电火花成形机床热变形影响因素的分析
电火花加工常见的异常问题及分析
2.粗糙度不符合要求。
加工完成的表面粗糙度不符合要求是表面质量异常的常见问题。 一些精密部位通常要求加工出很细微的表面再采用抛光处理,如果 加工得粗将会增大抛光量,影响加工形状、尺寸精度。还有一些产 品是要求表面火花纹的,这就要求加工出来的表面粗糙度符合要求, 整体均匀。上述的电规准选择不当和冲油因素也是产生表面粗糙度 不符合要求的重要原因。另外还有电极表面粗糙度、电极材料、加 工留量等因素的影响。
电火花加工在模具制造中是十分重要的工艺环节,尤其在塑
料模制造中更为重要。大多塑料模零件通常采用电火花加工来完成 最终精加工,加工完成的质量直接影响模具零件的装配性能或成型 精度。加工出现的异常问题轻则造成一些不必要的处理方法,重则 造成工件整体报废,延长了模具制造周期,增加了模具制造成本, 降低了模具质量,因此防范发生加工异常问题具有重要意义。加工 异常问题包括加工中的不正常现象和加工后的质量问题。
一、电火花加工常见的异常问题及分析 ㈠ 模具零件加工完成后加工部位实测尺寸不合格。 如果加工尺寸不在公差允许范围内,即为不合格尺寸。不合格尺寸 有大于最大极限尺寸和小于最小极限尺寸。
影响加工尺寸大小的因ຫໍສະໝຸດ 有以下几种: 1.电极尺寸缩放量的影响。
确定电极缩放量大小时要视加工部位的不同而合理选用。在加工 时,实际产生的火花间隙与电极缩放量的不匹配将直接影响加工尺 寸的精度。
4.电参数调节因素的影响。
电参数调节直接关系到加工中实际火花位的大小。更改电参数 条件的各项均会影响火花间隙的大小。对火花间隙影响最明显的是 电流,随着电流的增大火花间隙也相应增大。脉冲宽度的影响也是 如此。脉冲间隙的增大会使火花间隙变小,但作用不是很明显。其 它相关参数也在间接地影响火花位的大小。因此在调节电参数时一 定要选用合理,更改电参数时要弄清楚会对加工尺寸产生的影响。
电火花加工中出现问题及解决方法
5.工件上产生金属瘤
(1)加工中若工件发现金属瘤,主要原因是工作液黏度太大(2)检查工件上的台阶角处,是否堆集废屑
(1)更换工作液(2)在台阶角上钻孔,以便于排,参1 gd.窿屑,使金属瘤消除
电火花加工中出现问题及解决方法
故障现象
故障原因
解决方法
1.凸、凹模加平工间隙太大
机床进给头与工作台面不垂直;凹模上、下平面与机床台面平行;电极装卡歪斜,不与凹模基准平面垂直;电规准选择不合适粗加工时工作台面发生移动;|加工时,机床进给量不合适
重新检查或调整机床,使进给台与工作台面、电极装夹后与凹模平面必须垂直,不得歪歪斜;调整|机床的工作台面与被加工凹模平面平行;合理地选择电规准及精加工时的机床进给量
3.凹模型孔清角圆角半径太大
(1)精加工电规准选择不合理(2)精加工时间太短,还未修出清角,就将工件卸下
(1)适当选择合适的精加工工电规准(2)延长或合理掌握加工时
4.凹模孔壁出现台阶
(1)机床进给头主轴垂直进直给时发生抖动(2)电极加工质量不好,表面不平直(3)精加工时,电极或工件由于某种原因发生了位置的变化
2.凹模孔壁发现烧伤或裂纹
凹模材料质量不好或选材不,适;成局部电弧放电;电极及凹模间出现杂质,废屑未能及袁
合理地选用凹模材料或更换材|质;根据加工情况,调节直流电压发大小;清除电极与凹模间的杂,极并清洁工作液;电极比较大时,可以在电极上钻工艺孔,以易于排1除废渣微信公众号:hcsteel
浅析影响电火花大面积加工的因素及解决办法
在加工方向的投影尺寸为 10 ]0 加工面积 比较大 , 8 x2 , 因此导致面积效应的产生 。 另外 由于大面积加工时, 电 极运动阻力随放电间隙变化而急剧变化, 对加工过程 产生较大的影响 , 当加工面积较大而放电间隙较小时, 工作液在放电间隙中的流动会受到很大阻力, 相应在 放电间隙中产生较大 的压差, 从而使 电极受到较大 的 运动阻力, 电极所受到的这种运动阻力会使电极 、 电极 夹头 、 进给丝杠和螺母等产生相应变形 。由于这些 因
通过 以上 问题 的分析 ,我们提出下面三种解决方
法:
电极设计加工完之后 , 根据 电极和加工要求编写
出数控加工程序工 , 但在在加工 中却 出 现了一些问题致使加工不能正常进行 , 出现的问题主 要有 以下几方面:
维普资讯
浅析影 响电火 花大面 积加工 的 因素及解 决办法
朱 财
新疆天业集团模具 中心 , 新疆石河子 ,8 2 0 3 00
摘 要: 本文通过对一套模具利 用电火花机床进行加 工的过程 中所遇到的一些问题 的分析 以 及解决方 法的讨论 , 出了一些电火花大面积加 工中影响加工的 因素和消除这些因素对加工 提
精度 。
34 解 决 问题 的方 法 .
经过上面的分析我们可以看 出只要能够使在加工
时产生的铁屑 、 碳黑 、 气体能够从腔体 内排出 , 改善加
图 3 镶 块 型 腔 电极
工条件 ,能够减小加工时电极所受的阻力就能够解决 上述加工时存在的问题 。
32 ; -过程 中出现 的 问题 . br  ̄
热 区 的位 置有 小 的台尖 不 影 响制 品 的外 观质 量 ,因此
机床 C轴出现漂移现象 , 加工 时出现异常声音; 在加工 时出现放 电异常 , 积碳率和短路率特别高 , 使放 电不 能够 正常进行 , 致使加工 速度极慢 , 加工 中深度 达不
机床热变形产生的原因及常用控制方法
3 减 少机 床热 变形 的方 法 目前 , 内外 对热变 形 的研究大 致 分为三类 : 国
机床热变形对机床加工的影响集 中体现在加
收稿 日期 :O 7_ 2 _ 1 2 0 —o — o
热 变形 引起机 床 主轴 角度 位 置 变 化 , 者 工 或
作 台相对 于 主轴 轴线 出现 角 位移 , 导致 主轴 轴 线
相 对于 工作 台的 平行 度 或 垂 直度 变化 , 成 加 工 造
表 面对基 准 的不平 行或 不垂直 。 ( ) 件 直线度 变化 3部
热变 形 引起工 作 台部 件运 动 平 面 的弯 曲 , 或 者 引起导 轨弯 曲 , 致 运 动部 件 移 动 时 出现 直线 导
关键词 : 机床 ; 热变形 ; 制 控
中圈分 类号 :G 0 .5 T S 2 1 文献标识码 : A
T e Ge e aig Re s n frMa hn o l h r lDe r ain h n r t a o o c ie T o ema fm t n T o o
C e r a e ma hn n c u a yo at .T eme o st e u et e ma hn o l h r a eo ai n ae: e a l n a d c e s c i i ga c rc f rs h t d o rd c h c i et o e l d f r t l t r l e- p h t m m o h m 一 r tmo e ig a d c mp n ai n e e au e c nr l p i z t n d s n o e a tt h r ce i is o d l n o e s t ,tmp r t r o t ,o t n o o mi i e i f h r l sae c a a t r t . ao g t m sc
数控电火花成型加工质量问题分析及对策
拼合 电极或每个电极单独放电加工后 , 往往在型腔表面上留有拼接痕迹 , 如图 2 所示。 拼接痕迹产生
的主要 原因是 电极损耗 ( 电极 拼缝处 两棱 的损耗 ) 电极 损耗是 由于 在加工过 程 中 , 电发 生在 电极端 部 。 放 前沿尖 角处 , 电流密度 较大 , 放电集 中度高 。严重 的 电极 损耗 现象会 造成 电极 拼缝处 几何形 状发 生改 变 , 如图 3 示。 所 电极 拼缝处 的这种几 何形状 的改 变 , 即电极拼缝 处两棱 的损耗 , 将直 接导致 该处 的放 电间隙
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数控 电火花成型 加工质量 问题 分析及对策
王 敏
( 集美大学 工程技术学院, 福建 厦 f 6 0 1 - j 12 ) 3
摘
要: 分析了数控电火花成 型加工 中常出现 的一些表面质量和加工精度问题 , 过大量 的实验论证 和数据分 经
整放 电参数 , 如调小脉冲电流或脉冲频率 , 若仍不能排除则重新抛光 电极 , 提高电极表面粗糙度以及调整
收稿 日期 : 0 8 1— 4 修 回 日期 : 0 8 1— 0 20一0 2 ; 20 — 2 1
作者简介 : 王敏( 9 7 )男 , 15 一 , 山东沂水人 , 高级讲师 , 研究方向为数控技术 。
明显增大, 使得加工过程 中该处金属无法被加工到, 最终造成拼缝处的放电加工表面上留有不规则的凸 起痕迹。采取的措施为: 在设计和加工电极时将两电极的结合部分重合 12 m左右拼接,  ̄r a 如图 4 所示 。
接联系 , 如果采取加大间隙措施 , 即使表面粗糙度改善了, 型腔的清晰度 、 平面度也将会恶化。 要保证小间
电火花成形加工原理、特点和影响加工因素
电火花加工一、概述二、电火花成形加工1.电火花加工机床常见的电火花成形加工机床由机床主体、脉冲电源、伺服系统、工作液循环系统等几个部分组成。
(1)机床主体:包括床身、工作台、立柱、主轴头及润滑系统。
用于夹持工具电极及支承工件,保证它们的相对位置,并实现电极在加工过程中的稳定进给运动。
(1)脉冲电源:把工频的交流电流转换成一定频率的单向脉冲电流。
(2)伺服进给系统:使主轴作伺服运动。
(3)工作液循环过滤系统:提供清洁的、有一定压力的工作2.电火花成形加工的原理电火花成形加工的基本原理是基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的金属,以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。
要达到这一目的,必须创造下列条件:(1)必须使接在不同极性上的工具和工件之间保持一定的距离以形成放电间隙。
一般为0.01~0.1mm左右。
(2)脉冲波形是单向的,如图所示。
(3)放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行。
(4)有足够的脉冲放电能量,以保证放电部位的金属熔化或气化。
如图,自动进给调节装置能使工件和工具电极保持给定的放电间隙。
脉冲电源输出的电压加在液体介质中的工件和工具电极(以下简称电极)上。
当电压升高到间隙中介质的击穿电压时,会使介质在绝缘强度最低处被击穿,产生火花放电。
瞬间高温使工件和电极表面都被蚀除掉一小块材料,形成小的凹坑。
一次脉冲放电之后,两极间的电压急剧下降到接近于零,间隙中的电介质立即恢复到绝缘状态。
此后,两极间的电压再次升高,又在另一处绝缘强度最小的地方重复上述放电过程。
多次脉冲放电的结果,使整个被加工表面由无数小的放电凹坑构成极性效应(1)什么是极性效应?在脉冲放电过程中,工件和电极都要受到电腐蚀。
但正、负两极的蚀除速度不同,这种两极蚀除速度不同的现象称为极性效应。
(2)为什么会有极性效应?产生极性效应的基本原因是由于电子的质量小,其惯性也小,在电场力作用下容易在短时间内获得较大的运动速度,即使采用较短的脉冲进行加工也能大量、迅速地到达阳极,轰击阳极表面。
影响电火花加工工件表面质量的原因分析
影响电火花加工工件表面质量的原因分析
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为了加工出尺寸精度高、表面质量好的电火花加工产品,需要数控电火花机厂家对所用工件材料进行细致考虑:
1、由于工件材料不同,熔点、气化点、导热系数等都不一样,因而即使按同样方式加工,所获得的工件表面质量也不相同,因此必须根据实际需要的表面质量对工件材料作相应的选择。
例如要达到高精度,就必须选择硬质合金类材料,而不应该选不锈钢或未淬火的高碳钢等,否则很难达到所需要求。
2、由于工件材料内部残余应力对加工的影响较大,在对热处理后的材料进行加工时,由于大面积去除金属和切断加工会使材料内部残余应力的相对平衡受到破坏,从而可能影响零件的加工精度和表面质量。
为了避免这些情况,应选择锻造性好、淬透性好、
3、加工过程中应将各项参数调到最佳状态,在加工过程中还应注意倾听机床发出的声音,正常加工的声音应为很光滑的“哧-哧”声。
同时,正常加工时,数控电火花机床的电流表、电压表的指针应是振幅很小,处于稳定状态,此时进给速度均匀而且平稳。
影响电火花加工工件表面质量的因素很多,但只要对其进行系统的分析和科学的分类,就可以对这类复杂而且零乱的因素进行控制与调配,从而改善和提高工件表面质量。
具体情况也可咨询:东莞鼎亿数控电火花机厂家。
电火花成型机床维修故障原因分析
电火花成型机床维修故障原因分析
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电火花成型机床维修故障析——加工会出现积碳动作(积碳位置动作)。
由东莞鼎亿电火花成型机师傅来简单分析一下原因:
1、积碳高度是否设定错误(需设定在加工面以上)。
2、积碳敏度是否设定值太低,一般设定值在5~7之间。
3、检查OSCIO1板CN9接到POWER板X1的接线是否不良或接错。
4、放电效率设太低或间隙电压设太高使电极无法放电往上拉超过所设的积碳高度。
5、检查RESBASE板 TB1 LVG EP+接到OSCIO1 CN9接线不良、OSCIO1板装配不良。
6、OSCIO1故障或POWER板故障。
如上述还不能解决问题,一定要找专业的电火花成型机厂家师傅来维修。
东莞鼎亿火花机厂7*24小时服务体系,专业工程师为您提供最及时的技术支持过20名专业售后工程师,全国范围内7*24小时待命,2小时内响应。
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电火花加工中影响成型面加工质量因素的分析
电火花加工中影响成型面加工质量因素的分析摘要:本文从电火花加工实际出发,分析了电火花加工中影响成型面加工质量的各种干扰因素,提出了稳定放电加工,提高加工质量的相应措施以及获得最佳加工效果的途径。
关键词:电火花加工;干扰因素;措施1 影响加工的因素在电火花成型加工中往往会出现各种影响加工质量的干扰因素,主要有:(1)短路,(2)拉弧,(3)加工参数选取不当,(4)工作液质量的影响,(5)加工安全措施不当。
2 问题的提出及对策2.1 短路的影响“不接触加工”是电火花加工与普通切削加工的不同之处,如图示1所示。
正常电火花加工时工件和工具电极有一放电间隙,工件以V w的速度不断被蚀出,间隙S将逐渐扩大,必须使电极工具以速度V d补偿进给以维持所需的放电间隙;如果进给量V d大于工件的蚀出速度V w,则间隙S将逐渐变小,此时电蚀产物难以及时排除,从而产生二次放电,使能量消耗在电蚀产物的重熔上,同样会使加工速度降低,加工面烧伤。
当间隙值等于零(S=0)时,则形成短路。
虽然短路本身既不产生材料蚀出,也不损伤电极,但在短路处造成了一个热点,而在短路数次后,自动调节系统使工具电极在回退消除短路时又很容易引发“拉弧”。
为此,在电火花加工过程中,尤其在由粗―中―精转换加工规准之后,要维持一定的放电间隙,必须重新调节主轴进给量旋钮才能达到稳定进给的加工状态,即使在同一规准下,当加工面积或加工深度有了较大的变化时,也应重新调节进给旋钮,以防出现不稳定加工状态和短路现象。
2.2 拉弧的影响拉弧现象在电火花加工中常常发生,一旦出现,它将直接影响到加工的稳定性,降低其加工速度和加工质量。
在实际加工中,为确保加工质量,防止拉弧,我们往往则采取:(1)在加工小面积工件时,由于它的局部电蚀产物浓度过高,放电后的余热未及时传播扩散,一般取较小的峰值电流,其电流密度可维持在3-5A/cm2范围内。
(2)在加工较大面积工件时,尤其是在加工细长型腔,形状复杂的工件时,往往通过提高抬刀运动或增加冲液压力来防止和降低拉弧现象。
浅析电火花线切割加工中的变形与开裂
浅析电火花线切割加工中的变形和开裂(王瑞雪473000 南阳市高级技工学校)摘要:本文分析了线切割过程引起变形与开裂的机理、因素及预防措施关键词:模具变形机理、影响因素、碳化物偏析、防止措施、固溶超细化本人在模具教学实际装配时,常常发现学生在线切割加工中用同一加工轨迹生产的“凹模,凸模”不配。
配合间隙大的大,小的小,出现严重的形状“错位”变形。
下面就模具变形和开裂机理、影响变形和开裂主要因素和控制模具变形的措施与大家共同探讨,以提高模具产品的质量和使用寿命,并为模具教学提供切实的经验。
一、模具变形和开裂的机理在电火花线切割加工过程中,由于受瞬时高温作用和工作液快速冷却作用,使材料化学成分和组织结构发生变化,形成加工变质层(非回火马氏体、残余奥氏体、树枝状共晶碳化物)。
该变质层是形成裂纹和变形的原由。
二、影响变形及裂纹的影响因素1、模具材料和热处理:材料决定性能,性能决定用途。
材料和热处理引起的变形和开裂主要存在两方面:1)原材料存在严重的碳化物偏析现象;即:含有大量的共晶碳化物,且碳化物呈网状和带状分布不均匀,偏析严重。
2)选用淬透性差、易变形的材料,如T10A、T8A等。
2、模具结构:它包括模具工作部分的几何形状(圆角半径、凸模端面形状、凹模锥角和凹模截面变化)和模具的结构形式(整体式模具和组合式模具两种)。
3、线切割加工工艺:如切割路径、穿丝孔、工艺安排、工件装夹。
三、防止变形和开裂的措施为了防止和减少变形和开裂,应从材料的选择、热加工(锻打、热处理)、结构设计、加工工艺等各个环节都应充分关注和重视;1、选择变形量较小的材料,采用正确的热处理工艺。
1)对存在碳化物严重偏析的模具钢。
要通过合理锻造,使碳化物均匀细化,呈细粒状弥散分布。
且要进行必要的热处理,以消除锻后残余应力的影响。
对于尺寸较大或无法锻造的模具,可采用固溶双细化处理,使碳化物细化、棱角圆整化,同时使奥氏体晶粒超细化。
可达到减少模具热处理变形的目的。
影响电火花加工精度的因素
影响电火花加工精度的因素影响电火花加工精度的主要因素有: 放电间隙的全都性, 工具电极的损耗及其稳定性. 电火加工时, 工具电极与工件之间存在着肯定的放电间隙, 假如加工过程中放电间隙保持不变, 则可以通过修正工具电极的尺寸放电间隙进行补偿, 以获得较高的加工精度. 然而放电间隙的大小实际上是变化的, 影响着加工精度.除了保持间隙能否全都性外, 间隙大小对加工精度也有影响, 尤其是对简单外形的加工表面, 棱角部位电场强度分布不均, 间隙越大, 影响越严峻. 因此, 为了削减加工误差, 应采纳较少的加工规准, 缩小放电间隙, 这样不但能提高仿形精度, 而且放电间隙愈小, 可能产生的间隙变化量也愈小; 另外,, 还必需尽可能使加工过程稳定. 电参数对放电间隙的影响也特别显著, 精加工的放电间隙一般只有0.01mm, 而粗加工时则为0.5mm 左右.工具电极的损耗对尺寸精度和外形精度都有影响. 电火花穿孔加工时, 电极可以贯穿型孔而补偿电极损耗, 型腔加工时则无法采纳这一方法, 精密型腔加工时可以采纳更换电极的方法.影响电火花加工外形精度的因素还有“ 二次放电”, 二次放电是指已加工表面上由于电蚀产物等的介入而再次进行的非必要的放电, 它使加工深度方向产生斜度和加工棱角棱边变顿.电火花加工时, 工具的尖角或凹角很难精确的复制在工件上, 这是由于当工具为凹角时, 工件上对应的尖角处放电蚀除的概率大,简单患病腐蚀而成为圆角. 当工具为尖角时, 一则由于放电间隙的等距性, 工件上只能加工出以尖角顶点为圆心, 放电间隙s 为半径的圆弧; 而则工具上的尖角本身因尖端放电蚀除的概率大而损耗成圆角. 采纳高频窄脉宽精加工, 放电间隙小, 圆角半径可以明显削减, 因而提高了仿形精度, 可以获得圆角半径小于0.01mm 的尖棱, 这对于加工精密小模数齿轮等冲模是很重要的.目前, 电火花加工的精度可达0.01-0.05mm, 在精密光整加工时可小于0.05mm.。
加工工艺对微细结构零件热变形的影响分析
加工工艺对微细结构零件热变形的影响分析引言:微细结构零件在现代工业中扮演着重要的角色,其精度和可靠性要求越来越高。
然而,加工过程中的热变形是一个常见且严重的问题。
本文将对加工工艺对微细结构零件热变形的影响展开论述,希望为解决该问题提供一些启示。
一、热变形的原因热变形是由于加工过程中产生的热量引起的。
当材料受到热量的影响时,其内部结构会发生变化,导致零件的尺寸和形状产生偏差。
造成热变形的原因有以下几点:1. 热膨胀:当材料受热时,分子之间的距离增加,导致材料膨胀。
这种膨胀常常会使零件的尺寸发生变化。
2. 热应力:加工过程中使用的热源(如高温电弧、高温切割)会导致零件表面的局部温度升高,从而引起热应力。
热应力可以导致材料的尺寸和形状发生变化。
3. 相变:一些材料在加工过程中会发生相变,其晶格结构和密度会发生变化,导致零件的尺寸和形状产生偏差。
二、加工工艺对热变形的影响加工工艺的选择对热变形的发生和程度有着重要的影响。
以下将分析几种常见的加工工艺对热变形的影响:1. 焊接:焊接是一种常见的加工工艺,但其热变形问题也是相当严重的。
焊接过程中产生的高温会导致材料的热膨胀和热应力,从而使焊接零件的尺寸和形状发生变化。
因此,在焊接过程中需要采取一些措施来减少热变形,如控制焊接电流和预热工件等。
2. 切割:切割是一种常见的加工工艺,特别是在金属加工中。
切割过程中使用的高温切割工具会引起材料的热膨胀和热应力,导致零件的尺寸和形状发生变化。
为了减少热变形,可以采用一些降低热量输入和均匀分布热量的技术,如使用冷却剂、使用多刀具等。
3. 硬化处理:硬化处理是提高材料硬度和强度的一种方法,但其过程中也会产生高温,引起热变形。
在硬化处理中,控制加热速度、温度和冷却速度等参数可以减少热变形的发生。
三、解决措施针对加工工艺引起的微细结构零件热变形问题,可以采取以下一些解决措施:1. 控制温度:在加工过程中,控制温度是减少热变形的重要手段。
数控电火花成型加工的质量问题分析及对策研究
数控电火花成型加工的质量问题分析及对策研究1. 前言随着工业技术的不断发展,数控电火花成型加工得到了广泛应用。
数控电火花成型加工可以精密、高效地加工各种金属和非金属材料,但是在实际应用中,也会遇到一些质量问题。
本文通过对数控电火花成型加工的质量问题进行分析,探讨其产生的原因,并提出相应的解决方案,以期能够有效减少或避免质量问题的发生,提高数控电火花成型加工的精度和效率。
2. 数控电火花成型加工的质量问题分析2.1 表面质量问题数控电火花成型加工中的表面质量问题主要包括坑洞、裂纹、烧孔等。
这些问题对于零件的功能和美观度都有很大影响。
产生原因:(1)电极与工件之间的间隙不恰当,导致电弧能量过大或过小,从而在工件表面留下坑洞、裂纹等瑕疵。
(2)电极烧损、表面不光滑,导致电火花成型时无法避免烧孔等问题。
(3)工件表面质量差,存在凹凸不平、氧化等情况,也可能导致表面质量问题。
解决方案:(1)调整电极与工件之间的间隙。
根据工件材料、形状、电极材料等因素,调整间隙大小,避免电弧能量过大或过小。
(2)精心制作电极,保证表面光滑。
采用高品质电极材料,如单晶金属电极或直径较小的黄铜电极,可以有效降低烧损和烧孔等问题。
(3)优化工件表面处理方式。
使用合适的工艺方法,如先进行打磨或喷砂处理,使表面平整并去除氧化物,有助于提高加工质量。
2.2 角度误差问题角度误差是数控电火花成型加工中最常见的质量问题之一。
在加工过程中,由于工件夹持、电极选择不当等因素,都可能导致角度误差问题。
产生原因:(1)工件夹持不牢固,导致工件在加工过程中产生微小的移动,进而导致角度误差问题。
(2)电极选择不当,如太粗、太软等电极,易导致角度偏差。
解决方案:(1)加强工件夹紧。
选择合适的夹具,并严格控制夹紧力度和位置,确保工件在加工过程中不会产生移动。
(2)选择合适的电极。
根据工件的形状、尺寸、材料等因素,选择合适的电极进行加工,以避免电极弯曲或偏移等现象。
机械加工过程中的热变形研究
机械加工过程中的热变形研究机械加工是一项常见且重要的制造过程,它通过切削、锻压、焊接等方式来改变材料的形状和尺寸。
然而,在机械加工过程中,由于高温和巨大的力量,材料容易发生热变形。
热变形是指在高温下材料在受力条件下发生形变的现象。
本文将探讨机械加工过程中热变形的影响因素以及相关研究成果。
首先,在机械加工过程中,温度是一个重要的变量。
高温会导致材料结构的变化,并影响其力学性能。
研究表明,在高温下,材料的塑性增加,容易发生热塑性变形。
此外,热膨胀也是一个常见的问题。
当材料受热时,由于热膨胀系数的差异,不同部位的材料会产生不同的膨胀变形,从而影响整体形状和尺寸的精确性。
其次,材料的组织结构也对热变形有着显著的影响。
晶粒度、析出物和相变等微观结构对材料的塑性变形和热膨胀行为有重要影响。
研究人员通过观察和分析材料的显微组织结构,揭示了晶体和晶界的行为变化对热变形的影响机制。
此外,通过改变材料的淬火和固溶处理等热处理工艺,可以调控材料的组织结构,从而降低热变形的发生。
在研究热变形方面,科学家们进行了大量的实验和数值模拟。
通过设定不同的加工温度、应力、变形速率等条件,可以观察材料在高温下的形变行为并揭示热变形机制。
此外,使用有限元分析等数值模拟方法,可以定量分析和预测热变形的规律。
这些研究结果可为实际加工过程提供参考,以减少热变形对产品质量的影响。
除了温度和组织结构外,机械加工过程中的冷却方式也会对热变形产生影响。
在一些情况下,通过控制冷却速率,可以有效地控制材料的热变形。
例如,快速冷却可以抑制材料的晶界迁移和晶粒长大,从而降低热变形的程度。
此外,使用冷却剂或冷却装置,可以在加工过程中控制材料的温度分布,有效减少热变形。
在实际机械加工中,设计和选择合适的工艺参数对热变形的控制至关重要。
例如,通过降低切削速度、增加润滑剂的使用量等方式,可以降低加工过程中的摩擦热,减少材料的热变形。
此外,正确选择刀具材料和形状,也可以改善切削过程中的温度分布,从而减少热变形的发生。
影响电火花成形加工质量的因素
影响电火花成形加工质量的因素影响加工质量的原因是多方面的,大致与电极材料的选择、电极制造、电极装夹找正、加工规准的选择、操作工艺是否恰当等有关。
要防止产生废品,应注意下列各点。
1.1正确选择电极材料在型腔加工中,石墨是常用的电极材料,但由于石墨的品种很多,不是所有的石墨材料都可作为电加工的电极材料,应该使用电加工专用的高强度、高密度、高纯度的特种石墨。
紫铜电极常用于精密的中、小型型腔加工。
在使用铸造或锻造制造的紫铜坯料做电极时,材质的疏松、夹层或砂眼,会使电极表面本身有缺陷、粗糙和损耗不均匀,使加工表面不理想。
1.2制造电极时正确控制电极的缩放尺寸制造电极是电火花加工的第一步,根据图纸要求,缩放电极尺寸是顺利完成加工的关键。
缩放的尺寸要根据所决定的放电间隙再加上一定的比例常数而定。
一般宁肯取理论间隙的正差,即电极的标称尺寸要偏“小”一些,也就是“宁小勿大”。
若放电间隙留小了,电极做“大”了,使实际的加工尺寸超差,则造成不可修废品。
如电极略微偏“小”,在尺寸上留有调整的余地,经过平动调节或稍加配研,可最终保证图纸的尺寸要求。
在型孔加工中无论是制造阶梯电极,还是用直接加工电极,由于最终要控制凸凹模具的配合间隙,因此对电极缩放尺寸的要求是十分严格的,一般应控制在±0.01mm。
1.3把好电极装夹和工件找正的第一关在校正完水平与垂直,最后紧固时,往往会使电极发生错位、移动,加工时造成废品。
因此,紧固后还要不厌其烦地再找正检查一下,甚至在加工开始进行了少量进给后,还需要停机再查看一下是否正确无误。
因为电火花加工开始阶段是很重要的一个环节,也是需要操作者最精心的时候。
由于电极装夹不紧,在加工中松动,或找正误差过大,是造成废品的一个原因。
电极或辅助夹具的微小松动,会给加工深度带来误差。
有时在多次重复加工中,加工条件相同,但深度误差分散性很大,往往也是电极松动造成的。
加工过程中夹具发热,也会使电极松动。
各种热处理工艺造成变形的原因总结
各种热处理工艺造成变形的原因总结一、变形的原因钢的变形主要原因是钢中存在内应力或者外部施加的应力。
内应力是因温度分布不均匀或者相变所致,残余应力也是原因之一。
外应力引起的变形主要是由于工件自重而造成的“塌陷”,在特殊情况下也应考虑碰撞被加热的工件,或者夹持工具夹持所引起的凹陷等。
变形包括弹性变形和塑性变形两种。
尺寸变化主要是基于组织转变,故表现出同样的膨胀和收缩,但当工件上有孔穴或者复杂形状工件,则将导致附加的变形。
如果淬火形成大量马氏体则发生膨胀,如果产生大量残余奥氏体则相应的要收缩。
此外,回火时一般发生收缩,而出现二次硬化现象的合金钢则发生膨胀,如果进行深冷处理,则由于残余奥氏体的马氏体化而进一步膨胀,这些组织的比容都随着含碳量的增加而增大,故含碳量增加也使尺寸变化量增大。
二、淬火变形的主要发生时段1加热过程:工件在加热过程中,由于内应力逐渐释放而产生变形。
2保温过程:以自重塌陷变形为主,即塌陷弯曲。
3冷却过程:由于不均匀冷却和组织转变而至变形。
三、加热与变形当加热大型工件时,存在残余应力或者加热不均匀,均可产生变形。
残余应力主要来源于加工过程。
当存在这些应力时,由于随着温度的升高,钢的屈服强度逐渐下降,即使加热很均匀,很轻微的应力也会导致变形。
一般,工件的外缘部位残余应力较高,当温度的上升从外部开始进行时,外缘部位变形较大,残余应力引起的变形包括弹性变形和塑性变形两种。
加热时产生的热应力和相变应力都是导致变形的原因。
加热速度越快、工件尺寸越大、截面变化越大,则加热变形越大。
热应力取决于温度的不均匀分布程度和温度梯度,它们都是导致热膨胀发生差异的原因。
如果热应力高于材料的高温屈服点,则引起塑性变形,这种塑性变形就表现为“变形”。
相变应力主要源于相变的不等时性,即材料一部分发生相变,而其它部分还未发生相变时产生的。
加热时材料的组织转变成奥氏体发生体积收缩时可出现塑性变形。
如果材料的各部分同时发生相同的组织转变,则不产生应力。
电火花成型机加工精度受影响原因简析
电火花成型机加工精度受影响原因简析
成型机主轴头是电火花成型机床的一个关键部件,在结构上由伺服进给机构(步进电动机、直流电动机或交流伺服电动机作进给驱动)、导向和防扭机构、辅助机构三部分组成。
用以控制工件与工具电极之间的放电间隙。
主轴头的好坏直接影响加工的工艺指标,如生产率、几何精度以及表面粗糙度,因此对主轴头有如下要求:
1)有一定的轴向和侧向刚度及精度;
2)有足够的进给和回升速度;
3)主轴运动的直线性和防扭转性能好;
4)灵敏度要高,无爬行现象;
5)具备合理的承载电极质量的能力。
电火花加工机床成形加工时,主轴头最重要的附件是平动头,它是实现单电极型腔电火花加工所必备的工艺装备。
在加工大间隙冲模和零件上的异形孔时,平动头经常得到应用。
平动头包括两部分,一是由电动机驱动的偏心机构,二是平动轨迹保持机构。
通过偏心机构和平动轨迹保持机构,平动头将伺服电动机的旋转运动转化成工具电极上每一个质点都在水平面内围绕其原始位置做平面圆周平移运动(如图4.2.2所示),各个小圆的外包络线就形成加工表面,小圆的圆周半径(即平动量Δ),通过平动头偏心量来调节可由零逐步扩大,S 为放电间隙。
采用平动头加工的特点是:用一个工具电极就能由粗至精直接加工出工件(由粗加工转至精加工时,放电规准、放电间隙要减小),在加工过程中,工具电极的轴线偏移工件的轴线,这样,除了处于放电区域的部分外,在其他地方工具电极与工件之间的间隙都大于放电间隙,这有利于电蚀产物的排出,提高加工稳定性,但由于有平动轨迹半径的存在,因此,无法加工出有清角直角的型腔。
电火花线切割加工时工件开裂变形的原因分析及预防措施
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电火花线切割加工时工件 开裂变形的原因分析及预防措施
广东省韶关市花坪镇曲仁技工学院 (!"#"$%) 彭丰年
面对现代制造业的快速发展,异形工件加工任务不 断增加,经常需要使用电火花线切割机床来完成加工任 务。这种利用在工具电极和工件之间施加电压击穿间隙 产生火花放电的工艺方法具有“一特(即特殊材料加 工,尤其是切削工具难以加工的超硬材料)二精(即精 密模具和精密微细加工) ”的鲜明特点,因此多用于加 工轮廓复杂、加工精度要求较高及淬火后高硬度的金属 材料工件。然而在实际生产应用中,经常会发现加工淬 火后的工件容易报废。针对这种情况,经过反复分析和 实践并查阅一些相关资料,总结了一些此类工件在加工 过程中开裂变形的原因及其预防的措施。 !" 工件开裂变形的原因 (!)工件淬火后应力分析的影响 据经验分析,一 般工件在电火花线切割机床上加工,会发生开裂变形的 大多为淬火工件。如果工件在适宜的淬火温度、理想淬 火介质、适当的淬火方法及工件完全淬透的情况下,工 件的截面各处可获得均匀细小的马氏体组织,此时的加 工工件不易开裂变形。但当需要淬火的工件较厚时,工 件不易完全淬透,淬火时,工件截面上的各处冷却速度 不同,表面冷却速度最大,越到中心冷却速度越小,这 样淬火后的工件同一截面各处金相组织不全相同,靠近 工件外表面一定深度可获得马氏体组织,而工件内层则 形成非马氏体组织。又因为在淬火钢中马氏体是比容最 大的组织,淬火后的工件表面受压应力,内层受拉应 力,工件处于应力平衡状态。但在工件进行线切割加工 时,已加工过的部位应力得到释放,其外表面的淬硬层 趋向膨胀,心部的非淬硬层趋向收缩,这种内外应力的 再平衡过程中,容易引起切割工件的电极丝(钼丝)被 工件挤压而折断,严重的则造成工件破裂。当然即使工 件淬透,有时可能也会因工件回火时应力消除不够充 分,导致线切割加工时工件发生开裂变形。 (")在使用线切割机床加工较大工件时,我们一般 机械工人! 冷加工
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密度除 了 与 电火 花 成 形 机 床 本 身 的 制 造 精 度 有 关 外 , 与机床在 使用过 程 中的热变形 有着 密切关 系 , 还
人们总是 期望精 密机床 具有较 小 的热变形 及较短 的
热平衡 时间 。
(S z o eto c iig Ma hn o Ree rh I siueC . L d,S z o 1 0 1, ia) u h uElcrma hnn c ieTo l sac n t t o , t t u h u 2 5 1 Chn
Ab t a t s r c :T h he m a e o m a in t s s b e o e o h e t r ld f r to e tha e n d n n t e The S EDM a hi e t o he m a m c n o 1t r l
在 实 际 生 产 应 用 中 , 件 电火 花 成 形 加 工 的 精 零
造 装备 ” 5轴 轴联 动 精 密数 控 电火 花 成 形 加工 机 中
床 的研发 过程 中 , 我们 开展 了这方 面的研究 , 以探究
精 密数控 电火花 机床热 变形 的一些 规律 。
2 热 变形 检 测 平 台的 建 立
为分 析 电加 工 机床 热 变形 的 主要 影 响 因素 , 根
据项 目的要 求 , 立 了电加工机 床热 变形测试 平 台。 建 该 平 台 由检测 系统及 试验 机床组 成 。检 测系统 是由 5 ~6个 位移 传感器 、0 2个 温 度传 感 器 、 1 ~1 数 据采集 模块 等组成 的一套 温度 及位移 数据 自动采集
及各发热 源等 特 征 点 的温 度 , 可进 行 离 线分 析 。试
验 机 床 为 一 台 牛 头 式 D 1 03轴 数 控 电 火 花 成 形 机 74
然而, 影响 机床热 变形 的因素较 多 , 况也较 复 情 杂 。多年来 人们 一 直积 极 探 索 电 加 工 机 床 的 热 变 形, 努力 寻找着热 变形 的 内在规 律及解 决方 法 。
o fSED M a hie t 1 m c n o . Ke y wor s d :SED M : h r a eo m a i t e m ld f r t on;fud t m p r t r l i e eau e
1 热 变 形 概 述
机床热 变形一 般是 指机床 自身或使 用 的环 境温 度 发生变化 时刀具 相对 于工作 台位移 的变化 。对 电 火花成 形机床 而 言 , 般 主 要考 察 电 极相 对 于工 作 一 台的位 移 , 由于 电极一 般 安 装在 机 床 主轴 下 端 的夹 具上 , 以也就 是 主轴 端 部 Байду номын сангаас安 装 电极 部 位相 对 于 所 工作 台各轴 向的位移 。
《 电加工与模具}00 21 年第6 期
设 计 ・ 究 研
电火 花 成 形 机 床 热 变 形 影 响 因素 的分 析
卢智 良, 徐 明 , 叶 军 , 康 乐 , 红敏 , 朱 蔡 立
( 州 电加 工机床 研究所 有限公 司 , 苏苏州 2 5 1 ) 苏 江 1 0 1
摘 要 : 电 火花 成形机床 热 变形测试 平 台上 , 在 进行机 床 的热 变形 试验 。分析 了电火花 成形机床 产生 热 变形 的诸 因素 , 由实验 数据得 出了工作液 温度 变化是 电火花成 形机床 产 生变形 的主要 因素 ,
tmp r t r h n e i i a t ra i g f r r h t o O r d i he t r ld f r to e e a u ec a g sma n f c o nd brn o wa d t e me h d t e ucng t he ma eo ma i n
形 检测 系统 自身 的热 变形极 小 , 忽略不计 。 可 电火 花 成形 机 床 的位 移 传 感 器 按 图 1所 示 安
在 国家科 技重 大 专 项 “ 档数 控 机 床与 基 础制 高
收 稿 日期 : 0 0—0 0 21 9 3
床 。传感 器 的 固 定 连 接 采 用 大 理 石 、 钢 等 低 热 铟
膨胀 系数 的 材 料 制 成 , 中铟 钢 的 热 膨 胀 系 数 为 其
0 9×1 K , . 0 为钢 的 11 , /3 因此 电加工 机 床热 变
提 出 了减 小机 床 热 变 形 的措 施 。
关键 词 :电火花成 形加 工 ; 热变 形 ; 工作 液温度
中 图分 类 号 : 6 1 TG 6 文献标识 码 : A 文 章 编 号 :0 9 7 X(0 0 0 0 1 10 —2 9 2 1 )6— 0 0—0 3
An n y i n I f u n i g Fa t r O EDM a h n o lTh r a f r a i n a l sso n l e c n c o fS M c i e T o e m lDe o m to Lu Z i a g, i g Ye u , n , h n mi , i h l n Xu M n , n Ka g Le Z u Ho g n Ca Li i J
d f r t n ts lt r .Ba e n t e a a y i o a s s o h r ld f r t n.r s l t a i u d e o ma i e tp a f m o o s d o h n lss fc u e ft e ma eo ma i o e u t h t l i q