(WEDM) [4] مقدمه : 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. از 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 [5] ميدهد زبري سطح در فرآيند وايركات ارتباط نزديكي با پارامترهاي ماشينكاري دارد. اگرچه، تحقيقات منتشر شده اطالعات 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 باالست، الزم 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 اطالع 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. كارهاي پس از آمـادهسازي و طـي مـراحـل تئـوريـك طـراحي آزمايش و اطمينان از امكان اجـراي طـراحـي انجـام شده و نتيجهبخش بودن آن، نوبت به انجام آزمايشها ميرسد. اولين مرحله در فرآيند انجام آزمايشها ماشينكاري [6] است كه خود شامل آشنايي با ساختمان ماشين و نحوه برنامهنويسي و كار كردن با آن است. اين آزمايشها بر روي ماشين وايركات 5 محوره مدل (ONA ARUCUT R250) انجام شده است كه مشخصات فني آن پس از شرح فرآيند ماشينكاري وايركات در ادامه ذكر شده است. تعريف فرآيند وايركات : مباني فرآيند : ماشينكاري تخليه الكتريكي بوسيله ابزار سيمي )DEWC )كه عموما بهعنوان ماشينكاري وايركات )WEDM)شناخته ميشود فرآيندي است كه بهمنظور توليد شكلهاي پيچيده 2 و 3 بعدي در مواد رساناي جريان الكتريسته بكار ميرود. ماشينكاري وايركات، روشي تقريباً جديد در توليد بهشمار ميرود كه اولين بار كاربرد آن در سال 8691 آغاز شد. تا سال 8695 چون فرآيند و قابليتهاي آن توسط صنعتگران درك شده بود عموميت آن به سرعت افزايش يافت. تا سال [7] 8612 ،تخمين زده شد كه حدود 8511 دستگاه وايركات در اياالت 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 در ماشينكاري تخليه الكتريكي بوسيله سيم، الكترود يك سيم رساناست. اين سيم معموالً از جنس برنج است كه به ماشينكاري كه انجام ميشود و كار مربوطه ممكن است پوشش داده شده باشد. سيم در حين ماشينكاري از بين [8] غلتك هدايت كننده سيم عبور ميكند كه اين غلتكها سيم را به موقعيت دقيق خود هدايت ميكنند. شرايط تخليه الكتريكي در اثر اختالف پتانسيل ايجاد شده بين قطعه كار و سيم فراهم ميگردد. سيم بطور پيوسته و با سرعت ثابت به داخل قطعه كار تغذيه ميشود. بهمنظور افزايش كيفيت جرقههاي ايجاد شده و شستشوي ذرات كنده شده از قطعه كار در حين فرآيند، مايع ديالكتريك )آب( همواره به شكاف موجود بين قطعه كار و سيم )گپ( وارد ميشود. براي اينكه يك فرآيند ماشينكاري مؤثر و دقيق داشته باشيم الزم است كه فاصله صحيح بين قطعه كار و سيم همواره رعايت شود. ماشينكاري وايركات با ماشينكاري تخليه الكتريكي متفاوت است، زيرا دراين فرآيند يك سيم نازك با قطر)3/1-15/0 ميليمتر 1182/1-112/1 اينچ( نقش الكترود را ايفا ميكند. همانطور كه در شكل باال نشان داده شده است ، سيستم از قرقره باز ميشود و به درون قطعه كار تغذيه ميشود و توسط قرقره ثانويه دريافت ميشود. يك منبع تغذيه مستقيم، با فركانس باال نيز وظيفه تـوليد پـالسهـاي فـركـانس بـاال بين سيم و قطعه كار را بر عهده دارد. فضاي بين قطعه كار و سيم )گپ( توسط آب دييونيزه پر ميشود، كه اين آب نقش ديالكتريك را در فرآيند دارد.
