تحلیل ارتعاشات سیم برش در دستگاه وایرکات
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2 فارغالتحصیل کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
3 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
doi
10.22034/ijme.2023.401485.1795چکیده
در این پژوهش عوامل مؤثر بر دامنهی ارتعاشات سیم در دستگاه وایرکات با استفاده از معادلات ریاضی حاکم بر ارتعاشات سیم بررسی شده و راهکارهایی برای به حداقل رساندن دامنهی این ارتعاشات در هنگام ماشینکاری ارائه شده است. در نتیجهی کاهش دامنهی ارتعاشات در هنگام ماشینکاری، دقت برش بالا میرود و میتوان برشهایی با سطح نهایی صافتر پدید آورد. سیم برش دستگاه وایرکات به صورت یک تیر دو سر گیردار اویلر-برنولی متحرک با سرعت ثابت در امتداد سیم مدلسازی 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 تخلیهی الکتریکی بار بین سیم برش و قطعهی کار، میرایی حاصل از مایع دیالکتریک، نیروی ناشی از گرمای ایجاد شده در ناحیهی ماشینکاری و نیروی کشش محوری سیم قرار دارد. معادلات دیفرانسیل پارهای 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 تخلیهی بار الکتریکی، کاهش فاصلهی بین هادیها، کاهش دمای ایجاد شده در سیم و کمتر کردن ضخامت قطعه کار میتوان دامنهی ارتعاشی سیم را در حین ماشینکاری کاهش داد. نتایج نشان میدهد که افزایش دما به میزان 70 درجه در نیروی محوری 5/17 نیوتن میتواند منجر به افزایش 60 درصدی دامنه ارتعاشات سیم شود.
