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不锈钢厚板激光切割加工工件产生变形的原因及解决办法

返回列表 发布日期: 2022-02-18

  不锈钢厚板激光切割加工工件产生变形的原因及解决办法


  一、数控激光切割加工工件产生变形的原因 

  由于数控切割加工工件毛坯制造、切削加工、热处理时,其受热不均、内部组织相变、受力变形等作用使工件内部产生了残余应力,一段时间内在不受外界影响的情况下应力分布相对平衡,但在线切割加工过程中,由于工件材料被大量切去和切断,又会改变其应力分布,随着数控切割加工时间的推移而逐渐趋于平衡,从而使工件发生变形。对于铝合金零件这种变形现象明显。



  二、 数控切割加工解决方法:

  (1)数控切割加工前去应力 零件在切割加工前先进行热处理消除材料内应力,这样切割时就不会出现大的应力变形,以稳定尺寸。当然不同的材质,进行处理的方法各不相同。

  (2)外轮廓加工方法 外轮廓加工时通常可以不用打穿丝孔从毛坯外侧切入即可,如图2a所示,这种方法易由于毛坯破口后造成材料内应力释放产生较大变形,造成零件加工精度下降。为了避免和减少这种变形的产生,可以采用打穿丝孔加工的方法,保持毛坯轮廓的封闭性,可较大限度地减少加工过程中的应力变形。

  (a)外侧切入 (b)打穿丝孔加工

  (3)采用二次数控切割加工切割法 对于加工精度要求比较高的零件,采用二次切割法。

  如在加工某子弹尾翼时,数控切割加工采用V形铁装夹φ8mm这一端,而另一端悬空。

  按正常的数控切割加工工艺加工结束后,用千分尺测量,靠近V形铁处加工尺寸为2.00mm,而另一端加工尺寸仅为1.86mm。这是在线切割加工过程中,由于工件材料被大量切去改变其应力场分布,从而使工件发生变形。


  激光切割加工改进的方法是一次加工中间留的厚度由2mm增加到2.4mm,在第一次切割时单边留0.2余量,(使用φ0.18mm钼丝时)粗加工以快速进行。一次切割完后毛坯由内部原来应力平衡状态受到破坏后,又达到新的平衡,然后进行二次精加工,加工结束测量尺寸为1.99mm,达到了试验要求的尺寸。


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