Wire Electrical discharge machining (WEDM) has higher capability for cutting complex shapes with high precision for very hard materials without using high cost of cutting tools. During the WEDM process, the wire behaves like a metal string, straightened by two axial pulling forces and deformed laterally by a sum of forces from the discharge process. Major forces acting on the wire can be classified into three categories. The first is a tensile force, pulling the wire from both sides in axial direction and keeping it straight. The second is the dielectric flushing force that comes from circulation of the dielectric fluid in the machining area. The third category consists of forces of different kinds resulting from sparking and discharging. Large amplitude of wire vibration leads to large kerf widths, low shape accuracies, rough machined surfaces, low cutting speeds and high risk of wire breakage. Such tendencies for poor machining performance due to wire instability behavior appear with thinner wires. The present work investigates a mathematical modeling solution for correlating the interactive and higher order influences of various parameters affecting wire vibration during the WEDM process through response surface methodology (RSM). The adequacy of the above proposed model has been tested using analysis of variance (ANOVA). Optimal combination of machining parameters such as wire tension, wire running speed, flow rate and servo voltage parameters has been obtained to minimize wire vibration. The analysis of the experimental observations highlights that the wire tension, wire running speed, flow rate and servo voltage in WEDM greatly affect average wire vibration and kerf width.

中文翻译：

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线材放电加工过程中加工参数和线材振动的优化

线切割加工（WEDM）具有更高的能力，可以在不使用高成本的切削工具的情况下，以非常高的精度切削非常硬的材料。在WEDM工艺中，金属丝的行为像金属丝一样，在两个轴向拉力的作用下变直，并在放电过程中合计力的作用下横向变形。作用在电线上的主要力量可以分为三类。第一个是拉力，它沿轴向从两侧拉动电线并保持其笔直。第二个是电介质冲洗力，它来自电介质流体在加工区域中的循环。第三类是由火花和放电引起的不同种类的力。导线振动幅度大会导致切缝宽度大，形状精度差，加工表面粗糙，低切割速度和高断线风险。这种由于线的不稳定性而导致的加工性能差的趋势出现在较细的线上。本工作研究了一种数学建模解决方案，用于通过响应面方法（RSM）关联影响电火花线切割过程中各种影响线材振动的各种参数的交互作用和高阶影响。使用方差分析（ANOVA）测试了上述模型的充分性。已经获得加工参数的最佳组合，例如线张力，线运行速度，流速和伺服电压参数，以最大程度地减少线振动。对实验观察结果的分析表明，电火花线切割机中的线张力，线运行速度，流速和伺服电压会极大地影响平均线振动和切口宽度。这种由于线的不稳定性而导致的加工性能差的趋势出现在较细的线上。本工作研究了一种数学建模解决方案，用于通过响应面方法（RSM）关联影响电火花线切割过程中各种影响线材振动的各种参数的交互作用和高阶影响。使用方差分析（ANOVA）测试了上述模型的充分性。已经获得加工参数的最佳组合，例如线张力，线运行速度，流速和伺服电压参数，以最大程度地减少线振动。对实验观察结果的分析表明，电火花线切割机中的线张力，线运行速度，流速和伺服电压会极大地影响平均线振动和切口宽度。这种由于线的不稳定性而导致的加工性能差的趋势出现在较细的线上。本工作研究了一种数学建模解决方案，用于通过响应面方法（RSM）关联影响电火花线切割过程中各种影响线材振动的各种参数的交互作用和高阶影响。使用方差分析（ANOVA）测试了上述模型的充分性。已经获得加工参数的最佳组合，例如线张力，线运行速度，流速和伺服电压参数，以最大程度地减少线振动。对实验观察结果的分析表明，电火花线切割机中的线张力，线运行速度，流速和伺服电压会极大地影响平均线振动和切口宽度。本工作研究了一种数学建模解决方案，用于通过响应面方法（RSM）关联影响电火花线切割过程中各种影响线材振动的各种参数的交互作用和高阶影响。使用方差分析（ANOVA）测试了上述模型的充分性。已经获得加工参数的最佳组合，例如线张力，线运行速度，流速和伺服电压参数，以最大程度地减少线振动。对实验观察结果的分析表明，电火花线切割机中的线张力，线运行速度，流速和伺服电压会极大地影响平均线振动和切口宽度。本工作研究了一种数学建模解决方案，用于通过响应面方法（RSM）关联影响电火花线切割过程中各种影响线振动的各种参数的交互作用和高阶影响。使用方差分析（ANOVA）测试了上述模型的充分性。已经获得加工参数的最佳组合，例如线张力，线运行速度，流速和伺服电压参数，以最大程度地减少线振动。对实验观察结果的分析表明，电火花线切割机中的线张力，线运行速度，流速和伺服电压会极大地影响平均线振动和切口宽度。已获得最大流量和伺服电压参数，以最大程度地减少导线振动。对实验观察结果的分析表明，电火花线切割机中的线张力，线运行速度，流速和伺服电压会极大地影响平均线振动和切口宽度。已获得最大流量和伺服电压参数，以最大程度地减少导线振动。对实验观察结果的分析表明，电火花线切割机中的线张力，线运行速度，流速和伺服电压会极大地影响平均线振动和切口宽度。