28, 2006, 1118–1121
43. Kiyak, M., Çakir, O., Examination of machining parameters on surface roughness in EDM of tool steel, Journal of
Materials Processing Techology,191, 2007, 141–144
44. Kumar Meena, V., Azad, M.S., Grey relational analysis of micro-EDM machining of Ti-6Al-4V alloy, Material
Manufacturing Processes, 27, 2012, 973-977
23
45. Kunieda, M., Miyoshi, Y., Takaya, T., Nakajima, N. Yu, Z.B., Yoshida, M., High speed 3D milling by dry EDM,
Ann. CIRP 52 (1) (2003) 147–150.
46. Marinescu, N.I. et al., Tehnologia de prelucrare a sculelor din materiale dure şi extradure, Bucureşti: Editura
Tehnică, 1985
47. Marin F.B., Epureanu A., Banu M., Marinescu, V., Constatin I., Holonic Based Approach To Machine Vision. 10th
Wseas Int. Conf. On Automatic Control, Modeling & Simulation (Acmos'08), Istanbul, Turkey, May 27-30,
2008
48. Marinescu, N.I., Gavrilaş, I., Vişan, A., Marinescu, R.D., Prelucrări neconvenționale în construcția de mașini, vol.
II, Bucureşti: Editura Tehnică, 1993
49. Mathan Kumar N., Senthil Kumaran S., Kumaraswamidhas L.A., An investigation of mechanical properties and
material removal rate, tool wear rate in EDM machining process of AL2618 alloy reinforced with Si3N4, AlN
and ZrB2 composites, Journal of Alloys and Compounds, 650, 318-327, 2015
50. Mircescu, C., Coteaţă, M., Slătineanu, L., Considerations on the electrical discharge machining of external
cylindrical surfaces, The 17th International Conference “Inventica 2013”, June 19th-21th, Jassy, Romania,
Editura Performantica, Iaşi 2013, 377- 385
51. Mircescu, C., Slătineanu, L., Coteață, M., et. al., Work speed at ram electrical discharge machining of external
cylindrical surface, Academic Journal Of Manufacturing Engineering, Vol.12, No. 2, 2014
52. Mircescu, C., Slătineanu, L., Coteaţă, M. Use of ideas diagram in finding alternatives for obtaining external
cylindrical surfaces by electrical discharge machining. Inventica 2014, July 2nd-4th, 2014, The XVIII-th
International Conference of Inventics. The XVII-th International Exhibition of Research, Innovation and
Tehnological Transfer “Inventica 2014”, Iaşi-România, 277-283
53. Mohammadi, A., Tehrani, A.-F., Abdullah, A., Investigation on the effects of ultrasonic vibration on material
removal rate and surface roughness in wire electrical discharge turning, International Journal of Advanced
Manufacturing Technology, Vol. 70, No. 5-8, 1235-1246, 2014
54. Murgulescu, E., S. Flexi, S., O. Kreindler, O., O. Sacter, O., M. Tîrnoveanu, M., Analytical and differential
geometry (in Romanian), Editura Didactică și Pedagogică, București, 1965
55. Muscă, G., Amarandei, D., Ionescu, R.,Experimentarea, modelarea şi optimizarea produselor şi proceselor,
Chişinău: Editura Tehnică, 1998
56. Nagîț, G., Tehnologii neconvenționale. Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași, 1998
57. Nanu, A. (coordonator general), Nanu, D. (coordonator volum II), Tratat de tehnologii neconvenţionale. Vol. II.
Prelucrarea prin eroziune electrică, Editura Universităţii „Lucian Blaga”, Sibiu, 2004
58. Nanu, A.,Tehnologia materialelor, Bucureşti: Editura Didactică şi Pedagogică, 1983
59. Nanu, D., Ţîţu, M., Bazele prelucrării cu energii concentrate, Editura Universităţii ”Lucian Blaga” din Sibiu, 2002
60. Nanu, A., Nanu, D., Prelucrarea dimensională prin eroziune electrică în câmp magnetic, Editura Facla, Sibiu, 1981.
61. Nichici, Al., Popovici, V., Nica, M., Achimescu, N., Popa, H., Paulescu, G., Prelucrarea prin eroziune în construcţia
de maşini, Timişoara: Editura Facla, 1983
62. Oancea, N., Generarea suprafețelor prin înfășurare. Volumul I. Teoreme fundamentale. Galați: Editura Fundației
Universitare „Dunărea de Jos”, 2004
63. Oancea, N., Generarea suprafețelor prin înfășurare. Volumul II. Teoreme complementare. Galați: Editura Fundației
Universitare „Dunărea de Jos”, 2004
64. Oancea, N., Baicu, I., Dima, M., Teodor, V., Generarea suprafețelor prin înfășurare. Volumul III. Complemente de
teoria înfășurării suprafețelor. Galați: Editura Fundației Universitare „Dunărea de Jos”, 2005
65. Obaciu, G., Pisarciuc, C., Eroziunea electrică. Tehnologii şi sisteme, Editura Universităţii Transilvania din Braşov,
2004
66. Obaciu, G., Sisteme şi tehnologii pentru prelucrarea prin eroziune electrică, Universitatea Transilvania din Braşov,
Facultatea de Inginerie Managerială, Maşini-Unelte şi Sisteme de Producţie, 2000.
67. Okada, A., Uno, Y., Nakazawa, M., Yamauchi, T., Evaluations of spark distribution and wire vibration in wire
EDM by high-speed observation, CIRP Annals - Manufacturing Technology, vol. 59, 2010, 231–234
68. Oprea, C., Contribuţii privind optimizarea parametrilor fizici şi tehnologici la prelucrarea prin eroziune electrică cu
electrod filiform, Rezumatul tezei de doctorat, Institutul Politehnic Bucureşti, Facultatea Tehnologia
Construcţiilor de Mașini, 1985.
69. Pascu, A., Modelarea şi simularea proceselor de producţie, 2008, disponibil la:
http://www.omtr.pub.ro/didactic/arena_ec/arena_1/curs1.pdf, accesat: 15.03.2014
70. Pei, J., Zhuang, X., Zhang, L., Zhu, Y., Liu, Y., An improved fix-length compensation method for electrical
discharge milling using tubular tools, International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 124, 2018,
22–32
71. Pérez Delgado, Y., De Baets, P., Bonny, K., Carretero Olalla, V., Vleugels, J., Lawers, B., Staia, M.H., Influence of
wire-EDM on high temperature sliding wear behavior of WC10Co(Cr/V) cemented carbide, International
Journal of Refractory Metals and Hard Materials, vol. 41, 2013, 198–209
72. Pham, D., T., Dimov, S., S., , Bigot, S., Ivanov, A., Popov K., Micro-EDM—recent developments and research
issues, Intelligent Systems Research Laboratory, Manufacturing Engineering Centre, School of Engineering,
University of Wales Cardiff, 2004.
24
73. Picoș, C., Coman, G., Slătineanu, L., Grămescu, T., Prelucrabilitatea prin așchiere a aliajelor feroase. București:
Editura Tehnică, 1983
74. Picoş, C., Slătineanu, L., Grămescu, T., Chirilă, V., Tehnologia construcţiei de maşini. Îndrumar de laborator,
Institutul Politehnic Iaşi, 1981.
75. Pillet, M. Introduction aux plans d’expériences par la méthode Taguchi. Paris: Les Éditions d’Organisation, 1992
76. Plahteanu, B. et al., Îndrumar pentru activitatea de cercetare-proiectare şi de întocmire a proiectului de diplomă.
Maşini-unelte, scule, echipamente de prelucrare şi control, Institutul Politehnic Iaşi, 1989
77. Plahteanu, B., Fondul de efecte geometrice pentru inventatori, Editura Performantica, Iaşi, 2004
78. Plahteanu, B., Ingineria valorii şi performanţa în creaţia tehnică, Editura Performantica, Iaşi, 1999.
79. Pruteanu, O., Bohosievici, C., Braha, V., Paraschiv, D., Slătineanu, L., Grămescu, T., Chirilă, V., Lupescu, O.,
Muscă, G., Ianişevschi, M., Leonte, P., Creţu, Gh., Tehnologia construcţiei de maşini. Îndrumar de laborator,
Institutul Politehnic Iaşi, 1990
80. Rees, A., Brousseau, E., S. S. Dimov, S.S., Bigot, S., Griffiths, C.A., Development of surface roughness
optimisation and prediction for the process of wire electro-discharge grinding, International Journal of
Advanced Manufacturing Technology, Vol. 64, No. 9-12, 1395-1410, (2013).
81. Rhoney, B.K., Shih, A.J., Scattergood, R.O., Akemon, J.L., Gust, A.D., Grant, M.B., Wire electrical discharge
machining of metal bond diamond wheels for ceramic grinding, International Journal of Machine Tools and
Manufacture, Vol. 42, No. 12, 1355–1362, 2002
82. Richter, C., Krah, T., Büttgenbach, S. (2012). Novel 3D manufacturing method combining microelectrial discharge
machining and electrochemical polishing, Microsystem Technologies, Vol. 18, No. 7-8, 1109–1118.
83. Rosca, L., I., Contribuţii tehnologice şi manageriale privind prelucrarea suprafeţelor prin eroziune electrică cu
rupere de contact, Rezumatul tezei de doctorat, Universitatea Politehnica Timişoara, Facultatea de Mecanică,
1996
84. Schumacher, B.N., Krampitz, R., Kruth, J.-P., Historical phases of EDM development driven by the dual influence
of „Market Pull” and „Science Push”, Procedia CIRP, vol. 6, 2013, 5-12
85. Slătineanu, L., Coteaţă, M., Beşliu, I., Caracaş, G., Bosoancă, G., Mircescu, C., Nonconventional machining based
on electrical charged particles motion in liquid, Applied Mechanics and Materials, vol. 657, 2014, 316-320,
doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.657.316 (Chişinău, IManE2014). Recenzat ISI
86. Slătineanu L., Coteaţă M., Beşliu I., Gherman L., Dodun O., Machining of external cylindrical surfaces on a ram
electrical discharge machining, Key Engineering Materials, 554-557, 2013, 1800-1805.
87. Slătineanu L., Mircescu C., Coteaţă M., Dodun O., Beşliu I., Radovanovic M., Characteristics of obtaining external
cylindrical surfaces by ram electrodischarge machining, 2014 International Conference on Production Research
- Regional Conference Africa, Europe and The Middle East and 3rd International Conference on Quality and
Innovation in Engineering and Management (ICPR-AEM 2014), 457-462.
88. Slătineanu, L., Coteață, M., Beșliu, I., Gherman, L., Dodun O., Machining of external cylindrical surfaces on a ram
electrical discharge machine, Key Engineering Materials, Vol. 554-557, 1800-1805, 2013
89. Slătineanu, L., Coteaţă, M., Gherman, L., Beşliu, I., Radovanovic, M., Mircescu, C., Stoica, Ş., Diminishing shape
errors at electrical discharge machining of external cylindrical surfaces, Applied Mechanics and Materials, Vol.
371, 2013, 305-309
90. Slatineanu, L., Dodun, O., Coteata, M., Anton, O., Fetecau, C. Device for the study of machinability by electrical
discharge machining, Masinostroenie i tehnosfera, tom 5, Donețk, 2007, 228-232
91. Slătineanu, L., Duşa, P., Managementul inovării tehnologice, Editura Tehnopress, Iaşi, 2002
92. Slătineanu, L., Finisarea prin metode electrofizice, Editura Junimea, Iaşi, 1999
93. Slătineanu, L., Iuraş, E., Moraru, A., Coteaţă, M., Prelucrarea prin electroeroziune cu electrod masiv, Editura
Tehnopress, Iaşi, 2001.
94. Slătineanu, L., Mircescu, C., Coteaţă, M., Dodun, O., Beşliu, I., Radovanovic, M., Characteristics of obtaining
external cylindrical surfaces by ram electrodischarge machining, 2014 International Conference on Production
Research - Europe, Africa and Middle East & 3rd International Conference on Quality and Innovation in
Engineering and Management, July 1-5, 2014, Cluj-Napoca, Romania, 457-462
95. Slătineanu, L., Nagîţ, Gh., Dodun, O., Coteaţă, M., Chinesta, F., Gonçalves-Coelho, A., Pamies Teixeira J., San
Juan, M., Santo, L., Santos, F., Non-traditional manufacturing processes, Chişinău: Editura Tehnica Info, 2004
96. Slătineanu, L., Proprietatea industrială, Iași: Editura Performantica, 2013
97. Slătineanu, L., Tehnologii neconvenţionale în construcţia de maşini, Chişinău: Editura Tehnica Info, 2000
98. Sommer, C. Non-Traditional Machining Handbook, Advance Publishing, Inc., Houston, 2000.
99. Surugiu, I., Tehnologii moderne. Prelucrarea prin electroeroziune,vol. I şi II, Editura Electra, 2008
100. Tăbăcaru, V., Banu, M., Fetecau, C. – Tehnologii neconvenţionale – experimente de laborator, Galaţi, Universitatea
„Dunărea de Jos”, 1993
101. Torres A., Luis C.J., Puertas I., Analysis of the influence of EDM parameters on surface finish, material removal
rate, and electrode wear of an INCONEL 600 alloy, International Journal of Advanced Manufacturing
Technology, 80, 123–140, 2015.
25
102. Torres A., Luis C.J., Puertas I., Analysis of the influence of EDM parameters on surface finish, material removal
rate, and electrode wear of an INCONEL 600 alloy, International Journal of Advanced Manufacturing
Technology, 80, 123–140, 2015.
103. Uhlmann, E., Piltz, S., Jerzembeck, S., Micro-machining of cylindrical parts by electrical discharge grinding,
Journal of Materials Processing Technology, Vol. 160, No. 1, 15-23, (2005).
104. Uliuliuc, D., Contribuţii teoretice şi experimentale la studiul procesului de prelucrare prin electroeroziune a
suprafeţelor profilate, ISBN 978-973-621-348-9, Editura Politehnium, Iaşi, 2011.
105. Vişan, .A., Contribuţii privind creşterea preciziei de prelucrare a cavităţilor materialelor şi ştanţelor prin
electroeroziune, Rezumatul tezei de doctorat, Institutul Politehnic Bucureşti, Facultatea de Tehnologia
Construcţiilor de Mașini, 1992.
106. Weck, M., Analysis and adaptiv control of EDM sinking process using the ignition delay time and fall time as
parameter, Annals of the CIRP, vol. 41, 1, 1992
107. Weingärtner, E., Jaumann, S., Kuster, F., Boccadoro, M., Special wire guide for on-machine wire electrical
discharge dressing of metal bonded grinding wheels, CIRP Annals - Manufacturing Technology, vol. 59, 2010,
227–230
108. Zhan Bo, Y., Takahashi, J., Kunieda M., Dry electrical discharge machining of cemented carbide, Sodick Co. Ltd.,
3-12-1 Nakamachidai, Tsuzuki-Ku, Yokohama, Kanagawa 224-8522, University of Agriculture and
Technology, Tokyo, Japan, 2003
109. Zhang, Q.H., Zhang, J.H., Deng, J.X., Qin, Y., Niu, Z.W., Ultrasonic vibration electrical discharge machining in
gas, Journal of Materials Processing Technology, vol. 129, 1–3, 135–138, 2002
110. Zhang, Y., Liu, Y., Ji, R., Cai, B., Shen, Y., Sinking EDM in water-in-oil emulsion, International Journal of
Advanced Manufacturing Technology, 65, 2013, 705–716
Lista lucrărilor elaborate în perioada studiilor doctorale
1. Mircescu, C., Slătineanu, L., Coteaţă, M., Beşliu, I., Dodun, O., Radovanovic, M., Work speed at ram electrical
discharge machining of external cylindrical surfaces, Academic Journal of Manufacturing Engineering, vol. 12, 2,
2014, 55-60
2. Mircescu, C., Coteaţă, M., Slătineanu, L., Considerations on the electrical discharge machining of external
cylindrical surfaces, The 17th International Conference “Inventica 2013”, June 19th-21th, Jassy, Romania,
Editura Performantica, Iaşi 2013, 377- 385
3. Mircescu, C., Slătineanu, L., Coteața, M., Dodun, O., Beșliu, I., Machining speed evaluation at electrical
discharge drilling with tubular tool electrode, Revista de Tehnologii Neconvenționale, vol. 19, 2, 2015, 30-34
4. Mircescu, C., Slătineanu, L., Coteaţă, M. Use of ideas diagram in finding alternatives for obtaining external
cylindrical surfaces by electrical discharge machining. Inventica 2014, July 2nd-4th, 2014, The XVIII-th
International Conference of Inventics. The XVII-th International Exhibition of Research, Innovation and
Tehnological Transfer “Inventica 2014”, Iaşi-România, 277-283
5. Slătineanu, L., Coteaţă, M., Beşliu, I., Caracaş, G., Bosoancă, G., Mircescu, C., Nonconventional machining
based on electrical charged particles motion in liquid, Applied Mechanics and Materials, vol. 657, 2014, 316-
320 (lucrare indexată ISI)
6. Slătineanu, L., Coteaţă, M., Gherman, L., Beşliu, I., Radovanovic, M., Mircescu, C., and Stoica, Ş, Diminishing
shape errors at electrical discharge machining of external cylindrical surfaces, Applied Mechanics and
Materials, Vol. 371, 2013, 305-309,
7. Slătineanu, L., Coteaţă, M., Schulze, H.P., Dodun, O., Mircescu, C., Beşliu, I., Roughness of small diameter
external cylindrical surfaces obtained by ram electrical discharge machining, Innovative Manufacturing
Engineering 2015 (IManE 2015), May 21-22, 2015, Iaşi, Romania, Applied Mechanics and Materials, Vol. 809-
810, 411-416, Nov. 2015
8. Slătineanu, L., Dodun, O., Coteaţă, M., Mircescu, C., Beşliu, I., Radovanovic, M., Use of Taguchi Method
and Grey Relational Analysis for Optimizing a Ram Electrical Discharge Machining Process, ICAMaT2014,
October 23-24, Bucureşti, 2014, Advanced Technologies in Designing and Progressive Development of
Manufacturing Systems, Applied Mechanics and Materials, Vol. 760, pp. 533-538, 2015
9. Slătineanu, L., Mircescu, C., Coteaţă, M., Dodun, O., Beşliu, I., Radovanovic, M., Characteristics of obtaining
external cylindrical surfaces by ram electrodischarge machining, 2014 International Conference on Production
Research - Europe, Africa and Middle East 3rd International Conference on Quality and Innovation in
Engineering and Management, July 1-5, 2014, Cluj-Napoca, Romania, 457-462 (lucrare indexată ISI)
10. Slătineanu, L., Mircescu, C.-I., Dodun, O., Coteaţă, M., Beşliu, I. Evolution of ring cavity depth at electrical
discharge machining using tubular tool electrodes. Buletinul Institutului Politehnic din Iaşi. Publicat de
Universitatea Tehnică “Gheorghe Asachi” din Iaşi, tom LXI (LXV), fasc. 3, Secţia Construcţii de Maşini,
Editura Politehnium, 2015, 43-50