بهینه سازی ماشینکاری گوشه ها در وایرکات

توانایی برش مواد سخت و شکل های ظریف و پیچیده، ماشینکاری تخلیه الکتریکی سیمی (وایرکات) را به یکی از فرآیندهای پرکاربرد در صنعت تبدیل کرده است. عدم دستیابی به دقت های بالا در ماشینکاری قوس ها و انحناهای گوشه یکی از مهمترین مشکلات این فرآیند است. در این تحقیق به بررسی خطای ابعادی ماشینکاری قوس ها و انحناها به وسیله وایرکات پرداخته شده است و توانایی روش های مختلف جهت کاهش و حذف آنها ارزیابی شده است. آزمون های عملی این تحقیق روی فولاد ابزار سردکار 1.2510 انجام گرفته است. نخست استراتژی ماشینکاری سه مرحله ای، شامل یک مرحله خشن و دو مرحله پرداخت جهت حذف خطاهای ابعادی مناسب تشخیص داده شد بنابراین به کمک گروه آزمایش ها تاثیر سه پارامتر فرکانس تخلیه، ولتاژ گپ، سرعت پیشروی در دو مرحله پرداخت کاری و دو پارامتر فرکانس تخلیه و سرعت پیشروی در مرحله خشن کاری مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها برای دو مرحله پرداخت کاری براساس روش رویه پاسخ و برای مرحله خشن کاری بر اساس روش فاکتوریل کامل طراحی و انجام شدند و تاثیر پارامترهای فوق روی بار باقیمانده روی مسیر مستقیم و قوس گوشه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این گروه از آزمایش ها نشان داد که تاثیر کنترل پارامترهای مذکور در روی مسیر مستقیم بیشتر از روی قوس است ولی در مجموع به کمک بهینه سازی پارامترها، بی دقتی ماشینکاری قوس ها حدود 25 درصد کاهش یافت. با انجام گروه اول آزمایش ها و تجزیه و تحلیل نتایج آن مشخص شد که مرحله خشن کاری عامل اصلی خطاهای ابعادی در برش قوس ها و انحناها می باشد. به منظور مطالعه و بررسی این مرحله، گروه دوم آزمایش ها بر اساس سه فاکتور فرکانس تخلیه، کشش سیم و شعاع قوس توسط روش فاکتوریل کامل طراحی شد. چهار پاسخ بار باقیمانده و پهنای شیار برش روی مسیر مستقیم و قوس در این گروه از آزمایش ها اندازه گیری گردید و به کمک تکنیک های آماری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. سپس برای تیمارهای مختلف آزمایش، شاخص نسبت بار باقیمانده روی قوس به بار باقیمانده روی مسیر مستقیم و مقدار گپ جرقه در روی مسیر مستقیم و روی قوس محاسبه گردید. به کمک نتایج به دست آمده، میزان انحراف سیم برای هر یک از این تیمارهای آزمایش استخراج و با تحلیل این مقادیر، نمودارهای آماری و مدل مربوط به انحراف سیم ارائه شد. برای جمع بندی و اعتبارسنجی نتایج، به کمک مدل به دست آمده میزان انحراف سیم برای قوس ها به شعاع 150، 300 و 450 میکرون محاسبه و مسیر ماشینکاری بر اساس این مقادیر اصلاح شد. نتایج حاصل نشان می دهند که با این اصلاح مسیر، اختلاف بار باقیمانده در روی مسیر مستقیم و روی قوس های مختلف کمتر از یک میکرون شده است.