Badania stanów krytycznych procesu wycinania elektroerozyjnego

• Autorzy: Nowakowski A.

Warianty tytułu

EN

Critical states of WEDM process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Po zapoznaniu się ze stanem wiedzy na temat stanów krytycznych występujących w procesie wycinania elektroerozyjnego wykonano badania rozpoznawcze, w wyniku których zaprojektowano nowy generator UZSW 10A wraz z mikroprocesorowymi układami sterującymi. Dzięki zwiększeniu sprawności generatora oraz przesunięciu granicy występowania stanów krytycznych ponad dwukrotnie wzrosła wydajność wycinania. Przeprowadzono analizę działania oraz wprowadzono zmiany konstrukcyjne podzespołów mechanicznych wycinarki EWIOS 16 (mechanicznych, hydraulicznych i elektrycznych) mających wpływ na powstawanie stanów krytycznych. Opracowano model dedukcyjny erozji elektrody drutowej. Do opisu i detekcji stanów krytycznych wycinania elektroerozyjnego opracowano modele statystyczne oraz dyskretną transformatę falkową (DWT). Opracowano oprogramowanie do analizy "off-line" zarejestrowanych fal napięcia międzyelektrodowego oraz prądu roboczego, które można zastosować do badania zarówno wycinania jak i drążenia elektroerozyjnego. Po raz pierwszy zastosowano transformatę DWT do badania wyładowań w procesie obróbki elektroerozyjnej. Także po raz pierwszy w tak szerokim zakresie wykorzystano do badania stanów krytycznych wycinania elektroerozyjnego metody statystyczne, a w szczególności algorytmy do analizy szeregów czasowych. Wykonano badania metalograficzne zerwanego drutu, które potwierdziły hipotezę o termicznych przyczynach przerwania ciągłości elektrody drutowej. Opracowane algorytmy do dyskryminacji stanów krytycznych zastosowano w mikroprocesorowym analizatorze procesu przewidzianym do dalszych badań, których zakres zaproponowano w końcowej części pracy. Wyniki badań oraz prac konstrukcyjnych zostaną wykorzystane przez Instytut Obróbki Skrawaniem w Krakowie w produkowanych przez niego wycinarkach.

EN

The current state of knowledge concerning breaking wire electrode in WEDM process was check by wide analysis of literature. Owing to preliminary investigation of WEDM process the most important critical states of the process were defined and suggestions to improve WEDM generator design were given. As result of an analysis of present state of knowledge of critical states of WEDM process and performed investigations a new generator for WEDM machines UZSW 10A type was designed. The model describing distribution of the temperature in wire electrode and erosion rate of wire electrode was elaborated. The research was aimed at finding symptoms of wire breaking through the observations of changes in the sequences of differently shaped pulses. The stable process, with no oscillations of cutting speed and without breakage, was compared with the process before breaking of the wire. Two reasons of wire breaking were considered: breakage due to the high machining current and to the poor flushing. The voltage pulses were separated from the digitally registered gap voltage waveforms and evaluated using Discrete Wavelet Transform. Models describing critical states of WEDM machining were built using discreet wavelet transform (DWT) and statistical methods. Off-line DWT and statistical analysis of registered during machining voltage waveforms were analysed with dedicated software. The best resolution of discrimination between corrupted and stable processes was achieved with methods of time series analysis. Three different approaches to the analysis of pulse sequences produced similar results. The best separation of the stable and disturbed processes was achieved at the 60 mm thickness of the workpiece. For 20 mm, the separation was somewhat worse. No separation could be achieved for 100 mm. For the purpose of the process control, the most convenient model was that of event correlation, where only one number was used as the indicator of the process state. New methods of process analysis and the dedicated software can be implemented in microprocessor analyser for further investigations and process control.

Słowa kluczowe

PL

wycinanie elektroerozyjne; obróbka elektroerozyjna; stan krytyczny

EN

WEDM process; electroerosion machining; critical state

• Wydawca: Instytut Obróbki Skrawaniem
• Czasopismo: Prace Instytutu Obróbki Skrawaniem. Zeszyty Naukowe
• Rocznik: 2004
• Tom: nr 83
• Strony: 1--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 112 poz., rys. tabl.

Twórcy

autor

Nowakowski A.

• Instytut Obróbki Skrawaniem, ul. Wrocławska 37a, 30-011 Kraków, tel. [phone],