chapter02機(jī)械加工精度-資料下載頁(yè)
2024-12-28 18:34本頁(yè)面
【正文】 加工。工件尺寸為：外徑 Φ40，長(zhǎng) 40mm，孔徑 Φ20mm，材料為鋼。鉆孔切削用量：n=310r/min， f=。鉆孔后，溫度竟達(dá) 107度。接著擴(kuò)孔和鉸孔，當(dāng)工件冷卻后孔的收縮量已超過(guò)精度規(guī)定值。 58 工件熱變形引起的加工誤差 59 ?刀具的熱變形主要由切削 熱引起。傳給刀具熱量雖不 多，但由于刀具體積小、熱 容量小且熱量又集中在切削 部分，所以切削部分仍產(chǎn)生 很高的溫升。 連續(xù)切削時(shí)車刀的熱變形曲線，約 10～20分鐘達(dá)熱平衡，車刀熱變形影響較小 車刀停止車削后，刀具冷卻變形過(guò)程曲線 加工時(shí)斷時(shí)續(xù)，間斷切削時(shí)的變形 過(guò)程曲線（車削一批短小軸類工件 ） 結(jié)論 ：在開(kāi)始切削階段，熱變形顯著；在熱平衡后，對(duì)加工精度的影響則不明顯。 刀具熱變形引起的加工誤差 60 減少熱變形的措施 ?減少熱源的發(fā)熱 對(duì)于不能分離的熱源，如主抽軸承、絲杠螺母副、高速運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌副等，則 可以從結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑等方面改善其摩擦特性，減少發(fā)熱。 采用有效的冷卻措施 為了減少機(jī)床的熱變形，凡是可能分離出去的熱源應(yīng)移出，如電動(dòng)機(jī)、變速箱、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等，均應(yīng)移出。 熱源可能分離出去 減少發(fā)熱 ???????例如，采用靜壓軸承。靜壓導(dǎo)軌，改用低粘度潤(rùn)滑油、理基潤(rùn)滑脂等，也可用隔熱材料將發(fā)熱部件和機(jī)床大件(如床身、立柱等 )隔離開(kāi)來(lái)。 如增加散熱面積或使用強(qiáng)制式的風(fēng)冷、水冷、循環(huán)潤(rùn)滑等。例如，目前，大型數(shù)控機(jī)床、加工中心普遍采用冷凍機(jī)，對(duì)潤(rùn)滑油、切削液進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，以提高冷卻效果。在精密絲杠磨床的母絲杠中通以冷卻液，以減少熱變形。 未采用強(qiáng)制冷 卻的試驗(yàn)結(jié)果 采用強(qiáng)制冷卻 后的試驗(yàn)結(jié)果 坐標(biāo)鏜床主軸箱用恒溫 噴油循環(huán)強(qiáng)冷的試驗(yàn)結(jié)果 61 減少熱變形的措施 ?用熱補(bǔ)償方法減少熱變形 熱補(bǔ)償結(jié)構(gòu)可以均衡機(jī)床的溫度場(chǎng)，使機(jī)床產(chǎn)生的熱變形均勻，從而不影響工件的形狀精度。 例如 M7150A型平面磨床的床身較長(zhǎng)，加工時(shí)工件縱向運(yùn)動(dòng)速度較高，所以床身上部溫度高于下部，產(chǎn)生較大的熱變形。 可采取回油補(bǔ)償?shù)姆椒ň鉁囟葓?chǎng)，如下圖所示。在床身下部配置熱補(bǔ)償油溝，使一部分帶有余熱的回油流經(jīng)床身下部，使床身下部溫度提高，從而使床身上下部溫差降至 1℃~2℃ ，導(dǎo)軌中凸量由 。 油池搬出主機(jī)做成單獨(dú)的油箱 在床身下部配置熱補(bǔ)償油溝 62 減少熱變形的措施 ?用熱補(bǔ)償方法減少熱變形 采用熱空氣加熱溫 升較低的立柱后壁 減少立柱前后壁的溫差 ,以減少立柱的彎曲變形 工件直線度降 為原來(lái)的 1/4 63 ?采用合理的機(jī)床部件結(jié)構(gòu)減少熱變形的影響 ?方法： ? 采用熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)： 在變速箱中，將軸、軸承、傳動(dòng)齒輪盡量對(duì)稱布置，以減少箱體熱變形； ? 合理選擇機(jī)床部件的裝配基準(zhǔn)，避開(kāi)誤差敏感方向 ? 加速達(dá)到工藝系統(tǒng)的熱平衡狀態(tài)： 對(duì)精密機(jī)床、大型機(jī)床預(yù)先高速空運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)床或設(shè)置控制熱源，人為給機(jī)床加熱，使之較快達(dá)到熱平衡，再進(jìn)行加工，精密機(jī)床盡量避免中途停車 ? 控制環(huán)境溫度，將精密機(jī)床安裝在恒溫車間 減少熱變形的措施 合理 不合 理 64 ?使用大流量冷卻液或噴霧冷卻等方法： ? 利用這些方法可以帶走大量切削熱或磨削熱。在精密加工時(shí)，為增加冷卻效果，控制切削液的溫度是很必要的。如大型精密螺紋磨床采用恒溫切削液淋澆工件，機(jī)床的空心絲杠也充入恒溫油，以降低工件和傳動(dòng)絲杠的溫度，提高加工精度的穩(wěn)定性。 減少熱變形的措施 65 ?殘余應(yīng)力的概念 工件殘余應(yīng)力引起的誤差 殘余應(yīng)力是指外部載荷去除后，仍殘存在工件內(nèi)部的應(yīng)力。 殘余應(yīng)力往往處于一種很不穩(wěn)定的相對(duì)平衡狀態(tài)，在常溫下，特別是在外界某種因素的影響下容易失去原有狀態(tài)，使殘余應(yīng)力重新分布，零件產(chǎn)生相應(yīng)的變形，從而破壞了原有的精度。 66 內(nèi)外截面厚薄不同的鑄件，在澆鑄后的冷卻過(guò)程中產(chǎn)生殘余應(yīng)力的情況 殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因 ?毛坯制造中的殘余應(yīng)力 在熱加工過(guò)程中，由于工件各部分熱脹冷縮不均勻以及金相組織轉(zhuǎn)變時(shí)的體積變化，使毛坯內(nèi)部產(chǎn)生了相當(dāng)大的殘余應(yīng)力。 毛坯結(jié)構(gòu)復(fù)雜性 ↑ 壁厚不均勻 ↑ 散熱條件差別 ↑ 殘余應(yīng)力 ↑ 67 ?冷校直帶來(lái)的殘余應(yīng)力 冷校直時(shí)，在彎曲的反方向加外力 F后，工件內(nèi)部殘余應(yīng)力的分布如圖 b，在軸線以上產(chǎn)生壓應(yīng)力，在軸線以下產(chǎn)生拉應(yīng)力。在軸線和兩條雙點(diǎn)劃線之間是彈性變形區(qū)域，在雙點(diǎn)劃線之外是塑性變形區(qū)域。當(dāng)外力Ｆ去除后，外層的塑性變形區(qū)域阻止內(nèi)部彈性變形的恢復(fù)，使殘余應(yīng)力重新分布，如圖 C。 殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因 冷校直方法 加載時(shí)殘余應(yīng)力的分布 卸載后殘余應(yīng)力的分布 雖校直，但工件處于不穩(wěn)定狀態(tài) ?切削加工中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力： 切削過(guò)程中產(chǎn)生的力和熱，也會(huì)使被加工工件的表面層變形，產(chǎn)生殘余應(yīng)力。 68 減少殘余應(yīng)力的措施 ?合理設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu) 在零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，增大零件的剛度，使壁厚均勻 ?對(duì)工件進(jìn)行熱處理和時(shí)效處理 對(duì)鑄、鍛、焊件進(jìn)行退火或回火，對(duì)精度要求高的零件，如床身、絲杠、箱體、精密主軸等，在粗加工后進(jìn)行時(shí)效處理。 ?合理安排工藝過(guò)程 如，粗、精加工分開(kāi)在不同工序中進(jìn)行，使粗加工后有一定時(shí)間讓殘余應(yīng)力重新分布，以減少對(duì)精加工的影響。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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