تحلیل ارتعاشات سیم برش در دستگاه وایرکات

در این پژوهش عوامل موثر بر دامنه ی ارتعاشات سیم در دستگاه وایرکات با استفاده از معادلات ریاضی حاکم بر ارتعاشات سیم بررسی شده و راهکارهایی برای به حداقل رساندن دامنه ی این ارتعاشات در هنگام ماشین کاری ارایه شده است. در نتیجه ی کاهش دامنه ی ارتعاشات در هنگام ماشین کاری، دقت برش بالا می رود و می توان برش هایی با سطح نهایی صاف تر پدید آورد. سیم برش دستگاه وایرکات به صورت یک تیر دو سر گیردار اویلر-برنولی متحرک با سرعت ثابت در امتداد سیم مدل سازی شده است و معادلات حاکم بر ارتعاشات آن با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده است. سیم تحت تاثیر نیروهای مختلفی از قبیل نیروی حجمی حاصل از تخلیه ی الکتریکی بار بین سیم برش و قطعه ی کار، میرایی حاصل از مایع دی الکتریک، نیروی ناشی از گرمای ایجاد شده در ناحیه ی ماشین کاری و نیروی کشش محوری سیم قرار دارد. معادلات دیفرانسیل پاره ای حاکم بر ارتعاشات سیم برش با روش گلرکین به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل و سپس حل شده است. نتایج این پژوهش نشان داده است که با افزایش نیروی کشش محوری، کاهش فرکانس تخلیه ی بار الکتریکی، کاهش فاصله ی بین هادی ها، کاهش دمای ایجاد شده در سیم و کمتر کردن ضخامت قطعه کار می توان دامنه ی ارتعاشی سیم را در حین ماشین کاری کاهش داد. نتایج نشان می دهد که افزایش دما به میزان 70 درجه در نیروی محوری 5/17 نیوتن می تواند منجر به افزایش 60 درصدی دامنه ارتعاشات سیم شود.