線切割加工後變形是怎麼回事
❶ 線切割中引起工件變形的原因是什麼
1、工件淬火後應力的影響
一般工件在電火花線切割機床上加工,會發生開裂變形的大多回為淬火答工件。淬火後的工件表面受壓應力,內層受拉應力,工件處於應力平衡狀態。但在工件進行線切割加工時,已加工過的部位應力得到釋放,其外表面的淬硬層趨向膨脹,心部的非淬硬層趨向收縮,導致工件變形。
2、工件裝夾的影響
在裝夾工件時,夾具本身製作不精確,且與工作台固定不牢靠,或者是出現裝夾時定位、找正不準確,甚至夾緊力不均勻,造成工件局部受力過大,均會導致加工工件產生變形。
3、工件上磨削裂紋的影響
線切割加工多為工件的最後一道工序,一般在線切割加工進行之前都應安排平磨工序。但平磨時如果措施不當,工件表面極易出現微小甚至不易發現的裂紋。而在線切割加工過程中,由於工件應力的重新分布,會使這些細小的裂紋延伸擴展,造成更大的裂紋或開裂,導致工件變形。
❷ 線切割加工的齒輪變形怎麼辦
選料的問題,齒輪一般為硬料,做熱處理後加工一般是不會變形的
❸ 線切割時工件變形是怎麼回事
切的東西太薄 而且所切范圍大
容易變形
❹ 線切割如何解決切不銹鋼變形問題
在模具加工中,電火花線切割加工技術得到了廣泛的應用,但在線切割加工過程中,模具易產生變形和產生裂紋,造成零件的報廢,使得成本增加等問題屢屢發生。所以,線切割加工中模具的變形和開裂問題,也越來越引起人們的關注,多年來,人們對線切割加工的變形和開裂熟悉不夠,往往造成線切割加工部門與來料加工者之間相互推脫責任,產生矛盾。
其實,變形和開裂的原因是多方面的,如材料問題、熱處理問題、結構設計問題、工藝安排問題及線切割時工件的裝夾和切割線路選擇的問題等等。在這諸多因素中,能否找到線切割加工變形和開裂規律呢筆者通過多年的深入研究,提出了以下防止變形和開裂的措施。
1、產生變形及裂紋的主要因素
在生產實踐中,作者經過大量的實例分析,發現線切割加工產生變形和裂紋與下列因素有關。
1.1與零件的結構有關
1)凡窄長外形的凹模、凸模易產生變形,其變形量的大小與外形復雜程度、長寬比、型腔與邊框的寬度比有關。外形越復雜,長寬比及型腔與邊框寬度比越大,其模具變形量越大。變形的規律是型腔中部癟入,凸模通常是翹曲;
2)凡是外形復雜清角的淬火型腔,在尖角處極易產生裂紋,甚至易出現炸裂現象。其出現的頻率與材料的成分、熱處理工藝等有關;
3)圓筒形壁厚較簿零件,若在內壁進行切割,易產生變形,一般由圓形變為橢圓形。若將其切割缺口,在即將切透時易產生炸裂現象;
4)由零件外部切入的較深槽口,易產生變形,變形的規律為口部內收,變形量的大小與槽口的深度及材料性質有關。
1.2與熱加工工藝有關
1)模具毛坯在鍛造時始鍛溫度過高或過低,終鍛溫度偏低的零件;
2)終鍛溫度過高,晶粒長大,終鍛後冷卻速度過慢,有網狀碳化物析出的模坯;
3)鍛坯退火沒有按照球化退火工藝進行,球化珠光體超過5級的零件;
4)淬火加熱溫度過高,奧氏體晶粒粗大,降低材料強韌性,增加脆性;
5)淬火工件未及時回火和回火不充分的零件。
1.3與機械加工工藝有關
1)面積較大的凹模,中間大面積切除而又事先未挖空,因切去框內較大的體積,框形尺寸將產生一定的變形;
2)凡坯料中無外形起點穿絲孔,不得不從坯料外切入的,不論其凸模回火和外形如何,一般輕易產生變形,尤其是淬火件變形嚴重,甚至在切割中產生裂紋;
3)對熱處理後的磨削零件,無砂輪粒度、進刀量、冷卻方式等工藝要求,磨削後表面有燒傷及微裂紋等疵病的零件。
1.4與材料有關
1)原材料存在嚴重的碳化物偏析;
2)淬透性差、易變形的材料,如T10A、T8A等。
1.5與線切割工藝有關
1)線切割路徑選擇不當,易產生變形;
2)工件的夾壓方式不可靠、夾壓點的選擇不當,均易產生變形;
3)電規准選擇不當,易產生裂紋。
2防止變形和開裂的措施
找到了變形和開裂的原因,即可對症下葯採取相應的措施予以避免,防止變形、開裂。具體的措施可以從以下幾個方面入手:
2.1選擇變形量較小的材料,採用正確的熱處理工藝
為了防止和減少變形、開裂,對需要線切割加工的模具,應對材料的選擇、熱加工、熱處理直到製成成品的各個環節都要充分關注和重視;
1)嚴格檢查原材料化學成分、金相組織和探傷,對於不合格原材料和粗晶粒鋼材及有害雜質含量超標鋼材不宜選用;
2)盡量選用真空冶煉、爐外精煉或電渣重熔鋼材;
3)避免選用淬透性差、易變形材料;
4)坯料應合理鍛造,遵守鐓粗、拔長、鍛壓比等鍛造守則,原材料長度與直徑之比即鍛造比最好選在2-3之間;
5)改進熱處理工藝,採用真空加熱、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級淬火、等溫淬火;
6)選擇理想的冷卻速度和冷卻介質;
7)淬火鋼應及時回火,盡量消除淬火內應力,降低脆性;
8)用較長時間回火,提高模具抗斷裂韌性值;
9)充分回火,得到穩定組織性能;
10)多次回火使殘余奧氏體轉變充分和消除新的應力;
11)對於有第二類回火脆性模具鋼高溫回火後應快冷(水冷或油冷),可消除二類回火脆性;
12)模具鋼化學處理之前進行擴散退火、球化退火、調質處理,充分細化原始組織。
2.2合理安排機械加工工藝
1)線切割工件坯料的大小,要根據零件的大小確定,不宜太小。一般情況下,圖形應位於坯料中部或離毛坯邊緣較遠而不易產生變形的位置上,通常應取圖形到坯料邊距大於10mm;
2)凡較大的型腔或窄長而復雜的凸模,配製坯料時要改變傳統的實心板料習慣。大框型腔、窄長型腔等易變形零件,其中間部位應鏤空。這樣淬火時表裡狀況得以改善,溫差小,產生的應力小,同時切割時切除的體積也就小,應力達到平衡也就不至受破壞;
3)在模具使用答應的情況下,大框形型腔零件的清角處,應適當增加工藝圓角R,或在線切割之前將清角處鑽空,以緩解應力集中的現象;
4)對凸模零件,在淬火之前應在凸塊坯料中鑽外形起點的穿絲孔,使工件在切割時保持內應力平衡且不被破壞,以免從材料外切入引起開裂變形。
2.3優化線切割加工的工藝方案,選擇合理的工藝參數
2.3.1該進切割方法
1)改變一次切割到位的傳統習慣為粗、精二次切割,以便第一次粗切割後的變形量在精切割時及時地被修正。一般精切割時的切割量應根據第一次切割後的變形量大小而定,一般取0.5mm左右即可。這種辦法常應用於外形復雜而勢必產生變形的零件或要求精度較高、配合間隙較小的模具;
2)改變兩點夾壓的習慣為單點夾壓,以便切割過程中的變形能自由伸張,防止兩點夾壓對變形的干涉,但要注重,單點夾壓的合理部位通常在末尾程序處。這樣所產生的變形隻影響廢料部分,避免了對成型部分的影響;
3)對易變形的切割零件,要根據零件外形特徵統籌安排切割的起始點、程序走向及夾壓位置,以減少變形量。一般應選擇較平坦、已精加工或對工件性能影響不大的部位設置線切割的起始點。
2.3.2選擇合理的工藝參數
1)採用高峰值窄脈沖電參數,使工件材料以氣相拋出,氣化溫度大大高於融化溫度,以帶走大部分熱量,避免工件表面過熱而產生變形;
2)有效地進行逐個脈沖檢測,控制好集中放電脈沖串的長度,也可解決局部過熱問題,消除裂紋的產生;
3)脈沖能量對裂紋的影響極其明顯,能量越大,裂紋則越寬越深;脈沖能量很小時,例如採用精加工電規准,表面粗糙度值。
追問:
精簡一點的啊!
回答:
防止變形和開裂的措施
找到了變形和開裂的原因,即可對症下葯採取相應的措施予以避免,防止變形、開裂。具體的措施可以從以下幾個方面入手:
一、選擇變形量較小的材料,採用正確的熱處理工藝
為了防止和減少變形、開裂,對需要線切割加工的模具,應對材料的選擇、熱加工、熱處理直到製成成品的各個環節都要充分關注和重視;
1)嚴格檢查原材料化學成分、金相組織和探傷,對於不合格原材料和粗晶粒鋼材及有害雜質含量超標鋼材不宜選用;
2)盡量選用真空冶煉、爐外精煉或電渣重熔鋼材;
3)避免選用淬透性差、易變形材料;
4)坯料應合理鍛造,遵守鐓粗、拔長、鍛壓比等鍛造守則,原材料長度與直徑之比即鍛造比最好選在2-3之間;
5)改進熱處理工藝,採用真空加熱、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級淬火、等溫淬火;
6)選擇理想的冷卻速度和冷卻介質;
7)淬火鋼應及時回火,盡量消除淬火內應力,降低脆性;
8)用較長時間回火,提高模具抗斷裂韌性值;
9)充分回火,得到穩定組織性能;
10)多次回火使殘余奧氏體轉變充分和消除新的應力;
11)對於有第二類回火脆性模具鋼高溫回火後應快冷(水冷或油冷),可消除二類回火脆性;
12)模具鋼化學處理之前進行擴散退火、球化退火、調質處理,充分細化原始組織。
二、合理安排機械加工工藝
1)線切割工件坯料的大小,要根據零件的大小確定,不宜太小。一般情況下,圖形應位於坯料中部或離毛坯邊緣較遠而不易產生變形的位置上,通常應取圖形到坯料邊距大於10mm;
2)凡較大的型腔或窄長而復雜的凸模,配製坯料時要改變傳統的實心板料習慣。大框型腔、窄長型腔等易變形零件,其中間部位應鏤空。這樣淬火時表裡狀況得以改善,溫差小,產生的應力小,同時切割時切除的體積也就小,應力達到平衡也就不至受破壞;
3)在模具使用答應的情況下,大框形型腔零件的清角處,應適當增加工藝圓角R,或在線切割之前將清角處鑽空,以緩解應力集中的現象;
4)對凸模零件,在淬火之前應在凸塊坯料中鑽外形起點的穿絲孔,使工件在切割時保持內應力平衡且不被破壞,以免從材料外切入引起開裂變形。
三、優化線切割加工的工藝方案,選擇合理的工藝參數
1、該進切割方法
1)改變一次切割到位的傳統習慣為粗、精二次切割,以便第一次粗切割後的變形量在精切割時及時地被修正。一般精切割時的切割量應根據第一次切割後的變形量大小而定,一般取0.5mm左右即可。這種辦法常應用於外形復雜而勢必產生變形的零件或要求精度較高、配合間隙較小的模具;
2)改變兩點夾壓的習慣為單點夾壓,以便切割過程中的變形能自由伸張,防止兩點夾壓對變形的干涉,但要注重,單點夾壓的合理部位通常在末尾程序處。這樣所產生的變形隻影響廢料部分,避免了對成型部分的影響;
3)對易變形的切割零件,要根據零件外形特徵統籌安排切割的起始點、程序走向及夾壓位置,以減少變形量。一般應選擇較平坦、已精加工或對工件性能影響不大的部位設置線切割的起始點。
2、選擇合理的工藝參數
1)採用高峰值窄脈沖電參數,使工件材料以氣相拋出,氣化溫度大大高於融化溫度,以帶走大部分熱量,避免工件表面過熱而產生變形;
2)有效地進行逐個脈沖檢測,控制好集中放電脈沖串的長度,也可解決局部過熱問題,消除裂紋的產生;
3)脈沖能量對裂紋的影響極其明顯,能量越大,裂紋則越寬越深;脈沖能量很小時,例如採用精加工電規准,表面粗糙度值。
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❺ 線切割中引起工件變形的原因是什麼
這個很難說得,會牽扯到很多問題!例如材料本身比較容易變形!像45號鋼板還專真有點頭疼!
加工路屬線沒設置正確也會導致工件的變形!加工方向在加工時工件是否變形影響很大!要是你加工的是壁厚比較薄的工件的話,建議你把電流稍微放小一點!
❻ 在線切割加工中怎麼解決材料變形的問題
因為材料本身會有應力,切割肯定是打破了原有應力平衡變形後達成了新的平衡,只是應力有大有小,變形也會大小不一,這如同一根竹片中間劈開,兩半都彎,大半彎得少,小半彎得多。線切割加工是同一道理,只是變形小到最終的精度范圍以內,加工也就算完成了。
應力是材料內固有的,隨強度和硬度的提高而在加大的,暫時達成平衡的一種彈性力。所以越是淬火硬的好材料變形越大。這類材料要求淬火前的反復鍛造,均勻組織。並把大量的加工餘量和大塊的廢料在淬火前就去掉,即在淬火時已把暫時維持平衡的那部分應力基本去掉了。淬火後所切掉的是達成應力平衡的那一小部分。這樣因線切割造成的變形就會小得多。
淬火前沒做處理也沒去除餘量的時候,也就是拿到的是一個具有強大且完整應力的一塊實心料怎麼辦?
那就只好靠我們線切割自己消除應力,去除餘量了。那就是粗切,算記好留量,設置好夾頭,把大部分的餘量先去掉。拿到一個形狀已很接近最終工件,已不具有很大變形能力的新的毛壞,如果再附以高低溫的時效處理,材料變形就可算是徹底解決了。
材料變形還會有一個突出的現象,就是切割入口處不能閉合,這大多是因為壓板壓的位置不對,沒把出入口處壓死,在切割過程中,入口處已隨著形變發生了位移,盡管座標回到了原位,但入口早已跑了,造成入口處台階錯口,費了很長時間,得到的是一個廢品。這就靠對材料變形有充分認識,前期採取相應措施,切割也採取相應方法,所謂切割經驗也在於此。
上述主要是材料變形,因特殊細長形狀的零件也會變形,如鍾表秒針沖模的沖頭,彈簧卡圈沖模的凹模和沖頭,它們都會因在大塊毛壞上切下一個小窄條而使取下的工件面目全非,更談不上幾μ最多隻允許十幾個μ的配合間隙了。這類因形狀而容易變形的零件,就只有把毛壞料做好預處理,淬火前加工成餘量極小的半成品,在淬火工序中工件得到充分的形變,切割時選擇好切割路線和夾頭的位置,得到合格的零件就有把握了。
❼ 機械加工後工件為什麼會變形
殘余應力產生的過程是一個非常復雜的力學過程。切削加工時,伴隨著內局部高溫、高容壓、高應變和高應變率,在切削區產生嚴重的不均勻的熱一彈塑性變形。其產生的原因通常歸於以下二個方面:一方面是機械應力引起的不均勻彈塑性變形;另一方面是熱應力引起的不均勻熱一彈塑性變形。實質上殘余應力的產生是各種影響因素綜合疊加的結果,還需要根據具體加工條件進行具體分析。切削加工硬化產生的原因:切削加工後的表面層硬度,取決於金屬在切削過程中的變形強化和溫升弱化。切削時,加工表面一方面經過了很大的塑性變形,受到變形強化;另一方面又受到高溫的作用,表面發生弱化。因此,強化和弱化是同時進行的,已加工表面的硬度變化,是在切削應力和熱應力的雙重作用下的綜合作用結果
❽ 中走絲線切割機床線切割變形問題如何處理
在中走絲線切割機床線切割加工前,模板已進行了冷加工、熱加工,內部已產生了較大的殘留應力,而殘留應力是一個相對平衡的應力系統,在線切割去除大量廢料時,應力隨著平衡遭到破壞而釋放出來。因此,模板在線切割加工時,隨著原有內應力的作用及火花放電所產生的加工熱應力的影響,將產生不定向、無規則的變形,使後面的切割吃刀量厚薄不均,影響了加工質量和加工精度。針對此種情況,對精度要求比較高的模板,通常採用4次切割加工。
第1次切割將所有型孔的廢料切掉,取出廢料後,再由機床的自動移位功能,完成第2次、第3次、第4次切割。a切割第1次,取廢料→b切割第1次,取廢料→c切割第1次,取廢料→n切割第1次,取廢料→a切割第2次→b切割第2次→n切割第2次→a切割第3次→n切割第3次→a切割第4次→n切割第4次,加工完畢。
這種切割方式能使每個型孔加工後有足夠的時間釋放內應力,能將各個型孔因加工順序不同而產生的相互影響、微量變形降低到zui小程度,較好地保證模板的加工尺寸精度。但是這樣加工時間太長,穿絲次數多,工作量大,增加了模板的製造成本。另外機床本身隨加工時間的延長及溫度的波動也會產生蠕變。
因此,根據實際測量和比較,模板在加工精度允許的情況下,可採用第1次統一加工取廢料不變,而將後面的2、3、4次合在一起進行切割(即a切割第2次後,不移位、不拆絲,緊接著割第3、4次→b→c……→n),或省去第4次切割而做3次切割。這樣切割完後經測量,形位尺寸基本符合要求。這樣既提高了生產效率,又降低人工,因此也降低了模板的製造成本。
❾ 線切割割出的工件變形是什麼原因
分段加工吧,兩對邊先加工,再割另外兩邊。
快走絲的話還好點,慢走絲因為水溫,水壓等原因加工的時候容易變形,這個時候兩對邊先開粗,然後松下壓板,再鎖緊,再修刀。這樣變形會小點。