آشنایی با ماشین های وایرکات

آشنایی با ماشین های وایرکات

اسلاید 1: آشنایی با ماشین های وایرکات1

اسلاید 2: 2

اسلاید 3: فهرستآشنایی با عملیات wire cuttingانواع ماشین وایرکاتماشین های وایرکات سادهماشین های Wire cut edm آشنایی مقدماتیتعریف فرآیند ماشینکاری وایرکاتکاربرد های وایرکاتاجزاء ماشینشرح عملکرد ماشین وایرکات بررسی تاثیر پارامتر های دستگاه بر محصولاتمشکلات این نوع ماشین کاریبهینه سازی پارامترهای دستگاهپیشرفت های وایرکات منابع3

اسلاید 4: آشنایی با عملیات wire cutting در حالت کلی عملیات برش یا براده برداری به وسیله سیمی که در بین دو سر منبع الکتریکی ثابت شده است، انجام می شود عملیات وایرکات می گوینددر این روش سیم با ایجاد حرارت در محل برش ( به خاطر اختلاف پتانسیل بین قطعه و سیم ) عملیات براده برداری را انجام می دهد.4

اسلاید 5: انواع ماشین وایرکاتماشین های وایرکات به دو نوع کلی اتوماتیک و تنظیم دستی تقسیم کردنوع اتوماتیک آن همان دستگاه WIRE CUT EDMاست که به کمک برنامه نویسی CNC عملیات براده برداری یا برش راانجام می دهد که در حین عملیات نیاز به نیروی انسانی نیست.اما در نوع تنظیم دستی آن اپراتور یا باید نظارت پیوسته داشته باشد و قطعه کار را بر اساس نقشه حرکت دهد و یا میزکار و سیستم را حرکت دهد که مثال هایی از این دسته ماشین های وایرکات ، دستگاه برش سنگ در کارخانه های سنگ بری و یا دستگاه ساده برش یونولیت هستند 5

اسلاید 6: 6

اسلاید 7: یک ماشین برش یونولیت قطعات مورد نیاز برای برش یونولیت تا ضخامت 50 سانتی مترترانس ورودی 220 و خروجی 16 ولت مناسب است. اما استفاده از ترانس هالوژن رو پیشنهاد نمی شود چون جریان خروجیش کم است. اما در صورت استفاده از المنت مناسب می شود از آن هم استفاده کرد.سیم مقاومتی اندازه این سیم 30 یا 40سانتی متر است اما بسته به نوع کار و نیاز به طولهای بیشتر می شود از سیمهای 50 یا 60 سانتی متری هم استفاده کرد . نوع سیم رو هم باید طبق ترانس انتخاب کرد. دیمر. که تنظیم کننده ولتاژ ورودی به ترانس میباشد. یک دیمر 500 وات برای این کار مناسب است. استفاده از دیمر الزامی است چون با آن باید میزان حرارت سیم المنت در اندازه های مختلف تنظیم می شود.قسمت نگه دارنده سیم. که با هر گیره ای می توان آن را ساخت.7

اسلاید 8: Wire Cut (edm)8

اسلاید 9: آشنایی مقدماتیتعریف فرآیند ماشین کاری وایرکاتکاربرد های وایرکات اجزاء ماشین وایرکات شرح عملکرد ماشین وایرکاتبررسی تاثیر پارامتر های دستگاه بر محصولاتمشکلات این نوع ماشین کاریبهینه سازی پارامترهای دستگاهپیشرفت های وایرکاتWire cut(edm)9

اسلاید 10: 10آشنایی مقدماتی دستگاه   CNC WIRE CUT E.D.M كه در اصطلاح تجاري به آن دستگاه واير كات گفته مي شود ماشيني است كه با استفاده از تكنولوژي E.D.M (Electro Discharge machine ) يا تخليه الكتريكي بين الكترود و قطعه كار ، عمل براده برداري را انجام مي دهد. در اين دستگاه  الكترود يك رشته سيم هادي جريان ( عموماً از برنج با روكش مناسب ) با قطر 3 /0- 05 /0ميليمتر است. براي  قطعه كار هم هر فلز هادي ميتواند مورداستفاده قرارگيرد و توانایی عملیات برش انواع فلزات پر كاربرد و سخت همچون مس ، فولاد ، تنگستن كابید، چدن و…را داردقطعه كار روی میز كار بین دو نازل تحتانی و فوقانی قرار می گیرد و حركت اصلی متعلق به میز و نازل ها است.پیشروی و سرعت گردش سیم با توجه به ضخامت و سختی قطعه كار تعیین می شود.   (هرچه ضخامت قطعه كار بالاتر باشد، سرعت سیم بالاتر و پیشروی كم تر می شود.)  

اسلاید 11: 11 همه ماشينهاي وايركات به كنترلر CNC مجهز مي باشند كه در آن مسير برش توسط فايل اتوكد به كامپيوتر داده مي شود و پس از پردازش فايل ، به كنترلر CNC و سپس به موتورها فرمان داده شده و ضمن حركت قطعه كار خود در مسير تعريف شده ، سيم با ايجاد جرقه طرح مورد نظر را برشكاري مي نمايد .  زبان برنامه نویسی این دستگاه G كد است. این دستگاه با قابلیت برش در 5 محور بسیار قابل توجه است.محورها ی X,Y,Z, ودو محور با زاویه دلخواه .U , V خنک کننده در این دستگاه بسیار قابل اهمیت است و مايع دي الكتريك مورد استفاده در اين دستگاه معمولا آب مقطر با فشار زیاد است كه هيچ زيان زيست محيطي نداشته و بسيار ارزان است      

اسلاید 12: 12عمده كاربرد اين دستگاه در صنعت قالب سازي خصوصاً ساخت قالبهاي سنبه و ماتريس و همچنين ساخت اشكال پيچيده مسي به عنوان مدل اسپارك كاري مي باشد علاوه بر اين در برشكاري اجسام بسيار سخت مناسب ترين شيوه است و در بسياري مواقع كار انجام شده با وايركات با هيچ دستگاه ديگري قابل جايگزيني نيست .  كاربرد این دستگاه در برش قطعات ریز و چرخ دنده های داخلی و كلا“ قطعاتی كه نیاز به ظرافت و دقت بالایی دارنددارای اهمیت است.دقت این دستگاه mm0/001 است. دقت ابعادي و كيفيت سطح ماشينكاري در دستگاه وايركات بسيار بالاست به نحوي كه پس از پروسه وايركات نياز به عمليات تكميلي كمتر مشاهده مي گردد . 

اسلاید 13: 13 تعریف فرآیند ماشین کاری وایرکاتماشينكاري وايركات، روشي تقريباً جديد در توليد به‌شمار مي‌رود كه اولين بار كاربرد آن در سال 1968 آغاز شد. تا سال 1975 چون فرآيند و قابليتهاي آن توسط صنعتگران درك شده بود عموميت آن به سرعت افزايش يافت. تا سال 1982، تخمين زده شد كه حدود 1500 دستگاه وايركات در ايالات متحده در حال استفاده مي‌باشند.ماشينكاري تخليه الكتريكي (EDM) در يك محيط واسط دي‌الكتريك انجام مي‌شود، كه اين دي‌الكتريك موجب ايجاد تخليه الكتريكي بين الكترود و قطعه كار مي‌گردد. اين فرآيند اساساً يك فرآيند ترموديناميكي است كه در آن هر جرقه ايجاد شده در نقش منبع حرارتي مي‌باشد. اين حرارت قطعه كار را ذوب نموده و باعث فرسايش آن مي‌گردد.

اسلاید 14: 14 ماشينكاري وايركات، فرآيند براده‌برداري است كه در آن از يك منبع با انرژي ترموالكتريكي به‌منظور براده‌برداري استفاده مي‌شود. فرآيند برشكاري به‌وسيله جرقه‌هاي متناوب و كنترل شده‌اي است كه بين الكترود يعني سيم و قطعه كار زده مي‌شود. الكترود سيم نازكي است كه از قرقره باز شده و از درون قطعه كار عبور كرده و از سمت ديگر توسط مكانيزم مربوطه خارج مي‌شود. بين سيم و قطعه كار فاصله كوچكي به نام گپ وجود دارد كه در حين انجام ماشينكاري مايع دي‌الكتريك آن را دربر مي‌گيرد و در ولتاژ مناسب تخليه الكتريكي بين سيم و قطعه كار اتفاق مي‌افتد و جرقه‌هاي ايجاد شده قطعه كار را به‌صورت موضعي تبخير كرده و مايع دي‌الكتريك آنها را از محل شستشو مي‌دهد و فرآيند براده‌برداري انجام مي‌گيرد. ماشينكاري وايركات در چند سال اخير با توجه به نياز روزافزون در برخي از زمينه‌هاي ساخت و توليد بخصوص صنايع قالبسازي دقيق، بسيار پيشرفت كرده و مورد توجه قرار گرفته است.

اسلاید 15: 15

اسلاید 16: 16از آنجاييكه زبري سطح يكي از مهمترين پارامترها در ساخت و توليد محسوب مي‌شود تحقيقات مختلفي به‌وسيله محققين به‌منظور بهينه‌سازي زبري سطح به‌دست آمده در فرآيند وايركات انجام پذيرفته است. اين مطالعات نشان مي‌دهد زبري سطح در فرآيند وايركات ارتباط نزديكي با پارامترهاي ماشينكاري دارد. اگرچه، تحقيقات منتشر شده اطلاعات جامعي را در زمينه انتخاب پارامترهاي ماشينكاري براي ماشينهاي متفاوت و مواد و شرايط مختلف ماشينكاري فراهم ننموده است. از آنجاييكه ماشينكاري وايركات يك روش ماشينكاري غير سنتي (مدرن) پر كاربرد و مورد نياز با سرمايه‌گذاري اوليه بالاست، لازم است براي انجام اين فرآيند پارامترهاي مناسب ماشينكاري به‌منظور اقتصادي كردن فرآيند انتخاب گردند. انتخاب پارامترهاي مناسب به‌منظور رسيدن به زبري سطح مورد نظر و يا حداكثر نرخ براده‌برداري با اطلاع از نحوه تأثيرگذاري اين پارامترها بر روي عوامل ياد شده ممكن خواهد بود كه هدف اصلي اين تحقيق نيز قرار گرفته است. . تنظيم پارامترهاي ماشينكاري تا حد زيادي به تجربه و مهارت اپراتور و استفاده صحيح از جدولهاي ماشينكاري فراهم شده به‌وسيله سازندگان ماشين ابزار بستگي دارد. استفاده از عملكرد بهينه ماشين ابزار بواسطه زيادي تعداد پارامترهاي تنظيم شونده دستگاه بسيار مشكل است.

اسلاید 17: 17کاربرد های وایرکات اگرچه فرآيند وايركات يك فرآيند براده‌برداري كند است، اما اين قابليت را داراست كه كارهايي كه نياز به تعداد زيادي اپراتور ماهر دارند را بدون اينكه بخواهند هزينه چندين اپراتور را بپردازند انجام دهد. توانايي اين ماشين براي انجام كار بدون نظارت پيوسته نيز بر قابليت و كارايي آن افزوده است. ماشينكاري قطعه كارهايي با ضخامت زياد، تا حدود( 200میلیمتر) علاوه بر آن کاربرد سيستم كنترل كامپيوتري با دقت بالا، اين فرآيند را مخصوصاً در ساخت انواع قالبها كارآمد و پراستفاده كرده است. با استفاده از وايركات در ماشينكاري قالبهاي پرس با توجه به اينكه، قالب، سنبه، سنبه‌گير و ورقگير مي‌توانند با يك برنامه ای‌ ماشينكاري شوند مي‌توان زمان توليد را تا حد قابل ملاحظه‌اي كاهش داد. لقي‌ها به‌وسيله اصلاح برنامة اصلي به‌وسيله دستورات بزرگنمايي، اعمال مي‌شوند. چون لقي‌ها با دقت كنترل مي‌شوند، عمر قالب 7 تا 10 برابر افزايش پيدا مي‌كند

اسلاید 18: كـاربـرد عمـده ديگـر وايـركـات مـاشينكاري قالبهاي اكستروژن است. قالبهاي متالوژي پـودر معمـولاً 2 تا 4 بـار ضخيمتر از قالبهاي معمولي هستند كه بايستي جزئيات آن با دقت كـاملـي بـه تـوليد برسد. به‌وسيله وايركات، بدون مخروطي شدن و صرف زمان زياد مي‌توان به اين منظور رسيد. این ماتریس همان قالب شکل دادن در اکستروژن مستقیم شمش می باشد عمر قالب بستگی زیادی به طرح مناسب قالب دارد.موادی که ماتریسها از آن ساخته میشوند از فولادهای گرم کار که با فلزات تنگستن ، کبالت ، کرم، نیکل، وانادیم و مولیبدن میتوانند ترکیب آلیاژ دهند چون درفرایند اکستروژن تغییرات شدید دما نیروهای فشاری بالا و نیروهای اصطکاکی زیادی وجود دارد. از كاربردهاي ديگر وايركات، ساخت آسانتر الكترودهاي دستگاه EDM است، زيرا خشن‌كاري و پرداخت الكترودها را مي‌توان با يك برنامه با تغيير مقياس اصلي انجام داد.18

اسلاید 19: از ديگر كاربردهاي جديد وايركات مي‌توان به ساخت چرخ‌دنده‌ها، ابزارهاي فرم، ساخت نمونه‌هاي كوچك از قالبهاي برش، برش همزمان و توده‌اي قطعات هم‌شكل، قالبهاي تزريق پلاستيك و قالبهاي بسيار ظريف و دقيق مورد استفاده در تجهيزات الكترونيكي مثل قالب ICها (شكلهاي 3-8 و 3-9) قطعات ظريف مثل نازلهاي جوهر، چرخ‌دنده‌هاي ساعت و غيره اشاره كرد. ابزار تراش كاري , شابلون هاي مورد نياز در كپي تراشي ابزار خانكشي و مواردي از كاربرد وايركات مي باشند . وايركات در متالوژي هم كاربردهاي زيادي دارد مثل برش نمونه تست از مغز قطعه ريختگي براي تعيين تركيب شيميايي آن , مقطع زدن جوش ها براي متالوگرافي و ساخت نمونه هاي تست خواص مكانيكي . 19

اسلاید 20: بطور كلي ميشود مزاياي ماشينكاري وايركات را به‌شرح زيرخلاصه كرد:- عدم نياز به ساختن ابزار- كاهش قيمت قالب بين 70-30%- عدم وجود نيروهاي ماشينكاري- برشكاري قطعات سختكاري شده- انجام عمليات ماشينكاري در هنگامي كه اپراتور حضور ندارد.20

اسلاید 21: 21

اسلاید 22: 22

اسلاید 23: 23

اسلاید 24: 24

اسلاید 25: اجزاء ماشین وایرکات251.سیستم موقعیت دهی2.سیستم تغذیه سیم3. منبع تغذیه4. دی الکتریک5 . واحد کنترل عددی

اسلاید 26: سيستم موقعيت‌دهي(cnc) سيستم موقعيت‌دهي ماشين وايركات اغلب اوقات شامل يك ميز دو محوره CNC و در بعضي اوقات همراه يك سيستم موقعيت‌دهي چند محوره براي سيم است. ويژگي منحصر به فرد اين سيستم CNC بايستي كاركرد آن در حالت كنترل انطباقي به‌منظور اطمينان از ايجاد شدن گپ لازم بين ابزار و قطعه كار باشد. اگر سيم با قطعه كار تماس حاصل كرد و يا قطعه‌اي كوچك باعي ايجاد پلي بين قطعه كار و ابزار شده و اتصال كوتاه برقرار نمود، سيستم موقعيت‌دهي بايستي اين شرايط را حس كرده و در مسير برنامه‌ريزي شده به موقعيت مناسب برگردد تا گپ لازمه را ايجاد كند.26

اسلاید 27:

اسلاید 28: سرعت خطي برشكاري با وايركات پائين است و معمولاً كمتر از ( 100 ملیمتر بر ساعت )برای فولاد با ضخامت 25 میلی مترمی باشد بنابراین سرعت سیستم (سی ان سی)در این فرایند از اهمیت چندان بالائی نسبت به سایر روشهای سرعت بالا بر خوردار نیست . به‌علت سرعت پائين فرآيند، زياد غيرمعمول نيست كه كاري پيوسته در طول 10 تا 20 ساعت بدون حضور اپراتور در حال انجام باشد. براي آسان كردن انجام ماشينكاري بدون حضور پيوستة اپراتور، سيستم‌هاي وايركات معمولاً به يك سيستم پشتيبان‌گيري كه به‌وسيله باتري تغذيه مي‌شود مجهز مي‌باشند كه اگر فرآيند در حين كار با مشكلي مواجه شده و متوقف شد، سيستم به‌طور اتوماتيك راه‌اندازي مجدد شده و بدون دخالت اپراتور به موقعيت مناسب براي ادامه كار برود.28

اسلاید 29: سيستم تغذيه سيم وظيفه سيستم تغذيه سيم، هدايت سيم به‌طور پيوسته و تحت كشش ثابت به درون منطقه كاري است. نياز به كشش ثابت از اين جهت حائز اهميت است كه مانع ايجاد مشكلاتي مانند مخروطي شدن، خط افتادن بر روي كار، پاره شدن سيم و‌ آثار ناشي از ارتعاش مي‌شود.مراحل متعددي در آمادگي سيم در سيستم تغذية سيم در كنار هم بكار گرفته شده‌اند تا از مستقيم بودن آن اطمينان حاصل شود. بعد از اينكه سيم از قرقره تغذيه باز شد، از بين چندين غلتك عبور داده مي‌شود. اين كار به‌منظور جلوگيري از هر گونه تأثير مخرب سيستم تغذيه سيم در ناحيه تحت برش انجام مي‌گيرد. سيم پس از عبور از داخل قطعه كار، به‌وسيله اجزاي هدايت‌كننده از جنس ياقوت كبود يا الماس به سمت قرقره‌هاي كشنده سيم در قسمت زيرين هدايت مي‌شود، پس از آن به‌طور اتوماتيك قطعه‌قطعه شده و جمع‌آوري مي‌شود (شكل 3-3).در ساختمان پايه بعضي از ماشينهاي WEDM به‌منظور افزايش پايداري و دقت سيستم تغذيه سيستم از سنگهاي گرانيتي استفاده مي‌شود.29

اسلاید 30: سيستم سيم كردن اتوماتيك در ماشينكاري وايركات باعث افزايش قابليتهاي توليدي آن شده كه اين سيستم در صورت پارگي سيم در حين كار آن را به‌طور اتوماتيك اصطلاحاً سو مي‌كند و ماشين را قادر مي‌سازد كه بدون نظارت پيوسته اپراتور ساعتها كار كند.مواد معمول مورد استفاده در سيمهاي وايركات با توجه به قطر آنها انتخاب مي‌شوند. وقتي‌كه قطر سيم نسبتاً زياد باشد، يعني حدود mm3/0-15/0 (in 012/0-006/0) معمولاً از سيمهاي مسي و برنحي استفاده مي‌شود. در حاليكه اگر لازم باشد از سيم خوبي به قطر كم يعني mm 15/0 تا 038/0 (in 006/0-001/0) استفاده شود، براي ايجاد مقاومت كافي از سيمهايي از جنس فولاد مولبيدن‌دار استفاده مي‌شود.امروزه با استفاده از تكنولوژيهاي جديد با اضافه كردن موادي به‌منظور افزايش مقاومت سيم در دماي بالا، افزايش مقدار درصد Zn به‌منظور بالا بردن خواص الكتريكي يا از ساختارهاي كامپوزيتي با مقدار بالاي Zn در سطح سيم (به‌علت اينكه سطح سيم تأثير مستقيم در خواص تخليه الكتريكي آن دارد) و هسته‌اي با درصد پائين Zn، به‌منظور بالا بردن همزمان مقاومت در دماهاي بالا و بهبود بخشيدن به خواص تخليه الكتريكي استفاده مي‌شود.30

اسلاید 31: از روشهاي متعددي براي كنترل كامپيوتري زاويه سيم به‌منظور ايجاد لبه‌هاي مخروطي شكل استفاده مي‌شود كه در آنها سيم در سه جهت Z, U, V قابل موقعيت‌دهي است كه مي‌تواند تا مقدار مناسبي به سيم زاويه بدهد، تا شكل مخروطي را در حين ماشينكاري ايجاد نمايد. اين روند قابليت توليد قطعاتي با شكلهاي پيچيده كه توليد آنها با ساير روشها مشكل يا غير ممكن است را فراهم مي‌سازد، به نحوي كه مي‌توانيم مخروطي ايجاد نمائيم كه قاعده بالاي آن مربع شكل و قاعده پائين آن دايره و يا بالعكس مي‌باشد.31

اسلاید 32: منبع تغذيهتفاوت عمده منبع تغذيه بكار گرفته شده در ماشين وايركات و اسپارك در فركانس پالسها و جريان توليدي به‌وسيله آنهاست. براي توليد هموارترين سطوح ممكن، فركانس حدود 1 مگاهرتز بايستي در ماشين وايركات مورد استفاده قرار بگيرد. در حاليكه فركانسهاي بالا در اسپارك ما را مطمئن مي‌كند كه هر جرقه مقداري هر چند جزئي از قطعه را مي‌خورد؛ بنابراين اندازه حفره‌ها كاهش پيدا مي‌كند.بعلت كـم بـودن قـطر سيـم مـورد استفـاده، ظـرفيـت تحمـل جـريان به‌وسيله سيم كاهش پيدا مي‌كند و به همين علت، منبع تغذيه وايركات به ندرت براي جريانهاي بالاي 20 آمپر طراحي مي‌شود.32

اسلاید 33:

اسلاید 34: سيستم دي‌الكتريك آب دي‌يونيزه دي‌الكتريكي است كه در فرآيند وايركات مورد استفاده قرار مي‌گيرد. آب دي‌يونيزه به 4 دليل در اين فرآيند استفاده مي‌شود: ويسكوزيته پائين، خاصيت خنك‌كاري بالا، نرخ بالاي براده‌برداري و نداشتن خطرات آتش‌سوزي.كوچك بودن اندازه گپ مورد استفاده در ماشينكاري حكم مي‌كند كه ويسكوزيته پائين آب دي‌يونيزه ما را از انجام شستشوي صحيح و ك افي در طول فرآيند مطمئن كند. ضمناً آب مي‌تواند گرماي توليد شده را به نحو كاملاً مؤثري نسبت به روغن‌هاي دي‌الكتريك مرسوم از منطقه ماشينكاري دور كند. نرخ مؤثر خنك‌كاري در طول فرآيند اندازة لايه سفيد را به نحو چشمگيري كاهش مي‌دهد. نرخ بالاي براده‌برداري هنگامي قابل دستيابي خواهد بود كه از آب به عنوان دي‌الكتريك استفاده شود؛ به هر حال در اين صورت فرسايش بالاي سيم نيز اجتناب‌ناپذير خواهد بود اما از آنجائيكه سيم يكبار مصرف است فرسايش بالاي آن زياد مهم نيست. با توجه به مواردي كه ذكر شد مشخص شد كه چرا آب به‌عنوان دي‌الكتريك در فرآيند EDM مورد استفاده واقع نمي‌شود.34

اسلاید 35: 35

اسلاید 36: نهايتاً به‌علت سرعت پائين فرآيند وايركات، بسياري از كاربران كارهايي را كه خيلي وقت‌گير هستند در هنگام شب و يا در اواخر هفته بدون نظارت پيوستة اپراتور انجام مي‌دهند. در ماشينكاري EDM كاربردي دي‌الكتريكهايي كه قابليت شعله‌ور شدن دارند (مانند نفت سفيد)، امكان وقوع آتش‌سوزي اين امكان را از كاربران سلب نموده است و اين در حالي است كه كاربرد آب به‌عنوان دي‌الكتريك خطر آتش‌سوزي را در فرآيند وايركات از بين برده است.علاوه بر استفاده از روش غوطه‌وري، روش پاشش موضعي نيز در فرآيند وايركات مورد استفاده قرار مي‌گيرد. روش مؤثر در حين استفاده از پاشش موضعي اين است كه يك جريان از دي‌الكتريك به موارات محور سيم به منطقه ماشينكاري پاشيده شود. در طول انجام آزمايشها در اين تحقيـق نيـز از روش پـاششي استفاده شده است. سيستم‌هاي آب دي‌الكتريك به‌منظور كـاهش هـزينه، آب مورد استفاده را بعد از فيلتر كردن به‌طور پيوسته در سيستم مورد استفاده قرار مي‌دهند36

اسلاید 37: واحدکنترل عددیواحد کنترل عددی به کمک زبان برنامه نویسی G کد است که توضیح فرآیند برنامه نویسی Gکد خود نیاز به پروژه ای جدا دارد برای مثال فرآیند عملیات CNCدر یک ماشین وایرکات ((ONA R250را به طور مختصر بررسی میکنیم:فـرآينـد عمليـات CNC در مـاشيـن ONA R250 بـر پايه سه محيط بزرگ بنا نهاده شده است:محيط آماده‌سازي: كه عوامل و پارامترهاي مربوط به «آماده‌سازي» قطعه كار و ماشين را براي اجراي عمليات ماشينكاري را دربر دارد. مثلاً خصوصيات به مختصاتها، آفستها، نقاط حركتي سريع، توابع EMDI و غيره.محيط اجـرا: كـه عـوامـل و پارامترهاي مربوط به «اجراي» برنامه را دربر گرفته است مثل: شيوه اجراي معمولي، اجراي خشك (بدون دي‌الكتريك و با ژنراتور خاموش)، اجراي خشك تا نقطه‌اي كه قبلاً برنامه متوقف شده است، نوع برش (عمودي، مخروطي و …) انتخاب تكنولوژي و غيره.محيط ويـرايش: كه نوشتن، اصلاح و نمايش گرافيكي برنامه‌ها را دربر دارد. برنامه‌ها ممكن است به كمك يك وسيله كمكي و يا در ويرايشگر ASCII در خود CNC ويرايش دارند. 37

اسلاید 38: هندسه قطعه اي كه بايد بريده شود بر حسب نقاط , خطوط و دايره ها تعريف مي شود . سپس مسير برش مشخص مي شود . وقتي خطي دايره اي را قطع مي كند بايد مسير در جهت خلاف عقربه هاي ساعت يا خلاف آن انتخاب شود . مسير ابزار به كدهايي تبديل مي شود كه ماشين آن ها را مي فهمد . مبناي برنامه نويسي خط مركز است ولي افست لازم براي ماشين تعريف مي شود . سيم را مي توان به يك فرز كوچك تشبيه كرد . با توالي نقاط , امكان توليد منحني هايي كه تعريف رياضي شده اند وجود دارد . ميان يابي مي تواند خطي دايره اي باشد . اگر نقاط يك منحني تعريف رياضي نشده باشند مي توان آن ها را از جدول ديجيتالی شده به دست آورد . سطوح بالا و پايين قطعه كار را مي توان مستقلاً برنامه نويسي كرد . محورهاي افقي u.v براي ايجاد انتقال هاي پيوسته ضروري به كار مي روند . بدين ترتيب امكان انتقال , مثلاً از يك سطح مقطع دايروي به مربعي ايجاد مي شود . نقشه قطعه كار را مي توان در محيط اتوكد ترسيم كرد وسپس با فرمان dxfout فايل مربوطه را خارج نمود و با تعريف رأس فايل براي ماشين مستقيماً در ماشين اجرا نمود38

اسلاید 39: 39

اسلاید 40:

اسلاید 41:

اسلاید 42: شرح عملکرد ماشین های وایرکاتآماده‌سازي قبل از شروع ماشينكاريتعيين اندازه‌هاي ابعاديبا تنظيم پارامترهاي تعيين شده در آزمايشها برشهايي بر روي فولادهاي 2714 و 2601 كه هر كدام در ضخامتهايmm 30 وmm 60 انتخاب شده‌اند انجام شده است. طول هر كدام از نمونه‌هاي آزمايشي با توجه به طول مورد نياز براي اندازه‌گيري زبري و طول مورد نظر براي رسيدن ماشين به شرايط پايدار (حدود mm 5) در ابتداي قطعه كار تعيين شده كه اين طول براي هر كدام از نمونه‌ها mm20 است در انتهاي هر نمونه آزمايشي برشي به عمق 0/3ميليمتر به‌منظور مشخص كردن مرز نمونه با نمونه مجاور انجام گرفته است. 42

اسلاید 43: موقعيت‌دهي و كلمپ كردنمسير سيم، مركز بودن آن، برقراري تماسهاي بين قطعه كار و سيم عواملي مؤثر در رسيدن به دقت بالا در حين ماشينكاري مي‌باشند. وقتي كه حركات به‌منظور موقعيت‌دهي در حال انجام شدن هستند، اختلاف جريان كمي بين سيم و قطعه كار و به‌منظور هدايت آن برقرار است. براي اينكه موقعيت‌دهي و مركز شدن سيم به‌طور صحيح انجام شود، لازم است كه سيم و سطح تماس از كيفيت بالايي برخوردار باشند. سطح بايستي عاري از چربي، اكسيد، رنگ و به‌طور كلي هر نوع چسبيدگي روي سطح باشد. برخي از ناخالصيهاي موجود نارسانا بوده و دقت ماشينكاري را كاهش مي‌دهند. سطح بايستي كاملاً خشك باشد تا دي‌الكتريك به آرامي رسانا شده و بر روي اندازه‌گيري تأثير‌گذار شود. شكل شماتيك ميز ماشين و سوراخهاي روي آن كه به‌منظور كلمپ كردن قطعه تعبيه شده را در شكل 3-13 مشاهده مي‌شود.براي انجام يك ماشينكاري خوب لازم است كه قطعه كار به خوبي كلمپ شود. تجهيزات كلمپ كردن بايستي همواره در دسترس قرار داشته باشند. اين تجهيزات بايستي دقيق، با ثبات و مناسب با كاربردهاي پياپي ساخته شوند. استفاده از كلمپهايي با جنس آلومينيوم كه به اندازه كـافي صلبيت ندارد تا اطمينان كافي در ايجاد دقت و زبري لازم در حين ماشينكاري را ايجاد نمايد توصيه نمي‌شود. علاوه بر اين آلومينيوم به سادگي اكسيد شده و اين اكسيدشدگي بر روي ميزان جريان انتقالي بين قطعه كار و مسير تأثير مي‌گذارد و در نتيجه باعث كاهش سرعت ماشينكاري مي‌شود.استفاده از فولاد ضدزنگ با كيفيت بالا بمنظور ساخت كلمپ (گيره) توصيه مي‌شود. گيره‌هايي كه براي مدتهاي طولاني مورد استفاده واقع مي‌شوند بايستي در زمانهاي مشخص جابجا شده و لايه اكسيدي تشكيل شده بين كلمپ و ميز تميز شود تا بازده كار در حين ماشينكاري حفظ شود.43

اسلاید 44: 44

اسلاید 45: جريان اين پارامتر قدرت ژنراتور است كه مثلا در ماشين ONA R250 قابل تنظيم بين 0 تا 15 مي‌باشد. مقادير تا 7 براي برش‌هاي دقيق و پرداختكاري انتخاب مي‌شوند و مقادير 8 تا 15 براي خشن‌كاري مورد استفاده قرار مي‌گيرند. متناسب با هر كدام از مقادير قدرت يك جريان متناسب بين قطعه كار و سيم برقرار مي‌گردد. در مقادير قدرت بالاتر جرقه‌هايي پرحرارت‌تر، بزرگتر و طولاني‌تر اتفاق مي‌افتد پس بنابراين براده‌برداري به‌طور مؤثرتري صورت مي‌پذيرد و سرعت ماشينكاري بالاتر خواهد بود. اما افزايش بيش از اندازه قدرت باعث پارگي سيم خواهد شد. مقدار قدرت رابطه نزديكي با زبري سطح دار است.زمان خاموشي پالساين مقـدار وقفـه‌هاي زماني موجود بين دو سيكل جرقه‌زني پياپي مي‌باشد، كه قابل تنظيم از 1 تا 127 ميكروثانيه است. در اين وقفه زماني بين دو سيكل هيچ تخليه الكتريكي صورت نپذيرفته و بنابراين فرآيند براي براده‌برداري نيز شكل نمي‌گيرد، از اين مدت زمان به‌منظور شستشوي براده‌هاي جمع شده از گپ و خنك شدن كانال و جايگزين شدن مايع دي‌الكتريك فاقد آلودگي كه زمينه‌ساز سيكل جرقه‌زني بعدي خواهند بود استفاده مي‌شود.اگر زمان خاموشي پالس خيلي كوتاه باشد گپ موجود به اندازه كافي تميز نخواهد شد و اين باعث ايجاد جرقه‌هاي ثانويه‌اي خواهد شد كه در اثر ذرات پراكنده در گپ ايجاد مي‌گردند، همچنين كوتاه بودن Toff باعث ايجاد اتصال كوتاه بين قطعه كار و سيم و عدم خنك‌كاري مناسب بين دو سيكل و نهايتاً افزايش احتمال پارگي سيم خواهد شد وليكن از طرفي كوتاه بودن اين وقفه زماني به معني كاهش زمان بين جرقه‌هاي متوالي خواهد بود و اين موجب افزايش سرعت ماشينكاري و افزايش جريان بين قطعه كار و سيم است. تغييرات كم در زمان خاموشي پالس تأثيري بر اندازه گپ (فاصله بين سيم و قطعه) نخواهد داشت.45

اسلاید 46: ولتاژ مدار بازاين پارامتر نشان‌دهنده اختلاف پتانسيل موجود در حين يونيزاسيون درگپ است كه قابل تنظيم از 100 تا 250 ولت مي‌باشد. ولتاژ بالا باعث افزايش قدرت تخليه و نهايتاً افزايش نرخ برده‌برداري خواهد شد. به هر حال احتمال پارگي سيم نيز با افزايش ولتاژ افزايش خواهد يافت.در طول كانال تخليه انجام شود بهتر است مقدار فشاي دي‌الكتريك را بر روي 5 تنظيم كرد. در زمان برشكاري دقيق بر روي قالب مقدار 0 يا 1 مناسب به نظر مي‌رسد.كشش سيممقـدار ايـن پـارامتـر بستـه بـه سيـم مـورد استفـاده در طول فرآيند قابل تنظيم از 0 تا 31 مـي‌باشد. بين كلگي بالا و پائين ماشين، با مقدار كشش سيم تنظيم شده بر روي عدد 16 به اندازة kg 1 تنش مكانيكي بر روي سيم اعمال مي‌شود. افزايش كشش بر روي سيم باعث كاهش مقاومت آن در مقابل سائيدگي ايجاد شده بر اثر جرقه‌ها در حين ماشينكاري مي‌شود و به همين علت احتمال پارگي سيم افزايش مي‌يابد.كشش اعمالي بر روي سيم تأثيري بر روي سرعت براده‌برداري اندازه گپ يا زبري سطح ندارد. در حين انجام برشكاري دقيق مقدار تنش كمي بر روي سيم وجود دارد، بنابراين توصيه مي‌شود كه كشش مكانيكي اعمالي بر روي سيم افزايش داده شود تا اينكه عمودي بودن برشها بر روي قطعه تضمين شود.46

اسلاید 47: نرخ پيشروي سيم اين پارامتر نرخ پيشروي سيم برحسب متر در دقيقه و يا به‌عبارت ديگر سرعتي است كه سيم فاصله بين فك بالايي و پايين را طي مي‌كند و قابل تنظيم بين 0 تا 15 مي‌باشد. در حين ماشينكاري، يك فرآيند فرسايشي در طول سيم و به اندازه طول قسمت درگير سيم با قطعه و حتي مقداري بيش از آن بر روي سيم اتفاق مي‌افتد. در بعضي از موقعيتها مقدار سايش و احتمال پارگي سيم افزايش پيدا مي‌كند، مانند هنگامي‌كه قطعه كار ضخامت زيادي داشته باشد، كه در ايـن مـواقـع توصيه مي‌شود كه سرعت سيم را به‌منظور ايجاد يك فرسايش يكنواخت در طول سيـم، افـزايـش داد. سـرعت سيم تأثيري بر روي اندازة گپ و سرعت ماشينكاري و همچنين زبري ندارد ولي سرعت كم سيم باعث افزايش احتمال پارگي سيم و نيز مخروطي شكل شدن قطعه كار مي‌شودپرداخت اين پارامتر از شدت انجام تخليه الكتريكي انجام شده به‌منظور كاهش زبري سطح قطعه كار مي‌كاهد. اين پارامتر فقط در برشكاريهاي دقيق مورد استفاده واقع مي‌شود و داراي دو حالت روشن و خاموش است.47

اسلاید 48: ولتاژ گپاين پارامتر نشان‌دهنده اختلاف پتانسيل تئوريك بين قطعه كار و سيم در حين فرآيند ماشينكاري مي‌باشد. مقدار اين پارامتر مقدار فاصله بين قطعه كار و سيم را مشخص مي‌كند كه قابل تنظيم از 1 تا 256 ولت مي‌باشد.در مقادير بالاي servo گپ تخليه بزرگتر مي‌شود، زمان يونيزاسيون طولاني‌تر مي‌شود و نرخ براده‌برداري كاهش خواهد يافت. در مقادير پائين: فاصله بين سيم و قطعه كار كم مي‌شود و سرعت براده‌برداري افزايش مي‌يابد. در عمليات خشن‌كاري، مقادير كم اين پارامتر به معني نرخ براده‌برداري سريعتر است اما متعاقباً باريك شدن گپ مانع شستشوي مناسب شده و اتصال كوتاه رخ مي‌دهد و احتمال پارگي سيم افزايش مي‌يابد.دي‌الكتريكايـن پـارامتـر مقـدار دي‌الكتريك در حال گردش بين سيم و قطعه كار را نشان مي‌دهد. مـايـع دي‌الكتـريـك عـلاوه بـر اينكـه فضـاي بيـن قطعه كار و سيم را پر مي‌كند، نقش شستشوي آلودگيها و خنك كردن قسمت ماشينكاري را نيز برعهده دارد. مقدار اين پارامتر قابل تنظيم از 0 تا 31 مي‌باشد.48

اسلاید 49: زماني‌كه در عمليات خشن‌كاري سرعت برشكاري مورد توجه باشد تميزكاري و يا به‌عبارتي انجام عمليات شستشوي مناسب از اهميت بالايي برخوردار است. در اين مواقع شماره 31 براي ماشينكاري توصيه مي‌شود. اگر نازلها به درستي تنظيم شده باشند، فشار بدست آمده در حين كار 10 تا 11 kg/cm2 خواهد بود كه افزايش سرعت ماشينكاري را سهولت مي‌بخشد. لازم به‌ذكر است كه اين امر تأثير چنداني بر روي اندازه گپ و زبري سطح ندارد.هنگامي‌كه از فشار بالا در عمليات مخروط تراشي استفاده مي‌كنيم دو فاكتور متضاد وجود خواهند داشت:در زماني‌كه حين عمليات مخروط تراشي نازلها به درستي تنظيم نشده باشند، مايع دي‌الكتـريـك بـه درستـي وارد گپ نمي‌شود و بنابراين شستشوي درست منطقه ماشينكاري انجام نمي‌پذيرد.براي زواياي بزرگ بايستي نازلهايي با قطر mm 8 بكار برد، در اين حالت جت آب پاشش بهتري را نسبت به حالتي كه قطر نازل كم باشد انجام مي‌دهد. بنابراين به‌منظور كاهش احتمال پـارگي سيم در عمليات مخروط تراشي بهتر است كه زمان خاموشي پالس را به اندازه كافي طولاني در نظر گرفت.49

اسلاید 50: موقع برشكاري دقيق با ماشين بايستي به اين پارامتر دقت كافي را مبذول نمود و از موقعيت صحيح جت آب در محل مناسب مطمئن بود. مقادير بالاي اين پارامتر (DIELEC) ممكن است باعث جابجايي ناخواسته سيم شده و بر روي قطعه كار خط بيافتد. در حين انجام برشكاري دقيق براي اينكه تميزكاري مناسب كاربرد اين پارامتر در مواقعي كيفيت سطح بالايي مورد نياز است توصيه مي‌شود.علاوه بر اين زماني‌كه با قطعاتي كار مي‌كنيم كه از جنس مواد با خواص الكتروليز بالا هستند، استفاده از اين پارامتر مناسب به نظر مي‌رسد (مثلاً در حين ماشينكاري تيتانيوم يا فلزات سخت).50

اسلاید 51: اصلاح گوشه‌هااز اين پارامتر به‌منظور كيفيت بخشيدن به خصوصيات هندسي قطعه كار و گردي مناسب گوشه‌ها استفاده مي‌شود كه بين 0 تا 3 قابل تنظيم است. هنگامي‌كه مقداري صفر تنظيم شده باشد هيچ كنترلي بر روي شكل گوشه‌هاي قطعه كار انجام نمي‌گيرد و با اين حساب 3 مقدار ديگر بـراي ايـن پـارامتـر باقي مي‌ماند كه مقادير 1 و 2 در عمليات خشن‌كاري (در بيشتر مواقع از مقدار 1) و درجة 3 در عمليات پرداخت مورد استفاده قرار مي‌گيرند.حداكثر پيشروي در حين ماشينكاريايـن پـارامتـر در سيستـم كنتـرلي ماشين به‌صورت “feederate prog” و يا بطور مختصر “feederate” نشان داده شده است.اين پارامتر سرعت تخليه الكتريكي را مخصوصاً به‌منظور انجام برشهاي دقيق محدود مي‌كند. در مواقعي كه برشكاري دقيق انجام مي‌شود و مقدار كمي از مواد براي براده‌برداري وجود دارد، گاهي اوقات لازم است كه سرعت براده‌برداري را به‌وسيله اين پارامتر محدود شود. يكي ديگر از كاربردهاي مهم اين پارامتر در برشكاري ورقهاي نازك است. در اين مواقع اعمال محدوديت بر روي سرعت باعث پايدار شدن عمليات تخليه الكتريكي مي‌شود51

اسلاید 52: 52

اسلاید 53: بررسی تاثیر پارامتر های دستگاه بر محصولات پارامتر های اندازه گیریپارامترهای غیرقابل کنترلمترولوژی سطحتاثیرات پارامتر های ماشین بر روی کیفیت سطحتاثیرات پارامتر های ماشین بر روی نرخ براده برداریتاثیرات پارامتر های ماشین بر روی سرعت برش53

اسلاید 54: پارامترهاي اندازه‌گيريشدت جريان (Am): شدت جريان متوسط بين سيم و قطعه كار است.ولتاژ (Vm): ولتاژ متوسط بين قطعه كار و سيم است.پيشروي (Fm): طولي از قطعه كار است كه در يك زمان مشخص بريده مي‌شود.زبري (VDI): زبري سطح توليد شده در اثر جرقه برحسب استاندارد VDI 3402 بر روي قطعه كار است.با مطالعه منابع موجود و تحقيقات انجام گرفته و بررسي قابليتهاي ماشين ONA-R250 مشخص شد كه پارامترهاي جريان، كشش سيم، زمان خاموشي پالس، ولتاژ مدار باز، فشار دي‌الكتريك و ولتاژ گپ همواره به‌عنوان پارامترهاي مهم در فرآيند وايركات مطرح بوده‌اند كه از بين آنها با توجه به خروجي‌هاي مورد نظر در اين تحقيق پارامترهاي جريان، زمان خاموشي پالس، ولتاژ مدار باز و لتاژ گپ انتخاب شده است.خروجي در واقع نتيجه كار است و نشان‌دهنده اين است كه تا چه حدي به منظورمان رسيده‌ايم. ممكن است يك و يا چند خروجي وجود داشته باشد. خروجي سيستم بايستي به نحو صحيحي انتخاب و به دقت اندازه‌گيري شود. در فرآيند WEDM اين خروجي‌ها مي‌توانند زبري سطح، خواص متالوژيكي سطح، دقت ابعادي و … باشند كه خروجي مورد نظر در اين تحقيق زبري و نرخ براده‌برداري حجمي است، زبري سطح از مباحث مترولوژي سطح است و مترولوژي سطح يا توپولوژي سطح مربوط به هندسه و بافت سطوح مي‌باشد. وضعيت يك سطح به‌وسيله مشخصات آن تعريف مي‌شود. بافت سطح، گردي، جنس، سختي و متالوژي در سطح.54

اسلاید 55: زبـري، موج‌دار بودن، و خطاي فرم اين سه نوع ناهمواري در اثر فاصله بينشان تغيير مي‌كنند كه در مترولوژي سطح به اين فاصله طول موج گفته مي‌شود. زبري و موج‌دار بودن هميشه داراي يك جهت خواب نيستند. جهت خواب به جهت ناهمواريها گفته مي‌شود. زبري درجة ريزي ناهمواري‌هاي سطح است ولي موجي بودن مربوط به انواعي با فواصل زيادتر مي‌باشد. هر دوي اينها در اكثر سطح‌هاي ماشينكاري مشاهده مي‌شوند ولي حفره‌هاي ريز بطور تصادفي ايجاد مي‌شوند.بايستي به ياد داشت كه لزوماً سطح خوب و بد وجود ندارد، بلكه فقط بايستي سطح را متناسب با كاربرد مورد نظر انتخاب كرد.مثلاً سطحي كه تا حدي زبر نيز باشد مي‌تواند روغن را بهتر نگه دارد. در بعضي حالات ديگر نيز ممكن است مشخصه انعكاسي بهتر مورد نياز باشد. مقاومت به خوردگي و تنش نيز از ديگر فاكتورهاي تعيين‌كننده صافي سطح مناسب مي‌باشد.هدف نهايي در مترولوژي سطح بدست آوردن سطوحي است كه عملكرد درستي براي هدف مورد نظر داشته باشند. از مقادير صافي سطح در مقايسه استفاده مي‌شود بنابراین اصول مربوطه یکسان هستند ربطی به واحد انتخابی ندارند55

اسلاید 56: پارامترهاي غير قابل كنترلاين متغيرها، عواملي هستند كه بر روي خروجي سيستم تأثيرگذارند ولي غيرقابل تشخيص، غيرقابل كنترل و يا به نحوه اختصاصي قابل كنترل نيستند در روش طراحي آزمايش تاگوچي پارامترهاي غيرقابل كنترل را با عنوان پارامتر اختلال شناخته مي‌شود.مترولوژي سطحمترولوژي سطح كه پرداخت سطح و گردي سطح در اغلب مواقع از مهمترين جنبه‌هاي مورد توجه آن هستند، اهميت زيادي در ساخت و توليد دارد. با افزايش سرعت ماشينها و افزايش نياز صنعت به قابليت اطمينان بهتر و كنترل قيمت، نياز به كنترل مشخصه‌هاي سطح نيز به‌طور لگاريتمي افزايش مي‌يابد.مترولوژي سطح در شاخه‌هاي مختلفي از علوم بكار مي‌رود و در دنياي تجارت و ساخت كاربرد گسترده‌تري دارد. اگرچه بسياري از كاربردهاي كاري مترولوژي سطح به خاطر زيبايي و داشتن حس لامسه خوب مي‌باشد و سازندگان نيز استانداردهاي تجربي و غير ابعادي خودشان را دارند، ولي استانداردهاي مهمي براي قطعات وجود دارد كه تحت بار بوده و نسبت به هم حركت مي‌كنند و قطعاتي با وجود عدم حركت، انطباق نزديكي بين آنها وجود دارد.براي بدست آوردن كارآيي مورد نياز، سطوح بايستي براي كار مورد نظر آماده شوند.در ماشينكاري (از صفحه تراش و فرزكاري گرفته تا تراشكاري با ابزارهاي الماس) بافتهاي سطحي خاصي ايجاد مي‌شوند كه شبيه همديگر هستند ولي اندازه‌گيري آنها خيلي متفاوت خواهد بود (شكل 1-4) لازم است توجه شود كه چگونه فرآيند ماشينكاري كنترل گردد تا صافي سطح مورد نظر حاصل شود.56

اسلاید 57: تأثيرات پارامترهاي فرآيند بر روي كيفيت سطح از آنجائي‌كه زبري سطح به‌علت تأثير بر روي شكستهاي ناشي از خستگي، عمليات مهندسي سطح، روانكاري و … يكي از پارامترهاي مهم در ساخت و توليد محسوب مي‌شود و بررسي‌هايي كه توسط محققين در اين زمينه انجام گرفته اطلاعات خاصي را در زمينه انتخاب پارامترهاي ماشينكاري در موقعيتهاي مختلف و مواد خام گوناگون ارائه نمي‌دهد و از آنجائيكه فرآيند وايركات يك فرآيند هزينه‌بر است، لازم است كه پارامترهاي مناسب ماشينكاري به‌منظور اقتصادي‌تر كردن اين فرآيند انتخاب شوند.تعدادي مقاله در زمينه بررسي تأثيرات پارامترهاي ماشينكاري بر سطح قطعه منتشر شده است. توسان و همكارانش تأثير مدت زمان روشني پالس، ولتاژ مدار باز، سرعت سيم و فشار دي‌الكتريك را بر روي زبري سطح ماشينكاري شده بررسي كرده‌اند و متوجه شدند كه افزايش مدت زمان روشني پالس، ولتاژ مدار باز و سرعت سيم، زبري سطح را نيز افزايش مي‌دهند، در حالي‌كه افزايش فشار دي‌الكتريك باعث كاهش زبري مي‌شود. آناند از روند آزمايشي فاكتوريل كسري و آرايه‌هاي متعامد براي بدست آوردن شرايط دلخواه ماشينكاري به‌منظور افزايش دقت ماشينكاري و بررسي سطح استفاده كرده است اسپدينگ و وانگ بهينه‌سازي انتخاب پارامترهاي فرآيند را به‌وسيله مدلسازي با شبكه عصبي مصنوعي انجام داده‌اند. ويليامز و راجوركار تحقيق و بررسي‌هايي بر روي تأثيرات جريان بر خصوصيات سطح ماشينكاري شده انجام داده‌اند.57

اسلاید 58: تأثيرات پارامترهاي ماشينكاري بر روي نرخ براده‌برداريتأثيرات پارامترهاي ماشينكاري بر روي نرخ حجمي براده‌برداري نيز يكي از زمينه‌هاي كاري است. اسكات و همكارانش روش طراحي فاكتوريل را به‌منظور بدست آوردن تركيب دلخواه و مناسبي از پارامترهاي ماشينكاري بكار برده‌اند. آنها متوجه شدند كه جريان تخليه، مدت زمان روشن پالس و فركانس پالس پارامترهاي كنترلي مناسبي هستند كه بيشتر بر روي SF و MRR تأثيرگذار هستند، در حالي‌كه سرعت سيم، كشش سيم و جريان دي‌الكتريك تأثير كمتري دارند. لياا و همكارانش استفاده از روش تاگوچي در طراحي كيفي آزمايشها و آناليز واريانس براي مشخص كردن پارامترهاي مناسب را پيشنهاد كرده‌اند. نتايج نشان داده كه SFF و MRR به سادگي تحت تأثير سرعت ميز و مدت زمان روشني پالس قرار مي‌گيرند كه از آن مي‌توان به‌منظور كنترل فركانس تخليه براي جلوگيري از پاره شدن سيم استفاده كرد. هوانگ و لياا با بكار بردن آناليز نسبت S/N، نشان دادند كه نتايج مشابهي در مورد سرعت حركت ميز و زمان روشني پالس بر MRR SF, بدست مي‌آيد.58

اسلاید 59: تأثيرات پارامترهاي ماشينكاري بر روي سرعت برشيتحقيقات زيادي با استفاده از ابزارهاي موجود در زمينه افزايش كيفيت به‌منظور بررسي تأثيرات پارامترها و ساير متغيرها بر روي سرعت برشي بهينه انجام شد است. كندا و همكارانش پارامترهاي مختلف مؤثر در فرآيند وايركات را در پنج دسته مهم تقسيم‌بندي كرده‌اند، كه عبارتنداز: خواص قطعه كار و مايع دي‌الكتريك، مشخصات ماشين، پارامترهاي قابل تنظيم ماشينكـاري و مشخصات هندسي اجزاي ماشينكاري. علاوه بر اين آنها از تكنيك طراحي آزمايش‌ها (DOE) به‌منظور بهينه‌سازي تأثير متغيرها در حين طراحي فرآيند و بسط آن استفاده نموده‌اند، و از روش آناليز نسبت سيگنال به نويز (S/N) به‌منظور بررسي ميزان تأثير اين پارامترها بر نتايج بدست آمده استفاده كرده‌اند. تارنگ و همكارانش ا زيك سيستم شبكه عصبي با استفاده از الكوريتم براي حل كردن مسائل بهينه‌سازي چندپاسخه استفاده كرده‌اند. آنان دريافتند كه پارامترهاي ماشينكاري مانند زمان روشني يا خاموشي پالس، قله جريان، ولتاژ مدار باز، ولتاژ گپ، توان الكتريكي و سرعت حركت ميز، پارامترهاي مهم در تخمين سرعت برشي و كيفيت سطح مي‌باشند. هوانگ و همكارانش در چندين مقاله منتشر شده تأكيد بر بهينه‌سازي پارامترها در عمليات خشن‌كاري و پيشنهاداتي براي بكارگيري يك استراتژي تجربي براي طراحي فرآيند از خشن‌كاري به پرداختكاري دارند. نتايج به خوبي نشان داده است كه زمان روشني پالس و اندازه گپ (فاصله بين محيط سيم و قطعه) بر روي سرعت برشي و كيفيت سطح تأثيرگذار مي‌باشند. 59

اسلاید 60: 60

اسلاید 61: 61

اسلاید 62: 62سالها سيستمهاي نظارت و كنترل سهم عمده‌اي را در به حداقل رساندن عوامل آسيب‌رسان به قطعات توليدي به‌وسيله وايركات داشته‌اند. تنظيمات چند پارامتري ماشين، درك شرايط بهينه را مشكل ساخته است. به الگوريتم كنترلي نياز داريم كه اغلب اوقات براساس محاسبات صريح رياضي و مدلهاي آماري هستند كه مي‌توانند از عهده اين فرآيند برآيند. كاربرد كنترل منطق فازي تغييرات بزرگي را در روشهاي سنتي كنترل و نظارت فرآيند وايركات ايجاد كرده‌اند. كنترل منطق فازي قابليت رسيدگي كردن به متغيرهاي متعدد ماشينكاري و فاكتورهاي تأثيرگذار بر روي فرآيند و اعمال تغييرات بر روي شرايط ماشينكاري بدون نياز به يك مدل رياضي را دارا مي‌باشد. علاوه بر اين بكار بردن سيستمي كه قابليت راهنمايي و حل مسائل را نيز داشته باشد هميشه مدنظر بوده است.احتمال پارگي و خم نشدن سيم هميشه از عوامل محدودكننده بازدهي و دقت فرآيند وايركات بوده‌اند. اتفاق افتادن پارگي سيم در حين كار، سرعت كم ماشينكاري را كمتر نيز مي‌سازد و از كارآيي كلي آن مي‌كاهد. اگرچه استراتژيهاي كنترلي براي حل مسئله پارگي سيم بكار گرفته شده‌اند اما هميشه در كشف ريشه اصلي اين اتفاق ناتوان بوده‌اندمشکلات این نوع ماشینکاری

اسلاید 63: هنگامي‌كه با پارگي سيم در حين كار مواجه مي‌شويم توصيه مي‌شود ابتدا مقادير انتخاب شده براي دي‌الكتريك، كشش سيم، زمان مكث مورد تجديد نظر قرار بگيرند. اگر پارگي سيم در نيمة بالايي منطقه برشكاري اتفاق افتاده، تزريق دي‌الكتريك بررسي شود. اگر پارگي سيم در بيرون منطقه برشكاري اتفاق افتاد، موارد زير بررسي شود:مقدار دي‌الكتريك تزريق شده از بالا.خنك شدن هدايت كنندة بالايي سيم.اتصالات بالايي (كابلها)، كلمپ، تميزي كابلها و كلگي بالا.اگر پارگي سيم در نيمة پائيني منطقة برشكاري اتفاق افتاده، موارد زير بررسي شوند: مقدار دي‌الكتريك تزريق شده از پائين.خنك شدن هدايت كنندة پائيني سيم.اتصالات پائيني (كابلها)، تميزي كابلها و كلگي پائين. 63

اسلاید 64: اگر عمليات آهسته انجام مي‌شود ضمن بررسي مواردي كه در قسمت پارگي سيم اشاره شد اتصالات الكتريكي و كابلهايي كه به ميز كار محكم شده‌اند كنترل شوند.اگر بر روي سطح خراش وجود داشته باشد:ثابت بودن كشش سيم بررسي شود.كلمپ قرقرة سيم و اتصالات سيم و فرسايش غلتك‌ها بررسي شود. مطمئن شويد كه سيم در حين باز شدن پرش نداشته باشد.چرخهاي سراميكي متحرك و محرك هر دو كنترل شوند. ممكن است ياتاقانها سائيده، كثيف يا خراب شده باشند.64

اسلاید 65: به‌منظور شروع ماشينكاري سيم در مجاورت قطعه كار بر روي ميز ماشين موقعيت‌دهي مي‌شود. هنگامي‌كه مايع دي‌الكتريك (آب) بين سيم و قطعه كار جريان پيدا مي‌كند ولتاژ مدار باز بر روي سيم اعمال مي‌گردد كه باعث يونيزه شدن دي‌الكتريك در شكاف موجود بين سيم و قطعه كار شده و در اين لحظه مايع دي‌الكتريك (آب) از حالت نارسانا، خارج شده و جرقه‌ها در گپ بين قطعه كار و سيم شكل مي‌گيرند. دماي بالاي ايجاد شده در اثر ايجاد اين جرقه‌ها، باعث ذوب و يا تبخير قسمتي كوچك از قطعه كار و خود سيم شده و در ادامه، خنك‌كاري و شستشوي گپ توسط جريان دي‌الكتريك انجام مي‌پذيرد. آب در حالت عادي يك نارساناست ولي به‌طور طبيعي حاوي يونهاي بسياري است كه مي‌توانند آن را رسانا سازند. اگر آب به‌طور كامل دي‌يونيزه شود عايق خواهد شد و مانع ايجاد جرقه‌ها مي‌گردد و عملاً مانند پلي در گپ بين قطعه كار و سيم عمل مي‌كند و اگر حاوي مقدار زيادي از يونها باشد جريان به سادگي عبور خواهد كرد كه اين مسئله باعث افت بازده و قدرت جرقه‌هاي ايجاد شده مي‌گردد. اگر آب دي‌يونيزه نگه داشته شود جرقه‌ها زماني اتفاق مي‌افتد كه ولتاژ مدار باز به حداكثر خود برسد كه اين موضوع نيز به نوبه خود باعث مي‌شود كه سطح قطعه كار به زودي اكسيد شود.65

اسلاید 66: بهینه سازی پارامترهای دستگاه بهينه‌سازي متغيرهاي فرآيند وايركات با توجه به تعداد زياد آنها كار مشكل و پيچيده‌اي است. تغييرات اعمالي بر روي يك پارامتر به طرز پيچيده‌اي بر روي كل فرآيند تأثيرگذار خواهد بود. انتخاب بهترين تركيب پارامترها براي مشخصات بهينه قطعه توليدي شامل روشهاي آناليزي و آماري است. بهرحال، بسيار مشكل است كه پارامتر ورودي فرآيند را با خروجي اندازه‌گيري شده مـرتبط نموده و نتيجه بهينه‌سازي شده را استخراج نموده و الگوريتم شبيه‌سازي آنرا بسط داد. SF , MRR, CR را اصولاً به‌عنوان خصوصيات مهم فرآيند وايركات در نظر گرفته مي‌شود، ولي بهرحال باين روشها ابزارهاي مؤثري براي بررسي و مشخص نمودن متغيرهاي مؤثر در خصوصيات ماشينكاري هستند. علاوه بر اي مدلسازي فرآيند همواره راه مؤثري در حل مسائل خسته‌كننده در زمينه مربوط كردن پارامترها با خصوصيات قطعات تولدي در پيش روي گذاشته‌اند. 66

اسلاید 67: تلاشهايي به‌منظور مدلسازي فرآيند و بررسي تأثيرات پارامترهاي ماشينكاري از بين بي‌نهايت تركيب مختلف بين پارامترها تشخيص گرديده‌اند. در نتيجه اين تحقيقات باعث بازرسي دقيقتر دقت ابعادي و بازديه بيشتر براي پايداري بالاتر و نرخ توليد بيشتر در توليد به‌وسيله ماشينكاري وايركات فراهم نموده است.علاوه بر اين، رفتارهاي ارتعاشي سيم و خمش استاتيكي سيم به سادگي روي دقت ابعادي قطعه توليد شده تأثيرگذار خواهد بود. راه‌حلهاي معمول براي حل اين مشكل محافظه‌كارانه هستند، كه معمولاً با افزايش گپ و يا كاهش انرژي تخليه الكتريكي همراه هستند كه اين به نوبه خود باعث كاهش بازده كلي فرآيند خواهد شد جينز و اسنوي باور دارند كه روشهاي معمول در كارهاي تحقيقاتي بازده ماشينكاري را افزايش نمي‌دهند وليكن باعث جلوگيري از پارگي سيم در حين فرآيند مي‌شوند . 67

اسلاید 68: 68پیشرفت های وایرکاتماشينكاري وايركات روشي مناسب در زمينه كارهاي پيشرفته توليدي امروز است كه معمولاً در صنايع اتومبيل‌سازي، هوا فضا، قالبسازي و ابزارسازي كاربرد گسترده‌اي دارد. علاوه بر اين وايركات مي‌تواند در زمينه‌هاي پزشكي، اپتيكي، دندانپزشكي، صنعت جواهرات، قسمتهاي تحقيق و توسعه صنايع اتومبيل و هوا فضا نيز بكار گرفته شود. اين روش هيچ‌گونه محدوديتي از نظر سختي، انعطاف‌پذيري و مقاومت قطعه كار ندارد. ماشينكاري مواد سخت و مقاوم به حرارت، كامپوزيتها و سراميكهاي پيشرفته، نشانگر تمايل در گرايش به سمت فرايند وايركات در كارهاي مهندسي ا ست. اين روش جايگزين روش مرسوم در ماشينكاري سراميكها، كه روش آلتراسونيك و ليزر بودند، شده است. اين دو روش هم هزينه‌بر هستند و هم به سطح آسيب مي‌رسانند.

اسلاید 69: پس از بررسي 20 روش ماشينكاري پيشرفته در 50 سال گذشته و رشد روزافزون مواد سخت‌تر، انعطاف‌پذيرتر و مقاومتر فرآيند وايركات همواره به طرز اجتناب‌ناپذيري جوان مانده است، تا شرايط سخت ماشينكاري را در آينده نيز امكان‌پذير سازند. علاوه بر اين، فرآيند وايركات در جستجوي تركيب شدن با ساير روشهاي ماشينكاري است تا كاربردهاي آن در آينده گسترش يابد. به هر حال با ملاحظات صورت گرفته جهت افزايش كيفيت انجام فرآيند وايركات و افزايش درجه ا توماسيون به كار رفته در اين فرآيند، در آينده باعث جبران كمبود اپراتور در هر دو زمينه وايركات و تخليه الكتريكي خواهد شد و قيمت فرآيند ماشينكاري را كاهش خواهد داد.69

اسلاید 70: 70

اسلاید 71:  براي تهيه يك دستگاه Wire Cut مناسب موارد ذيل را بايد مد نظر قرار داد : حداكثر سرعت برش min/mm2 ابعاد حركتي ميز و دقت آن سيستم كنترلي ميزها ( Close Loop / Open Loop) نوع سيم مصرفي و ميزان مصرف آن m/min صافی نهایی µm فرمت نقشه هاي ارائه شده ( اپراتوري سيستمCNC) چگونگي سيستم دي الكتريك(غوطه وري يا پاششي)  پارامترهاي جانبي سيستم CNC حداكثر لقي ايجاد شده بين سمبه و ماتريسµm خدمات پس از فروش ( تامين تجهيزات و قطعات مصرفي ) ماكزيمم ضخامت برش               71

اسلاید 72: 72

اسلاید 73: 73منابعhttp://smeir.portnet.net/display_analysis.php?id=5 www.wireedm.comسایت دانشکده مهندسی صنایعhttp://www.afr.ac.ir/ftopict-1164.html http://www.rad-co.org/site/readarticle.php?article_id=4http://manufacturingengineering.blogspot.com/http://cncmachinetools.blogfa.com/post-31.aspxhttp://aerocenter.ir/forum/showthread.php?t=478