如何提高電火花對彈性薄片零件加工的精度?
電火花加工對于力學(xué)性能要求較高的工件,一般都需要進(jìn)行熱處理,以提高工件的綜合力學(xué)性能。但由于淬火時奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時體積要膨脹,產(chǎn)生很大的組織應(yīng)力,再加上快冷引起的熱應(yīng)力形成很大的內(nèi)應(yīng)力,致使工件淬火時產(chǎn)生變形,甚至開裂。對于易變形彈性薄片零件來說,由于剛度較弱,其變形更大。而要提高零件加工精度,則必須減少熱處理變形。
設(shè)計電火花加工零件時應(yīng)與工藝密切結(jié)合,注意工藝條件的限制,盡可能從零件結(jié)構(gòu)上減少熱處理變形。設(shè)計零件時選擇材料應(yīng)盡可能選用含碳量高或含合金元素高的鋼,因為一般含碳量越高、含合金元素越高的鋼,奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的終了溫度越低,淬火后殘余奧氏體越多,淬火時組織應(yīng)力越小,因而變形也越小。且合金鋼的淬透性好,一般采用油淬,工件在油中冷卻,冷卻速度較慢,熱應(yīng)力相對較小,故變形開裂傾向小。
設(shè)計電火花加工工件時,如果沒有其它影響,應(yīng)盡可能增加端面凸緣,以增加零件的剛度。設(shè)計熱處理校型工裝工件淬火后必須立即回火,即將淬火后的零件再加熱到低于奧氏體轉(zhuǎn)變的臨界溫度,經(jīng)保溫一段時間后,冷卻到室溫。設(shè)計校型工裝,將剛淬火的工件放入校型工裝內(nèi)固定校型,再放入爐中與工件一起回火并定型,這樣可以很好地糾正工件淬火后的變形。經(jīng)實驗證實,外徑為?350mm,厚度為3mm的彈性型面零件在熱處理時采用校型工裝,其變形量為0.20mm,如不采用校型工裝,變形量將大于1mm。
零件精加工時,應(yīng)著重考慮裝夾方式,盡量使零件在待加工狀態(tài)時與其自由狀態(tài)基本一致,即應(yīng)避免或減少裝夾變形,盡可能不采用吸住或夾、頂、壓等裝夾形式。采用彈性夾緊機(jī)構(gòu),使零件在自由狀態(tài)下實現(xiàn)定位與夾緊。在工件與工裝定位面之間墊一層厚度均勻的0.5mm的橡膠,當(dāng)工件受夾緊力作用時,首先是橡膠被壓縮,工件彈性變形小,從而可以加工出精度較高的形面,松開后變形較小。這種方法適合于精度要求較高的基準(zhǔn)面加工。
工件用三點定位并夾緊,當(dāng)工件受夾緊力作用時,由于工件的面并未受力,所以不會產(chǎn)生裝夾變形,工件加工取下后變形也較小。支撐塊與工件之間如有空隙,應(yīng)填滿,必要時可墊橡膠。在生產(chǎn)實際中,如果工件尺寸大、壁薄,三點定位時工件受切削力作用有變形,則可增加輔助支撐予以解決。