تحليل ارتعاشات سيم برش در دستگاه وايركات

در اين پژوهش عوامل مؤثر بر دامنه‌ي ارتعاشات سيم در دستگاه وايركات با استفاده از معادلات رياضي حاكم بر ارتعاشات سيم بررسي شده و راهكارهايي براي به حداقل رساندن دامنه‌ي اين ارتعاشات در هنگام ماشين‌كاري ارائه شده است. در نتيجه‌ي كاهش دامنه‌ي ارتعاشات در هنگام ماشين‌كاري، دقت برش بالا مي‌رود و مي‌توان برش‌هايي با سطح نهايي صاف‌تر پديد آورد. سيم برش دستگاه وايركات به صورت يك تير دو سر گيردار اويلر-برنولي متحرك با سرعت ثابت در امتداد سيم مدل‌سازي شده است و معادلات حاكم بر ارتعاشات آن با استفاده از اصل هميلتون استخراج شده است. سيم تحت تاثير نيروهاي مختلفي از قبيل نيروي حجمي حاصل از تخليه‌ي الكتريكي بار بين سيم برش و قطعه‌ي كار، ميرايي حاصل از مايع دي‌الكتريك، نيروي ناشي از گرماي ايجاد شده در ناحيه‌ي ماشين‌كاري و نيروي كشش محوري سيم قرار دارد. معادلات ديفرانسيل پاره‌اي حاكم بر ارتعاشات سيم برش با روش گلركين به معادلات ديفرانسيل معمولي تبديل و سپس حل شده است. نتايج اين پژوهش نشان داده است كه با افزايش نيروي كشش محوري، كاهش فركانس تخليه‌ي بار الكتريكي، كاهش فاصله‌ي بين هادي‌ها، كاهش دماي ايجاد شده در سيم و كمتر كردن ضخامت قطعه كار مي‌توان دامنه‌ي ارتعاشي سيم را در حين ماشين‌كاري كاهش داد. نتايج نشان مي‌دهد كه افزايش دما به ميزان 70 درجه در نيروي محوري 5/17 نيوتن مي‌تواند منجر به افزايش 60 درصدي دامنه ارتعاشات سيم شود.