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加工中心廠家關于熱變形對加工工藝的影響
閱讀:1076 發(fā)布時間:2016-2-29 在機械加工過程中,工藝系統(tǒng)在各種熱源的影響下,常產(chǎn)生復雜的變形,破壞了工藝系統(tǒng)間的相對位置精度,造成了加工誤差。據(jù)統(tǒng)計,在某些精密加工中,由于熱變形引起的加工誤差約占總加工誤差的 40%~ 70%。熱變形不僅降低了系統(tǒng)的加工精度,而且還影響了加工效率的進步。
(一)工藝系統(tǒng)的熱源
引起工藝系統(tǒng)熱變形的熱源大致可分為兩類:內部熱源和外部熱源。
內部熱源包括切削熱和摩擦熱;外部熱源包括環(huán)境溫度和輻射熱。切削熱和摩擦熱是工藝系統(tǒng)的主要熱源。
(二)工藝系統(tǒng)的熱平衡
工藝系統(tǒng)受各種熱源的影響,其溫度會逐漸升高。與此同時,它們也通過各種傳熱方式向四周散發(fā)熱量。當單位時間內傳進和散發(fā)的熱量相等時,則以為工藝系統(tǒng)達到了熱平衡。所示為一般機床工作時的溫度和時間曲線,由圖可知,機床開動后溫度緩慢升高,經(jīng)過一段時間溫度升至 T衡便趨于穩(wěn)定。由開始升溫至 T衡的這一段時間,稱為預熱階段。當機床溫度達到穩(wěn)定值后,則被以為處于熱平衡階段,此時溫度場處于穩(wěn)定,其熱變形也就趨了穩(wěn)定。處于穩(wěn)定溫度場時引起的加工誤差是有規(guī)律的,因此,精密及大型工件應在工藝系統(tǒng)達到熱平衡后進行加工。
二、機床熱變形引起的加工誤差
機床受熱源的影響,各部分溫度將發(fā)生變化,由于熱源分布的不均勻和機床結構的復雜性,機床各部件將發(fā)生不同程度的熱變形,破壞了機床原有的幾何精度,從而引起了加工誤差。
車床類機床的主要熱源是主軸箱中的軸承、齒輪、離合器等傳動副的摩擦使主軸箱和床身的溫度上升,從而造成了機床主軸抬高和傾斜。加工中心在空轉時,主軸溫升與位移的丈量結果。主軸在水平方向的位移只有 lO? m,而垂直方向的位移卻達到 180~ 200? m。這對于*水平安裝的臥式車床的加工精度影響較小,但對于*垂直安裝的自動車床和轉塔車床來說,對加工精度的影響就不容忽視了。