وایرکات
پاشش دي الكتريك از طريق نازل هايي است كه در بالا وپايين قرارداشته و راهنماي سيم نيز هستند . دي الكتريك معمولاً آب دي يونيزه شده است . ذرات براده با فيلتر كردن و ته نشيني از دي الكتريك جدا مي شوند . دقت معمول +_013/0 mm است . در دستگاه هاي دقيق تر تا
+_005/0mm مي تواند باشد . كنترل دقيق دما صورت مي گيرد و مسير چند بار طي مي شود . هر بار قدرت الكتريكي را كم مي كنند تا (مثل اسپارك معمولي ) تا پرداخت سطح افزايش يابد , مقدار كشش سيم بايد ثابت باشد . كشش بايد نه آن قدر زياد باشد كه سيم را ببرد و آنقدر كم كه سيم در داخل قطعه كار مستقيم نباشد . مقدار مناسب كشش تابع جنس و قطر كار است راهنماهاي سيم از مواد سختي مثل ياقوت يا الماس ساخته مي شوند تا سايش آنها حداقل باشد راهنماها براي عمودي نگه داشتن سيم لازمند تا ديواره هاي قطعه برش خورده مستقيم باشند .
سرو مكانيزم هاي هيدروليكي در وايركات كاربرد ندارند . حركت ها توسط سرو موتورهاي AC يا DC انجام مي شود . متغيير كنترل شده در سيستم كنترل , ولتاژ بين الكترود و قطعه كار است اگر از سوراخ شروع كار استفاده نشود و سيم وايركات از خارج وارد قطعه كار شود , در انتهاي برش قطعه بيروني شبيه قابي است كه يك گوشه آن به هم متصل نيست . تنش هاي داخلي در قاب موجب اعوجاج سطح برش كاري شده و دقت را كاهش مي دهد . هر چه قطعه بيروني بزرگتر از قطعه داخلي باشد اثر فوق كمتر است . غالباً از يك تسمه يا به اصطلاح نوار چسب جهت اتصال قاب بيروني و داخلي استفاده مي شود . هدف از اين كار نگه داشتن قطعه داخلي و ممانعت از سقوط آن در انتهاي برش كاري . همچنين حفظ پيوستگي الكتريكي است .
1-كاربردهاي وايركات :
سنبه و ماتريس هاي برش , ابزار تراش كاري , شابلون هاي مورد نياز در كپي تراشي ابزار خانكشي و قالب هاي اكسترود 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 .
2-منابع تغذيه :
مثل اسپارك هاي عمودي , جريان و طول روشن پالس متغيرهاي عمده اي هستند كه انرژي جرقه ها به آن وابسته است . در منابع مدرن توليد پالس , اين متغيرها و زمان خاموش بودن پالس را مي توان مستقل از هم تنظيم كرد .
ظرفيت عبور جريان سيم وايركات محدود است بنابراين حد جريان منبع تغذيه بندرت از 30 آمپر تجاوز مي كند . ولتاژ بين سيم و قطعه كار معمولا 55 الي 60 ولت است . چون سايش الكترود اهميت چنداني ندارد پلاريته متصل به سيم هميشه منفي است تا سرعت برش كاري بيشتر شود . سيم قطورتر توانايي تحمل انرژي بيشتري داشته و بنابراين سرعت برش كاري به آن بيشتر است .
3-پرداخت سطح :
وضعيت سطح وايركات شده شبيه سطح اسپارك شده است . كم بودن انرژي جرقه ها موجب ايجاد سطحي با پرداخت بهتر مي شود درجه پرداخت سطح بين ./2-1/25μmRa است .
براي افزايش پرداخت سطح مي توان مسير را چند بار رفت و هر بار انرژي جرقه ها را كاهش داد . تنظيم پارامترهاي اسپارك بايد با توجه به جنس و ضخانت قطعه كار باشد .
مقدار كمي از مواد سيم روي سطح قطعه كار رسوب مي كند . تجربه نشان داده حتي در سيم موليبدوني با پوشش گرافيت نيز كربن و موليبدون روي سطح قطعه كار رسوب مي كنند .
رسوب مس و روي از سيم برنجي در جوش كاري سطوح برش شده مزاحمت ايجاد مي كند ولي با اسيد نيتريك قابل زدودن است .
برش كاربيدهاي سمانته تنگستن با توجه به تقدم خوردگي چسب كبالت و ايجاد ترك مشكل است .
4 -دي الكتريك و پاشش آن :
پاشش مناسب دي الكتريك مثل اسپارك در وايركات هم اهميت دارد . نازل ها بايد تا حد امكان به قطعه كار نزديك تر باشند . اگر ضخامت قطعه كار متغير باشد اين امر مقدور نيست و بنابراين برش كاري آن ها به راحتي مقدور نيست . فلاش ناكافي دي الكتريك موجب پاره شدن سيم مي شود . براي ممانعت از اين امر زمان قطع پالس را افزايش مي دهند هرچند سرعت برش كم مي شود . دليل تغيير زمان قطع پالس آن است كه انرژي اسپارك بايد ثابت باشد تا پرداخت سطح و عرض شكاف كه تأثير عمده اي در دقت كار دارد تغيير نكند .
5-سيم :
پركاربردترين سيم سيم برنجي است . سيم برنجي داراي مشخصاتي مثل استحكام كشش و هدايت الكتريكي بالا است . قابليت كشش و فرم دهي آن نيز زياد است و تلرانس قطر سيم هاي توليدي كم است . تمايل به استفاده از سيم هاي روكش دار با مواد مختلف وجود دارد . مثل سيم فولادي داراي استحكام كشش كه يك لايه روكش مسي براي افزايش هدايت الكتريكي و يك لايه سطحي گرافيت براي افزايش سرعت ماشين كاري دارد . لايه خارجي را مي توان با توجه به نوع كار انتخاب كرد . اين سيم ها گرچه گران ترند ولي سرعت برش كاري آن ها از سيم برنجي بيشتر است بنابراين ممكن است كم هزينه تر باشند .
سيم مغز موليبدني و سيم با روش روي بيز موجود است . سيم هايي كه استحكام كشش بالايي دارند خصوصاً وقتي ايجاد لبه هاي با شعاع كم مد نظر است مناسب ترند . ضخامت سيم ها بين 05/0 تا 3/0 ميلي متر است .
6 -سرعت برش :
استاندارد صنعتي رسمي سرعت برش عبارت است از : سرعت خطي برش ورق ضخامت 25 ميلي متري از جنس فولاد ابزاري D2 و بر حسب سطح برش كاري شده در ساعت بيان مي شود سرعت برش كاري در وايركات هاي قديمي حدود 1300mm/h است . سرعت ملشين هاي جديد بيش از ده برابر اين مقدار است . بيشتر پيشرفتي كه حاصل شده از تكامل منابع تغذيه بوده است . فلاش دي الكتريك در سرعت هاي برش بالا بايد ايده آل باشد .
7-برنامه نويسي :
هندسه قطعه اي كه بايد بريده شود بر حسب نقاط , خطوط و دايره ها تعريف مي شود . سپس مسي 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 ديجيتايزر 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 نمود
ماشینکاری وایرکات، فرآیند براده‌برداری است که در آن از یک منبع با انرژی ترموالکتریکی به‌منظور براده‌برداری استفاده می‌شود. فرآیند برشکاری به‌وسیله جرقه‌های متناوب و کنترل شده‌ای است که بین الکترود یعنی سیم و قطعه کار زده می‌شود. الکترود سیم نازکی است که از قرقره باز شده و از درون قطعه کار عبور کرده و از سمت دیگر توسط مکانیزم مربوطه خارج می‌شود. بین سیم و قطعه کار فاصله کوچکی به نام گپ وجود دارد که در حین انجام ماشینکاری مایع دی‌الکتریک آن را دربر می‌گیرد و در ولتاژ مناسب تخلیه الکتریکی بین سیم و قطعه کار اتفاق می‌افتد و جرقه‌های ایجاد شده قطعه کار را به‌صورت موضعی تبخیر کرده و مایع دی‌الکتریک آنها را از محل شستشو می‌دهد و فرآیند براده‌برداری انجام می‌گیرد. ماشینکاری وایرکات در چند سال اخیر با توجه به نیاز روزافزون در برخی از زمینه‌های ساخت و تولید بخصوص صنایع قالبسازی دقیق، بسیار پیشرفت کرده و مورد توجه قرار گرفته است.
از آنجاییکه زبری سطح یکی از مهمترین پارامترها در ساخت و تولید محسوب می‌شود تحقیقات مختلفی به‌وسیله محققین به‌منظور بهینه‌سازی زبری سطح به‌دست آمده در فرآیند وایرکات انجام پذیرفته است. این مطالعات نشان می‌دهد زبری سطح در فرآیند وایرکات ارتباط نزدیکی با پارامترهای ماشینکاری دارد. اگرچه، تحقیقات منتشر شده اطلاعات جامعی را در زمینه انتخاب پارامترهای ماشینکاری برای ماشینهای متفاوت و مواد و شرایط مختلف ماشینکاری فراهم ننموده است. از آنجاییکه ماشینکاری وایرکات یک روش ماشینکاری غیر سنتی (مدرن) پر کاربرد و مورد نیاز با سرمایه‌گذاری اولیه بالاست، لازم است برای انجام این فرآیند پارامترهای مناسب ماشینکاری به‌منظور اقتصادی کردن فرآیند انتخاب گردند. انتخاب پارامترهای مناسب به‌منظور رسیدن به زبری سطح مورد نظر و یا حداکثر نرخ براده‌برداری با اطلاع از نحوه تأثیرگذاری این پارامترها بر روی عوامل یاد شده ممکن خواهد بود که هدف اصلی این تحقیق نیز قرار گرفته است..
. تنظیم پارامترهای ماشینکاری تا حد زیادی به تجربه و مهارت اپراتور و استفاده صحیح از جدولهای ماشینکاری فراهم شده به‌وسیله سازندگان ماشین ابزار بستگی دارد. استفاده از عملکرد بهینه ماشین ابزار بواسطه زیادی تعداد پارامترهای تنظیم شونده دستگاه بسیار مشکل است.
پس از آمـاده‌سازی و طـی مـراحـل تئـوریـک طـراحی آزمایش و اطمینان از امکان اجـرای طـراحـی انجـام شده و نتیجه‌بخش بودن آن، نوبت به انجام آزمایشها می‌رسد. اولین مرحله در فرآیند انجام آزمایشها ماشینکاری است که خود شامل آشنایی با ساختمان ماشین و نحوه برنامه‌نویسی و کار کردن با آن است. این آزمایشها بر روی ماشین وایرکات 5 محوره مدل ONA ARUCUT R250 (شکل 3-1) انجام شده است که مشخصات فنی آن پس از شرح فرآیند ماشینکاری وایرکات در ادامه ذکر شده است.
تعریف فرآیند وایرکات
مبانی فرآیند
ماشینکاری تخلیه الکتریکی بوسیله ابزار سیمی (DEWC) که عموماً به‌عنوان ماشینکاری وایرکات (WEDM) شناخته می‌شود فرآیندی است که به‌منظور تولید شکلهای پیچیده 2 و 3 بعدی در مواد رسانای جریان الکتریسته بکار می‌رود.
ماشینکاری وایرکات، روشی تقریباً جدید در تولید به‌شمار می‌رود که اولین بار کاربرد آن در سال 1968 آغاز شد. تا سال 1975 چون فرآیند و قابلیتهای آن توسط صنعتگران درک شده بود عمومیت آن به سرعت افزایش یافت. تا سال 1982، تخمین زده شد که حدود 1500 دستگاه وایرکات در ایالات متحده در حال استفاده می‌باشند.
ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) در یک محیط واسط دی‌الکتریک انجام می‌شود، که این دی‌الکتریک موجب ایجاد تخلیه الکتریکی بین الکترود و قطعه کار می‌گردد. این فرآیند اساساً یک فرآیند ترمودینامیکی است که در آن هر جرقه ایجاد شده در نقش منبع حرارتی می‌باشد. این حرارت قطعه کار را ذوب نموده و باعث فرسایش آن می‌گردد.
در ماشینکاری تخلیه الکتریکی بوسیله سیم، الکترود یک سیم رساناست. این سیم معمولاً از جنس برنج است که به ماشینکاری که انجام می‌شود و کار مربوطه ممکن است پوشش داده شده باشد. سیم در حین ماشینکاری از بین غلتک هدایت کننده سیم عبور می‌کند که این غلتکها سیم را به موقعیت دقیق خود هدایت می‌کنند. شرایط تخلیه الکتریکی در اثر اختلاف پتانسیل ایجاد شده بین قطعه کار و سیم فراهم می‌گردد. سیم بطور پیوسته و با سرعت ثابت به داخل قطعه کار تغذیه می‌شود. به‌منظور افزایش کیفیت جرقه‌های ایجاد شده و شستشوی ذرات کنده شده از قطعه کار در حین فرآیند، مایع دی‌الکتریک (آب) همواره به شکاف موجود بین قطعه کار و سیم (گپ) وارد می‌شود. برای اینکه یک فرآیند ماشینکاری مؤثر و دقیق داشته باشیم لازم است که فاصله صحیح بین قطعه کار و سیم همواره رعایت شود.
ماشینکاری وایرکات با ماشینکاری تخلیه الکتریکی متفاوت است، زیرا در این فرآیند یک سیم نازک با قطر (3/0-05/ میلیمتر 0012/0-002/0 اینچ) نقش الکترود را ایفا می‌کند. همانطور که در شکل 3-2 نشان داده شده است، سیستم از قرقره باز می‌شود و به درون قطعه کار تغذیه می‌شود و توسط قرقره ثانویه دریافت می‌شود. یک منبع تغذیه مستقیم، با فرکانس بالا نیز وظیفه تـولید پـالسهـای فـرکـانس بـالا بین سیم و قطعه کار را بر عهده دارد. فضای بین قطعه کار و سیم (گپ) توسط آب دی‌یونیزه پر می‌شود، که این آب نقش دی‌الکتریک را در فرآیند دارد
مواد در جلوی سیم در حال حرکت به‌وسیله انرژی حاصل از جرقه‌ها از قطعه کار خورده می‌شود، که از این نظر با فرآیند EDM یکسان است. با حرکت کردن میز و یا سیم، مسیری بر روی قطعه کار برش داده می‌شود. هیچگونه تماس مکانیکی در فرآیند وایرکات بین سیم و قطعه وجود ندارد، گپ موجود بین سیم و قطعه کار mm 05/0 تا 025/0 (in 002/0 تا 001/0) است که به‌وسیله سیستم موقعیت‌دهی کامپیوتری ثابت نگاه داشته می‌شود.
به‌وسیله ماشینکاری تخلیه الکتریکی شکلهای پیچیده در موادی که قابلیت براده‌برداری پائینی دارند بدون نیاز به سرمایه‌گذاری بالا برای سنگ‌زنی و شکل‌دهی الکترودهای EDM قابل دستیابی است. دقت بالا و کیفیت سطح مناسب این روش را به‌خصوص در تولید قالبهای پرس، اکستروژن و نمونه‌سازی و حتی برای ساختن الکترودهای EDM مناسب ساخته است. به‌علت استفاده از سیستم کنترل کامپیوتری در این فرآیند و زمان‌بر بودن آن یک اپراتور می‌تواند بر روی چند دستگاه به‌طور همزمان کار کند.
کاربردهای فرآیند وایرکات
اگرچه فرآیند وایرکات یک فرآیند براده‌برداری کند است، اما این قابلیت را داراست که کارهایی که نیاز به تعداد زیادی اپراتور ماهر دارند را بدون اینکه بخواهند هزینه چندین اپراتور را بپردازند انجام دهد. توانایی این ماشین برای انجام کار بدون نظارت پیوسته نیز بر قابلیت و کارایی آن افزوده است.
ماشینکاری قطعه کارهایی با ضخامت زیاد، تا حدود( 200میلیمتر) علاوه بر آن کاربرد سیستم کنترل کامپیوتری با دقت بالا، این فرآیند را مخصوصاً در ساخت انواع قالبها کارآمد و پراستفاده کرده است. با استفاده از وایرکات در ماشینکاری قالبهای پرس با توجه به اینکه، قالب، سنبه، سنبه‌گیر و ورقگیر می‌توانند با یک برنامه ای ماشینکاری شوند می‌توان زمان تولید را تا حد قابل ملاحظه‌ای کاهش داد. لقی‌ها به‌وسیله اصلاح برنامة اصلی به‌وسیله دستورات بزرگنمایی، اعمال می‌شوند. چون لقی‌ها با دقت کنترل می‌شوند، عمر قالب 7 تا 10 برابر افزایش پیدا می‌کند.
کـاربـرد عمـده دیگـر وایـرکـات مـاشینکاری قالبهای اکستروژن است. قالبهای متالوژی پـودر معمـولاً 2 تا 4 بـار ضخیمتر از قالبهای معمولی هستند که بایستی جزئیات آن با دقت کـاملـی بـه تـولید برسد. به‌وسیله وایرکات، بدون مخروطی شدن و صرف زمان زیاد می‌توان به این منظور رسید.
از کاربردهای دیگر وایرکات، ساخت آسانتر الکترودهای دستگاه EDM است، زیرا خشن‌کاری و پرداخت الکترودها را می‌توان با یک برنامه با تغییر مقیاس اصلی انجام داد.
از دیگر کاربردهای جدید وایرکات می‌توان به ساخت چرخ‌دنده‌ها، ابزارهای فرم، ساخت نمونه‌های کوچک از قالبهای برش، برش همزمان و توده‌ای قطعات هم‌شکل، قالبهای تزریق پلاستیک و قالبهای بسیار ظریف و دقیق مورد استفاده در تجهیزات الکترونیکی مثل قالب ICها (شکلهای 3-8 و 3-9) قطعات ظریف مثل نازلهای جوهر، چرخ‌دنده‌های ساعت و غیره اشاره کرد. بطور کلی می‌توان مزایای ماشینکاری وایرکات را به‌صورت زیر خلاصه کرد:
1) عدم نیاز به ساختن ابزار
2) کاهش قیمت قالب بین 70-30%
3) عدم وجود نیروهای ماشینکاری
4) برشکاری قطعات سختکاری شده
5) انجام عملیات ماشینکاری در هنگامی که اپراتور حضور ندارد
ONA-R250 در جدول بعد مشخصات فنی دستگاه وایرکات آمده است
اجزاء ماشین
1.سیستم موقعیت دهی
2.سیستم تغذیه سیم
3. منبع تغذیه
4. سیستم دی الکتریک
5 . واحد کنترل عددی
اجزاء ماشینماشین وایرکات شامل 4 سیستم فرعی است: سیستم موقعیت‌دهی، سیستم تغذیه سیم، منبع تغذیه و سیستم دی‌الکتریک.
سیستم موقعیت‌دهی
سیستم موقعیت‌دهی ماشین وایرکات اغلب اوقات شامل یک میز دو محوره CNC و در بعضی اوقات همراه یک سیستم موقعیت‌دهی چند محوره برای سیم است. ویژگی منحصر به فرد این سیستم CNC بایستی کارکرد آن در حالت کنترل انطباقی به‌منظور اطمینان از ایجاد شدن گپ لازم بین ابزار و قطعه کار باشد. اگر سیم با قطعه کار تماس حاصل کرد و یا قطعه‌ای کوچک باعی ایجاد پلی بین قطعه کار و ابزار شده و اتصال کوتاه برقرار نمود، سیستم موقعیت‌دهی بایستی این شرایط را حس کرده و در مسیر برنامه‌ریزی شده به موقعیت مناسب برگردد تا گپ لازمه را ایجاد کند.
سرعت خطی برشکاری با وایرکات پائین است و معمولاً کمتر 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 پائین فرآیند، زیاد غیرمعمول نیست که کاری پیوسته در طول 10 تا 20 ساعت بدون حضور اپراتور در حال انجام باشد. برای آسان کردن انجام ماشینکاری بدون حضور پیوستة اپراتور، سیستم‌های وایرکات معمولاً به یک سیستم پشتیبان‌گیری که به‌وسیله باتری تغذیه می‌شود مجهز می‌باشند که اگر فرآیند در حین کار با مشکلی مواجه شده و متوقف شد، سیستم به‌طور اتوماتیک راه‌اندازی مجدد شده و بدون دخالت اپراتور به موقعیت مناسب برای ادامه کار برود.
سیستم تغذیه سیم
وظیفه سیستم تغذیه سیم، هدایت سیم به‌طور پیوسته و تحت کشش ثابت به درون منطقه کاری است. نیاز به کشش ثابت از این جهت حائز اهمیت است که مانع ایجاد مشکلاتی مانند مخروطی شدن، خط افتادن بر روی کار، پاره شدن سیم و آثار ناشی از ارتعاش می‌شود.
مراحل متعددی در آمادگی سیم در سیستم تغذیة سیم در کنار هم بکار گرفته شده‌اند تا از مستقیم بودن آن اطمینان حاصل شود. بعد از اینکه سیم از قرقره تغذیه باز شد، از بین چندین غلتک عبور داده می‌شود. این کار به‌منظور جلوگیری از هر گونه تأثیر مخرب سیستم تغذیه سیم در ناحیه تحت برش انجام می‌گیرد. سیم پس از عبور از داخل قطعه کار، به‌وسیله اجزای هدایت‌کننده از جنس یاقوت کبود یا الماس به سمت قرقره‌های کشنده سیم در قسمت زیرین هدایت می‌شود، پس از آن به‌طور اتوماتیک قطعه‌قطعه شده و جمع‌آوری می‌شود (شکل 3-3).
در ساختمان پایه بعضی از ماشینهای WEDM به‌منظور افزایش پایداری و دقت سیستم تغذیه سیستم از سنگهای گرانیتی استفاده می‌شود.
سیستم سیم کردن اتوماتیک در ماشینکاری وایرکات باعث افزایش قابلیتهای تولیدی آن شده که این سیستم در صورت پارگی سیم در حین کار آن را به‌طور اتوماتیک اصطلاحاً سو می‌کند و ماشین را قادر می‌سازد که بدون نظارت پیوسته اپراتور ساعتها کار کند.
مواد معمول مورد استفاده در سیمهای وایرکات با توجه به قطر آنها انتخاب می‌شوند. وقتی‌که قطر سیم نسبتاً زیاد باشد، یعنی حدود mm3/0-15/0 (in 012/0-006/0) معمولاً از سیمهای مسی و برنحی استفاده می‌شود. در حالیکه اگر لازم باشد از سیم خوبی به قطر کم یعنی mm 15/0 تا 038/0 (in 006/0-001/0) استفاده شود، برای ایجاد مقاومت کافی از سیمهایی از جنس فولاد مولبیدن‌دار استفاده می‌شود.
امروزه با استفاده از تکنولوژیهای جدید با اضافه کردن موادی به‌منظور افزایش مقاومت سیم در دمای بالا، افزایش مقدار درصد Zn به‌منظور بالا بردن خواص الکتریکی یا از ساختارهای کامپوزیتی با مقدار بالای Zn در سطح سیم (به‌علت اینکه سطح سیم تأثیر مستقیم در خواص تخلیه الکتریکی آن دارد) و هسته‌ای با درصد پائین Zn، به‌منظور بالا بردن همزمان مقاومت در دماهای بالا و بهبود بخشیدن به خواص تخلیه الکتریکی استفاده می‌شود.
از روشهای متعددی برای کنترل کامپیوتری زاویه سیم به‌منظور ایجاد لبه‌های مخروطی شکل استفاده می‌شود که در آنها سیم در سه جهت Z, U, V قابل موقعیت‌دهی است که می‌تواند تا مقدار مناسبی به سیم زاویه بدهد، تا شکل مخروطی را در حین ماشینکاری ایجاد نماید. این روند قابلیت تولید قطعاتی با شکلهای پیچیده (شکلهای 3-4 تا 3-6) که تولید آنها با سایر روشها مشکل یا غیر ممکن است را فراهم می‌سازد، به نحوی که می‌توانیم مخروطی ایجاد نمائیم که قاعده بالای آن مربع شکل و قاعده پائین آن دایره و یا بالعکس می‌باشد. در پیوست 1 قطعات صنعتی با شکلهای پیچیده که به‌وسیلة وایرکات ماشینکاری شده‌اند آورده شده است.
منبع تغذیه
تفاوت عمده منبع تغذیه بکار گرفته شده در ماشین وایرکات و اسپارک در فرکانس پالسها و جریان تولیدی به‌وسیله آنهاست. برای تولید هموارترین سطوح ممکن، فرکانس حدود 1 مگاهرتز بایستی در ماشین وایرکات مورد استفاده قرار بگیرد. در حالیکه فرکانسهای بالا در اسپارک ما را مطمئن می‌کند که هر جرقه مقداری هر چند جزئی از قطعه را می‌خورد؛ بنابراین اندازه حفره‌ها کاهش پیدا می‌کند.
بعلت کـم بـودن قـطر سیـم مـورد استفـاده، ظـرفیـت تحمـل جـریان به‌وسیله سیم کاهش پیدا می‌کند و به همین علت، منبع تغذیه وایرکات به ندرت برای جریانهای بالای 20 آمپر طراحی می‌شود.
سیستم دی‌الکتریک
آب دی‌یونیزه دی‌الکتریکی است که در فرآیند وایرکات مورد استفاده قرار می‌گیرد. آب دی‌یونیزه به 4 دلیل در این فرآیند استفاده می‌شود: ویسکوزیته پائین، خاصیت خنک‌کاری بالا، نرخ بالای براده‌برداری و نداشتن خطرات آتش‌سوزی.
کوچک بودن اندازه گپ مورد استفاده در ماشینکاری حکم می‌کند که ویسکوزیته پائین آب دی‌یونیزه ما را از انجام شستشوی صحیح و ک افی در طول فرآیند مطمئن کند. ضمناً آب می‌تواند گرمای تولید شده را به نحو کاملاً مؤثری نسبت به روغن‌های دی‌الکتریک مرسوم از منطقه ماشینکاری دور کند. نرخ مؤثر خنک‌کاری در طول فرآیند اندازة لایه سفید را به نحو چشمگیری کاهش می‌دهد. نرخ بالای براده‌برداری هنگامی قابل دستیابی خواهد بود که از آب به عنوان دی‌الکتریک استفاده شود؛ به هر حال در این صورت فرسایش بالای سیم نیز اجتناب‌ناپذیر خواهد بود اما از آنجائیکه سیم یکبار مصرف است فرسایش بالای آن زیاد مهم نیست. با توجه به مواردی که ذکر شد مشخص شد که چرا آب به‌عنوان دی‌الکتریک در فرآیند EDM مورد استفاده واقع نمی‌شود.
نهایتاً به‌علت سرعت پائین فرآیند وایرکات، بسیاری از کاربران کارهایی را که خیلی وقت‌گیر هستند در هنگام شب و یا در اواخر هفته بدون نظارت پیوستة اپراتور انجام می‌دهند. در ماشینکاری EDM کاربردی دی‌الکتریکهایی که قابلیت شعله‌ور شدن دارند (مانند نفت سفید)، امکان وقوع آتش‌سوزی این امکان را از کاربران سلب نموده است و این در حالی است که کاربرد آب به‌عنوان دی‌الکتریک خطر آتش‌سوزی را در فرآیند وایرکات از بین برده است.
علاوه بر استفاده از روش غوطه‌وری، روش پاشش موضعی نیز در فرآیند وایرکات مورد استفاده قرار می‌گیرد. روش مؤثر در حین استفاده از پاشش موضعی این است که یک جریان از دی‌الکتریک به موارات محور سیم به منطقه ماشینکاری پاشیده شود. در طول انجام آزمایشها در این تحقیـق نیـز از روش پـاششی استفاده شده است. سیستم‌های آب دی‌الکتریک به‌منظور کـاهش هـزینه، آب مورد استفاده را بعد از فیلتر کردن به‌طور پیوسته در سیستم مورد استفاده قرار می‌دهند.
واحد کنترل عددی
1. استفاده از کنترل عددی
2.مروری بر چند دستور برنامه نویسی
3. فایل تکنولوژی
استفاده از کنترل عددی فـرآینـد عملیـات CNC در مـاشیـن ONA R250 بـر پایه سه محیط بزرگ بنا نهاده شده است:
- محیط آماده‌سازی: که عوامل و پارامترهای مربوط به «آماده‌سازی» قطعه کار و ماشین را برای اجرای عملیات ماشینکاری را دربر دارد. مثلاً خصوصیات به مختصاتها، آفستها، نقاط حرکتی سریع، توابع EMDI و غیره.
- محیط اجـرا: کـه عـوامـل و پارامترهای مربوط به «اجرای» برنامه را دربر گرفته است (شکل 3-11) مثل: شیوه اجرای معمولی، اجرای خشک (بدون دی‌الکتریک و با ژنراتور خاموش)، اجرای خشک تا نقطه‌ای که قبلاً برنامه متوقف شده است، نوع برش (عمودی، مخروطی و …) انتخاب تکنولوژی و غیره.
- محیط ویـرایش: که نوشتن، اصلاح و نمایش گرافیکی برنامه‌ها را دربر دارد. برنامه‌ها ممکن است به کمک یک وسیله کمکی و یا در ویرایشگر ASCII در خود CNC ویرایش دارند. برای آشنایی کامل با جزئیات این سه محیط و منوها به کتابچه راهنمای دستگاه، فصل چهار مراجعه شود.
از آنجایی که مبحث برنامه‌نویسی CNC و آشنایی با قسمتهای مختلف محیطهای موجود برای برنامه‌نویسی و اجرای برنامه و جزئیات مربوط به آنها گسترده است در این قسمت از تحقیق تنها به دستورات مهمی که از آنها در تمامی برنامه‌ها استفاده می‌شود و دستوراتی که در اینجا استفاده شده و چهارچوب کلی یک برنامه CNC اشاره می‌شود.
لازم به ذکر است در ماشین وایرکات ONAR250 علاوه بر اینکه می‌توان برنامه را خط به خط مستقیماً در ویرایشگر خود دستگاه وارد کرد، می‌توان بر روی کامپیوتر شخصی برنامه را نوشته و آن را در یک فایل متنی با پسوند txt یا prg ذخیره نمود و به‌وسیله فلاپی به دستگاه منتقل نمود، علاوه بر اینکه پس از انتقال می‌توان برنامه مورد نظر را اصلاح و مجدداً ذخیره نماییم. البته تمامی فایلهای موجود بر روی دستگاه قابل اصلاح توسط کاربر نمی‌باشد. فایلهایی که بعد از آنها “A:” آمده است قابل اصلاح و آنهایی که بعد از آنها “ONA:” آمده است غیر قابل اصلاحند. بطور کلی انواع عملیات فایل کپی کردن، پاک کردن، باز کردن، ویرایش و بارگذاری فایلها بر روی سیستم کنترلی ماشین قابل انجام است.
از آنجایی که مبحث برنامه‌نویسی CNC و آشنایی با قسمتهای مختلف محیطهای موجود برای برنامه‌نویسی و اجرای برنامه و جزئیات مربوط به آنها گسترده است در این قسمت از تحقیق تنها به دستورات مهمی که از آنها در تمامی برنامه‌ها استفاده می‌شود و دستوراتی که در اینجا استفاده شده و چهارچوب کلی یک برنامه CNC اشاره می‌شود.
لازم به ذکر است در ماشین وایرکات ONAR250 علاوه بر اینکه می‌توان برنامه را خط به خط مستقیماً در ویرایشگر خود دستگاه وارد کرد، می‌توان بر روی کامپیوتر شخصی برنامه را نوشته و آن را در یک فایل متنی با پسوند txt یا prg ذخیره نمود و به‌وسیله فلاپی به دستگاه منتقل نمود، علاوه بر اینکه پس از انتقال می‌توان برنامه مورد نظر را اصلاح و مجدداً ذخیره نماییم. البته تمامی فایلهای موجود بر روی دستگاه قابل اصلاح توسط کاربر نمی‌باشد. فایلهایی که بعد از آنها “A:” آمده است قابل اصلاح و آنهایی که بعد از آنها “ONA:” آمده است غیر قابل اصلاحند. بطور کلی انواع عملیات فایل کپی کردن، پاک کردن، باز کردن، ویرایش و بارگذاری فایلها بر روی سیستم کنترلی ماشین قابل انجام است.
مروری بر چند دستور برنامه‌نویسی
برای آشنایی بهتر با ساختار کلی یک برنامه در این قسمت قبل از معرفی و توضیح دستورالعمل‌های برنامه‌نویسی ابتدا برنامه‌ای که در این تحقیق از آن استفاده شده است به‌عنوان نمونه آورده شده تا چهارچوب کلی کی برنامه CNC در ماشین مشخص شود. سپس دستورهای بکار رفته در برنامه بعد از آن معرفی و دستورالعمل استفاده از آنها ذکر گردیده است. لازم به ذکر است پس از بستن قطعه کار به کمک جیگ و فیکسچر بر روی میز ماشین و با در نظر گرفتن مسیری که سیم بایستی در حین ماشینکاری طی کند و جلوگیری از برخورد فک بالا و پایین در حین ماشینکاری به قطعه کار و حفظ فاصله لازم آنها از سطح قطعه کار در راستای محور Z سیم را رعایت می‌نماییم. سیم را بر قطعه کار مماس می‌کنیم و آنجا را مبداء مختصات نسبی قرار می‌دهیم (مسیر بر روی شکل 3-11 مشخص شده).
