Mathematical Modeling of Diameter and Circularity Deviation in Wire Electrical Discharge Machining of a Hot Work Tool Steel Translated title: Mathematische Modellierung der Durchmesser- und Kreisformabweichung beim Bohren eines Warmarbeitsstahles mittels Drahtfunkenerodieren

Abstract

The suitable selection of manufacturing process and conditions are very important in manufacturing processes to obtain good surface quality and dimensional precision. Thus, it is required to know properties relating to material, surface quality and dimensional precision by means of mathematical models which allow some predictions taking into account operation conditions such as feed rate, current and pulse on time, etc. Wire electrical discharge machining (WEDM) represents a modification of electro discharge machining (EDM) and is widely used for a long time for cutting punches and dies, shaped pockets as well as other machine parts on conductive work materials. Present work is focused on the regression modeling predicting diameter and circularity deviation of a hot work tool steel. Mathematical relationships between circularity and diameter deviation as well as WEDM cutting parameters (feed rate, current and pulse on time) have been investigated. Results show that, regression analysis can be successfully applied for this mathematical model.

Abstract

Die Wahl des geeigneten Fertigungsverfahren und der -bedingungen sind sehr wichtig in Produktionsprozessen, um eine gute Oberflächenqualität und Dimensionsgenauigkeit zu erhalten. Es ist daher notwendig, die Eigenschaften bezüglich des Werkstoffs, der Oberflächenqualität und Dimensionsgenauigkeit für mathematische Modelle zu kennen, die es erlauben einige Vorhersagen in Bezug auf die Prozessbedingungen, wie Zufuhrrate, Pulsstromstärke und -zeit etc. WEDM ist eine Modifikation des Funkenerodierens (Electro Discharge Machining (EDM)) und wird seit langer Zeit und sehr breitgefächert für die Herstellung von Schneidstempeln und Stanzformen sowie von Pressformen und anderen Maschinenteilen für leitende Arbeitswerkstoffe angewendet. Die vorliegende Arbeit ist auf die Regressionsmodellierung und die Vorhersage der Durchmesser- sowie der Kreisformabweichung bei einem Warmarbeitsstahl fokussiert. Mathematische Verhältnisse zwischen der Kreisform- und Durchmesserabweichung und den WEDM-Parametern (Zufuhrrate, Pulsstromstärke und -zeit) wurden untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Regressionsanalyse als Verfahren für solche mathematischen Modellierungen erfolgreich angewendet werden kann.