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                    關于數控火焰切割機熱變形成原因闡述

                    發布日期:2015-05-18 11:36:27

                       切割焰溫度在數控火焰切割機加工過程中起著很重要的作用,它的預熱時間長短、切割氣體壓力供給、切割速度設計都直接影響數控火焰切割機的加工質量效果、切割件的熱變形影響。在實際生產加工中,由于工件毛坯內部的殘留應力變形及熱切割產生的熱應力變形,故應首先保證切割焰體的溫度和切割材料厚度的匹配,進而實現封閉式切割,盡可能避免開放式切割而發生變形。如果受限于工件毛坯尺寸而不能進行封閉形式切割,對于方形毛坯件,在編程時應注意選擇好切割路線(或切割方向)。切割路線應有利于保證工件在加工過程中始終與割炬于切割材料面保持在同一坐標系,避開應力變形的影響。 數控火焰切割機割炬固定在左端,從葫蘆形凸模左側,按逆時針方向進行切割,整個毛坯依據切割路線而被分為左右兩部分。

                       由于連接毛坯左右兩側的材料越割越小,毛坯右側與夾具逐漸脫離,無法抵抗內部殘留應力而發生變形,工件也隨之變形。若按順時針方向切割,工件留在毛坯的左側,靠近夾持部位,大部分切割過程都使工件與夾具保持在同一坐標系中,剛性較好,避免了應力變形。一般情況下,合理的切割路線應將工件與夾持部位分離的切割段安排在總的切割程序末端,即將暫停點(支撐部分)留在靠近毛坯夾持端的部位。 一般情況下,切割件外形規則時,數控火焰切割機加工常將預留連接部分(暫停點,即為使工件在第1次的粗割后不與毛坯完全分離而預留下的一小段切割軌跡線)留在平面位置上,大部分精割完畢后,對預留連接部分只做一次切割,以后再由鉗工修磨平整,這樣可減少數控火焰切割機在加工過程上的加工費用。硬質合金等材質由于材料硬度高及形狀狹長等特點,導致數控火焰切割機加工速度慢且容易變形,特別在其形狀不規則的情況下,預留連接部分的修磨給鉗工帶來很大的難度。因此在數控火焰切割機加工階段可對工藝進行適當的調整,使外形尺寸精度達到要求,免除鉗工裝配前對暫停點的修磨工序。   因此,數控火焰切割機加工時,隨著原有內應力的作用及割炬焰體所產生的加工熱應力的影響,將產生不定向、無規則的變形,使后面的切割厚薄不均,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,通常采用多次切割加工。 第一次切割將所有型孔的廢料切掉,取出廢料后,再由火焰數控切割機床的自動移位功能,完成后續切割。通過多次切割去除廢料后完成整體輪廓的加工。這種切割方式能使每個型孔加工后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、微量變形降低到最小程度,較好地保證切割件的加工尺寸精度。但是這樣加工時間太長,火焰穿孔次數多,工作量大,增加了數控火焰切割機的使用成本。另外設備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,切割件在加工精度允許的情況下,可采用一次統一加工取廢料不變,而將后續的切割合在一起進行切割。

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