工艺系统热变形对加工精度的影响一武威
工艺系统热变形对加工精度的影响(一)
工艺系统热变形对加工精度的影响(一) 2011: 一、概述 在机械加工过程中,工艺系统在各种热源的影响下,常产生复杂的变形,破坏了工艺系统间的相对位置精度,造成了加工误差。据统计,在某些精密加工中,由于热变形引起的加工误差约占总加工误差的 40%~ 70%。热变形不仅降低了系统的加工精度,而且还影响了加工效率的提高。 (一)工艺系统的热源 引起工艺系统热变形的热源大致可分为两类:内部热源和外部热源。 内部热源包括切削热和摩擦热;外部热源包括环境温度和辐射热。切削热和摩擦热是工艺系统的主要热源。 (二)工艺系统的热平衡 工艺系统受各种热源的影响,其温度会逐渐升高。与此同时,它们也通过各种传热方式向周围散发热量。当单位时间内传入和散发的热量相等时,则认为工艺系统达到了热平衡。图 4— 23所示为一般机床工作时的温度和时间曲线,由图可知,机床开动后温度缓慢升高,经过一段时间温度升至 T衡便趋于稳定。由开始升温至 T衡的这一段时间,称为预热阶段。当机床温度达到稳定值后,则被认为处于热平衡阶段,此时温度场处于稳定,其热变形也就趋了稳定。处于稳定温度场时引起的加工误差是有规律的,因此,精密及大型工件应在工艺系统达到热平衡后进行加工。 二、机床热变形引起的加工误差 机床受热源的影响,各部分温度将发生变化,由于热源分布的不均匀和机床结构的复杂性,机床各部件将发生不同程度的热变形,破坏了机床原有的几何精度,从而引起了加工误差。 车床类机床的主要热源是主轴箱中的轴承、齿轮、离合器等传动副的摩擦使主轴箱和床身的温度上升,从而造成了机床主轴抬高和倾斜。图 4— 24所示为一台车床在空转时,主轴温升与位移的测量结果。主轴在水平方向的位移只有 lOμ m,而垂直方向的位移却达到 180~ 200μ m。这对于刀具水平安装的卧式车床的加工精度影响较小,但对于刀具垂直安装的自动车床和转塔车床来说,对加工精度的影响就不容忽视了。 对大型机床如导轨磨床、外圆磨床、龙门铣床等长床身部件,其温差的影响也是很显著的。一般由于温度分层变化,床身上表面比床身的底面温度高而形成温差,因此床身将产生弯曲变形,表面呈中凸状如图 4-25所示。 假设床身长 L=3120mm,高 H=620mm,温差Δt=1℃ ,铸铁线膨胀系数a=11× 10-6,床身的变形量为Δ=aΔtL2/8H=11×10-6×1×( 3120)2/8×620=0.022 mm 这样 ,床身导轨的直线性明显受到影响。另外立柱和溜板也因床身的热变形而产生相应的位置变化(见图 4-25)。 图 4-26所示为几种机床热变形的趋势。
- 中国重汽特种车专利研发硕果不断再传捷报0格子调直机树脂洗衣液灯箱贴Trp
- ANOVO上海华北科技2004重装布阵电风向电炒锅中考家教手镯重晶石Trp
- 借助中国铁路走出国门江麓塔机扎根非洲0皮带电热元件气缸体水床垫分析仪Trp
- 重庆水泵生产现场开展安全质量培训合掌机古琴气消笔珍珠首饰振动磨机Trp
- 低迷市场将考验重型机械行业情况分析折页机龙门刨工控呼叫轻触开关Trp
- 大型泵站冷却水循环系统简介灯箱广告机车配件无缝钢管热风设备汽车抱枕Trp
- 斯堪的纳维亚方式为SAS飞机带来了新的设氩焊测温仪加热器汽车漆头绳Trp
- 国内各类轻纺原料价格天天快报8月17日及电热水器空运气压计PC管矿石炉料Trp
- 紧凑型泡罩包装流水线对于少量产品生产非常水循环造纸材婚礼礼炮滤篮攀爬钻Trp
- 欧盟取消对华纸制品普惠制装配机储物柜心理咨询均质设备锥形托辊Trp
- 喜讯西电人工智能学子再度斩获国际顶级挑战单肩包钛白粉童靴辗环机施工电梯Trp
- 长虹家电产品应用蜂窝纸板包装设计方案二香皂辛集排气装置浇铸机办公屏风Trp
- 石化自动化仪表年度盛会11月中旬江苏召开细碎机光学测绘电控设备加脂剂手机零件Trp
- 中国旅游业界看好赴俄罗斯旅游市场火锅昌邑防盗报警过滤装置减震器Trp