Влияние тепловых деформаций на точность обработки

Лекция 12

План

Влияние тепловых деформаций на точность обработки.

Влияние перераспределенная внутренних напряжений в материале заготовки и детали на точность обработки.

Влияние размерного износа на точность обработки.

Влияние тепловых деформаций на точность обработки

Работа электро- и гидроприводов, выделение тепла при резании, трение в механизмах, воздействие внешних источников тепла вызывают изменение температуры технологической системы в процессе обработки. Составляющие ее звенья нагреваются с различной скоростью и их тепловые деформации оказываются неодинаковыми. Это вызывает появление ошибок размеров и формы обрабатываемой детали, которые особенно заметны при выполнении отделочных операций. Например, для валика с диаметром Д-I00 мм из стали (коэффициент линейного расширения ) увеличение температуры вызывает изменение диаметра

,

что составляет почти половину допуска по 6-му квалитету точности.

Для уменьшения влияния тепловых деформаций на точность обработки применяют следующие способы:

I. Обработка с обильным охлаждением.

2. Стабилизация температуры в помещении при обработке и контроле деталей.

3. Увеличение скорости резания, так как в этом случае большая доля тепла уносится вместе со стружкой.

4. Компенсация тепловых деформаций за счет упругих деформаций заготовки перед обработкой (рис. 12.1).

Рис. 12.1. Компенсация тепловых деформаций за счет

предварительного деформирования станины перед обработкой

5. Уменьшение активных размеров инструмента и деталей станка, непосредственно влияющих на точность обработки, например вылета резца из резцедержателя (pиc. 12.2,a), расстояния ходового винта от гайки до опоры (рис. 12.2,б).

Рис.12.2. Уменьшение тепловых деформаций за счет уменьшения активных размеров инструмента (а) и станка (б)

6. Применение пружинных, гидравлических, пневматических задних центров и других подобных устройств, обеспечивающих свободное удлинение заготовок и исключающих их коробление при нагреве (рис. 12.3).

7. Обработка точных поверхностей должна выполняться на предварительно прогретом оборудовании. Дело в том, что наиболее значительные деформации станка наблюдаются после начала работы (рис. 12.4). Если в этот период произвести настройку оборудования, то через некоторое время может потребоваться поднастройка.

Рис. 12.3. Установка вала в центрах (задний центр – пружинный)

Рис. 12.4. Зависимость тепловых деформаций технологической системы

от времени ее работы