خطاهاي ماشين كاري مسيرهاي مستقيم و قوسي در برش وايركات: تحليل زاوياي جرقه مراحل خشن كاري و پرداخت كاري

WEDM Errors in Straight and Arced Paths: Analysis of Spark Angles on the Roughing and Finishing Stages

فرآيند تخليه الكتريكي سيمي يا وايركات يكي از فرآيندهاي پيشرفته توليد به ويژه براي ساخت قطعات ظريف با شكل هاي پيچيده و مواد سخت است. خطاهاي ماشين كاري روي مسيرهاي قوسي كوچك شعاع يكي از مهم ترين مشكلات اين فرآيند است. در اين تحقيق، خطاهاي ماشين كاري برش سه مرحله اي وايركات روي مسيرهاي مستقيم و قوسي با استفاده از آزمون هاي تجربي بررسي شده است. براي شناسايي دلايل ايجاد اين خطاها و جبران آنها، بار باقيمانده روي اين مسيرها بعد از هر مرحله ماشين كاري به طور جداگانه اندازه گيري و تحليل شد. سپس خطاهاي ماشين كاري روي مسيرهاي مذكور و عوامل ايجاد آنها به صورت تئوري و تجربي ريشه يابي و بحث شد. آزمون هاي تجربي نشان دادند كه مرحله خشن كاري، اثر مخرب قابل ملاحظه اي روي خطاهاي ماشين كاري مسيرهاي قوسي دارد و مراحل پرداخت كاري كه بعد از مرحله خشن كاري انجام مي شوند قادر نيستند اين اثر مخرب را جبران كنند. گستره هاي زاويه اي جرقه زني در مرحله خشن كاري مسيرهاي قوسي محاسبه و اثر اين گستره ها روي انحراف سيم از مسير برنامه نويسي شده و خطاهاي ناشي از آن تجزيه و تحليل شد. همچنين، اين تحقيق با تعريف مفاهيم و توسعه معادلات مربوط به محاسبه خطاهاي مراحل پرداخت كاري، دستورالعمل نويني براي ماشين كاري چندمرحله اي وايركات اين مسيرها پيشنهاد نموده است. خطاهاي تخمين زده شده (به وسيله معادلات مذكور) با خطاهاي حاصل از آزمون هاي تجربي همخواني دارند. نتايج اين تحقيق مي توانند در كاربردهاي دقيق وايركات استفاده شوند.

Wire Electrical Discharge Machining (WEDM) is known as an advanced manufacturing process, especially for producing delicate and intricate shapes and cutting difficult-to-cut materials. Machining error on small arced path is an important problem associated with this process. The current paper investigates experimentally the machining errors of three-stage WEDM on the small straight and arced paths. To reveal the reason behind these errors and to compensate them, residual materials of each cutting stage on the straight and arced corner paths were separately measured and analyzed. Machining errors of each WEDM stage in both paths were accurately considered and the causes of these errors in the straight and small arced paths were experimentally and theoretically determined and discussed. Experiments showed that the roughing stage has such a serious deteriorating influence on the machining errors on the arced paths that it cannot be compensated in the following finishing stages. The spark angle domains of the roughing stage on the arced paths were calculated and the effects of these domains on the machining errors due to wire diversion from the programmed path were analyzed. In addition, this research proposes a novel guide in multi-stage WEDM by defining some machining concepts and developing equations for error calculation of WEDM finishing stages on these paths. The machining errors estimated by equations have consistency with the related experimental ones. Results of this study can be employed in the accurate WEDM cuttings.