Температурные деформации системы ДИПС

Известно, что при нагреве тела его размеры увеличиваются. Так изменение линейного размера определяется по формуле

где – температурный коэффициент линейного расширения, град ^-1; - линейный размер до нагрева, – разность температуры до и после нагрева.

При механической обработке выделяется значительное количество тепла. Основным его источником является процесс резания металла. Температура в зоне резания может превышать 1000 ⁰ С. Кроме того, тепло выделяется в узлах трения механизмов станка. Поток тепла, которое выделяется при резании, распределяется между стружкой, деталью и инструментом. В количественном отношении это распределение зависит от метода обработки. При наружном точении поток тепла распределяется следующим образом: в стружку – 50 – 85%, в резец – 10 – 40 %, в заготовку – 3 – 4%, в окружающую среду – 1%. При сверлении в стружку уходит до 28% тепла, в заготовку – 55%, в сверло – 14%, в окружающую среду – остальное.

При выделении тепла система ДИПС нагревается и под воздействием температуры деформируется. Температурные деформации могут оказывать значительное влияние на точность обработки деталей особенно по 5 – 6 квалитету. Источниками погрешностей являются температурные деформации системы ДИПС. При токарной обработке наружной поверхности удлинение резца за счет нагрева может достигать 0,05 – 0,06 мм. Диаметр обработанной поверхности уменьшается при этом на 0,1 - 0,12 мм. Смещение оси шпинделя станка за счет нагрева передней бабки - узла, в котором сосредоточена почти вся механическая часть станка, по экспериментальным данным составляет 0,1 мм. Чтобы уменьшить влияние нагрева заготовки на точность, применяют СОЖ – смазочно-охлаждающую жидкость. Это снижает температуру в зоне резания в 3 – 3,5 раза. Кроме того не рекомендуется производить измерения заготовки сразу после обработки в нагретом состоянии, а также не препятствовать зажимами развитию температурных деформаций при обработке.