在线切割加工过程中,由于工件材料的热处理状态、应力状态、装夹方式、加工路径的安排、工件的结构形状等原因,使得加工后的工件产生尺寸和形状误差,严重的会使工件产生断裂。
因为材料本身会有应力,切割肯定是打破了原有应力平衡变形后达成了新的平衡,只是应力有大有小,变形也会大小不一,这如同一根竹片中间劈开,两半都弯,大半弯得少,小半弯得多。线切割加工是同一道理,只是变形小到最终的精度允许范围以内,加工也就完成了。
应力是材料内固有的,随强度和硬度的提高而加大的,暂时达成平衡的一种弹性力。所以越是淬硬的材料变形越大。这类材料要求淬火前反复锻造,均匀组织。并把大量的加工余量和大块的废料在淬火前就去掉,即在淬火时已把暂时维持平衡的那部分应力基本去掉了。淬火后所切掉的是达成应力平衡的那一小部分。这样因线切割造成的变形就会小得多。如果淬火前没做处理也没去除余量,也就是一个具有强大且完整应力的实心料,那就只好靠线切割自己消除应力,去除余量。首先是粗切,计算好留量,设置好夹头,把大部分的余量先去掉。得到一个形状已很接近最终工件、已不具有很大变形能力的新的毛坯,如果再加以高低温的时效处理,材料变形就可算是彻底解决了。
上述主要是材料变形,因特殊细长形状的零件也会变形,如钟表秒针冲模的冲头,弹簧卡圈冲模的凹模和冲头。这类因形状而容易变形的零件,就只有把毛坯料做好预处理,淬火前加工成余量极小的半成品,在淬火工序中工件得到充分的形变,切割时选择好切割路线和夹头的位置,这样,得到合格的零件就有把握了。
材料变形还会有一个突出的现象,就是切割入口处不能闭合,这大多是因为压板压的位置不对,没把出入口处压牢,在切割过程中,入口处已随着形变发生了位移,尽管坐标回到了原位,但入口早已偏了,造成入口处台阶错口,费了很长时间,得到的是一个废品。这就靠对材料变形有充分认识,前期采取相应措施,采取相应方法切割,所谓切割经验也在于此。(www.xing528.com)
一般来说,当一个具有内应力的工件从端面切割时,在工件材料上就会产生与之相应的应变,这就影响了获得理想的精度。为了防止这种情况的发生,在工件上用穿孔机打一个孔(起始孔),直径约为1~3mm,从这一点开始加即可,如图5-1所示。
图5-1 加工起始点的合理设置
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