<p id="uxwvx"></p>

      1. 又粗又黄又猛又爽大片免费
         
         當前位置:進口軸承 >> 新聞中心 >> 工藝系統熱變形對加工精度的影響
        工藝系統熱變形對加工精度的影響
        作者:廣州依納  發表時間:2013-03-04  點擊:90
        一、概述 在機械加工過程中,工藝系統在各種熱源的影響下,常產生復雜的變形,破壞了工藝系統間的相對位置精度,造成了加工誤差。據統計,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的加工精度,而且還影響了加工效率的提高。 (一)工藝系統的熱源 引起工藝系統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;外部熱源包括環境溫度和輻射熱。切削熱和摩擦熱是工藝系統的主要熱源。 (二)工藝系統的熱平衡 工藝系統受各種熱源的影響,其溫度會逐漸升高。與此同時,它們也通過各種傳熱方式向周圍散發熱量。當單位時間內傳入和散發的熱量相等時,則認為工藝系統達到了熱平衡。圖 4— 23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,經過一段時間溫度升至 T衡便趨于穩定。由開始升溫至 T衡的這一段時間,稱為預熱階段。當機床溫度達到穩定值后,則被認為處于熱平衡階段,此時溫度場處于穩定,其熱變形也就趨了穩定。處于穩定溫度場時引起的加工誤差是有規律的,因此,精密及大型工件應在工藝系統達到熱平衡后進行加工。http://www.12zc.com/080124zs1.jpg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。圖 4— 24所示為一臺車床在空轉時,主軸溫升與位移的測量結果。主軸在水平方向的位移只有 lOμ m,而垂直方向的位移卻達到 180~ 200μ m。這對于刀具水平安裝的臥式車床的加工精度影響較小,但對于刀具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。http://www.12zc.com/080124zs2.jpg對大型機床如導軌磨床、外圓磨床、龍門銑床等長床身部件,其溫差的影響也是很顯著的。一般由于溫度分層變化,床身上表面比床身的底面溫度高而形成溫差,因此床身將產生彎曲變形,表面呈中凸狀如圖 4-25所示。http://www.12zc.com/080124zs3.jpg假設床身長 L=3120mm,高 H=620mm,溫差Δt=1℃ ,鑄鐵線膨脹系數a=11× 10-6,床身的變形量為Δ=aΔtL2/8H=11×10-6×1×( 3120)2/8×620=0.022 mm 這樣 ,床身導軌的直線性明顯受到影響。另外立柱和溜板也因床身的熱變形而產生相應的位置變化(見圖 4-25)。 圖 4-26所示為幾種機床熱變形的趨勢。http://www.12zc.com/080124zs4.jpg三、工件熱變形引起的加工誤差 軸類零件在車削或磨削時,一般是均勻受熱,溫度逐漸升高,其直徑也逐漸脹大,脹大部分將被刀具切去,待工件冷卻后則形成圓柱度和直徑尺寸的誤差。 細長軸在頂尖間車削時,熱變形將使工件伸長,導致工件的彎曲變形,加工后將產生圓柱度誤差。 精密絲杠磨削時,工件的受熱伸長會引起螺距的積累誤差。例如磨削長度為 3000mm的絲杠,每一次走刀溫度將升高 3℃,工件熱伸長量為Δ= 3000× 12× lO -6 × 3= O .1mm(12× lO -6為鋼材的熱膨脹系數 )。而 6級絲杠螺距積累誤差,按規定在全長上不許超過 0.02mm,可見受熱變形對加工精度影響的嚴重性。 床身導軌面的磨削,由于單面受熱,與底面產生溫差而引起熱變形,使磨出的導軌產生直線度誤差。 薄圓環磨削,如圖 4-27所示,雖近似均勻受熱,但磨削時磨削熱量大,工件質量小,溫升高,在夾壓處散熱條件較好,該處溫度較其他部分低,加工完畢工件冷卻后,會出現棱圓形的圓度誤差。http://www.12zc.com/080124zs5.jpg當粗精加工時間間隔較短時,粗加工時的熱變形將影響到精加工,工件冷卻后將產生加工誤差。例如在一臺三工位的組合機床上,通過鉆 -擴 -鉸孔三工位順序加工套件。工件的尺寸為:外徑Φ 440mm,長 40mm,鉸孔后內徑Φ 20H7,材料為鋼材。鉆孔時切削用量為: n= 3l 0r/ min, f= 0.36mm /r。鉆孔后溫升竟達 107℃,接著擴孔和鉸孔。當工件冷卻后孔的收縮量已超過精度規定值。因此,在這種情況下,一定要采取冷卻措施,否則將出現廢品。 應當指出,在加工銅、鋁等線膨脹系數較大的有色金屬時,其熱變形尤其明顯,必須引起足夠的重視。 四、刀具熱變形引起的加工誤差 切削熱雖然大部分被切屑帶走或傳入工件,傳到刀具上的熱量不多,但因刀具切削部分質量小 (體積小 ),熱容量小,所以刀具切削部的溫升大。例如用高速鋼刀具車削時,刃部的溫度高達 700~ 800℃,刀具熱伸長量可達 O.03~ O .05mm。因此對加工精度的影響不容忽略。圖 4-28所示為車削時車刀的熱變形與切削時間的關系曲線。當車刀連續車削時,車刀變形情況如曲線 l,經過約 l0~ 20min即 f達到熱平衡,此時車刀變形的影很??;當車刀停止切削后,車刀冷卻變形過程如曲線 3;當車削一批短小軸類零件時,加工由于需要裝卸工件而時斷時續,車刀進行間斷切削,熱變形在 A范圍內變動,其變形過程如曲線 2。http://www.12zc.com/080124zs6.jpg五、減少工藝系統熱變形的主要途徑 ( 一 )減少發熱和隔熱 切削中內部熱源是機床產生熱變形的主要根源。為了減少機床的發熱,在新的機床產品中凡是能從主機上分離出去的熱源,一般都有分離出去的趨勢。如電動機、齒輪箱、液壓裝置和油箱等已有不少分離出去的實例。對于不能分離出去的熱源,如主軸軸承、絲杠副、高速運動的導軌副、摩擦離合器等,可從結構和潤滑等方面改善其摩擦特性,減少發熱,例如采用靜壓軸承、靜壓導軌、低粘度潤滑油、鋰基潤滑脂等。也可以用隔熱材料將發熱部件和機床大件分隔開來,如圖 4-29所示為在磨床砂輪架 3和滑座 6之間加入隔熱墊 5,使砂輪架上的熱傳不到滑座中;在快進油缸 7的活塞桿與進給絲杠副 9之間使用隔熱聯軸器 8,以防進給油缸中油溫的變化影響絲杠。http://www.12zc.com/080124zs7.jpg( 二 )、加強散熱能力 為了消除機床內部熱源的影響,可以采用強制冷卻的辦法,吸收熱源發出的熱量,從而控制機床的溫升和熱變形,這是近年來使用較多的一種方法。圖 4-30所示為一臺坐標鏜床采用強制冷卻的試驗結果。曲線 l為沒有采用強制冷卻時的情況,機床運行 6h后,主軸中心線到工作臺的距離產生了 190μm(垂直方向 )的熱變形,且尚未達到熱平衡。曲線 2為采用了強制冷卻后,上述熱變形減少到 15μm,且在不到 2h內機床就達到了熱平衡,可見強制冷卻的效果是非常顯著的。 目前,大型數控床機、加工中心機床都普遍使用冷凍機對潤滑油和切削液進行強制冷卻,以提高冷卻的效果。http://www.12zc.com/080124zs8.jpg( 三 )用熱補償法減少熱變形的影響 單純的減少溫升有時不能收到滿意的效果,可采用熱補償法使機床的溫度場比較均勻,從而使機床產生均勾的熱變形以減少對加工精度的影響。圖 4-31所示為平面磨床采用熱空氣加熱溫升較低的立柱后壁,以減少立柱前后壁的溫度差而減少立柱的彎曲變形。圖中熱空氣從電動機風扇排出,通過特設的管道引向防護罩和立柱和后壁空間。采用這種措施后,工件端面平行度誤差可降低為來的 1/3~ 1/4。http://www.12zc.com/080124zs9.jpg( 四 )控制溫度的變化 環境溫度的變化和室內各部分的溫差,將使工藝系統產生熱變形,從而影響工件的加工精度和測量精度。因此,在加工或測量精密零件時,應控制室溫的變化。 精密機床 (如精密磨床、坐標鏜床、齒輪磨床等 )一般安裝在恒溫車間,以保持其溫度的恒定。恒溫精度一般控制在± l℃,精密級為± 0.5℃,超精密級為 ± 0.0l℃。 采用機床預熱也是一種控制溫度變化的方法。由熱變形規律可知,熱變形影響較大的是在工藝系統升溫階段,當達到熱平衡后,熱變形趨于穩定,加工精度就容易控制。因此,對精密機床特別是大型精密機床,可在加工前預先開動,高速空轉,或人為地在機床的適當部位附設加熱源預熱,使它達到熱平衡后再進行加工?;谕瑯釉?,精密加工機床應盡量避免較長時間的中途停車。
        上條新聞:軸承毛坯的下料技術 下條新聞:滾動軸承裝配過程中相關概念與術語
         
        最新動態 更多 » 
        ·最新汽車輪轂軸承鉚接工藝...
        ·車削軸類工件精度分析
        ·SKF軸承之靜壓軸承的節流器
        ·NSK45TAC75BSUG10PN7B絲杠軸承-廣?...
        ·軸承套圈滾道磨削的特點
        ·軸承的損傷
        ·軸承力矩、負荷及壽命
        ·軸承與軸的配合公差標準
        ·軸承零部件概述
        ·變速器第一軸后軸承損壞故...
        熱賣型號 更多 » 
        ·NACHINF218軸承
        ·INAHFL0615R軸承
        ·NSK1220K軸承
        ·FAGNNU4922K/W33軸承
        ·INAHFL0822軸承
        ·TORRINGTONAS1226軸承
        ·NACHIN1018軸承
        ·NTNNUP2305E軸承
        ·INAK100×108×30軸承
        ·INAK38X43X17軸承
        ??版權所有?2009-2018廣州摩根傳動設備有限公司進口軸承博客
        公司地址:廣州白云區白云湖街道大岡西街36號502房 粵ICP備18018363號-4
        24小時熱線:020-86361387 18578786582?
        QQ:291483482 郵箱:mgcdchina@163.com

        粵公網安備 44011102000645號