Тепловые деформации станка

Источниками тепла являются зона резания, контактные поверхности подвижных частей станка, электродвигатели и гидронасосы

Погрешности, связанные с тепловыми деформациями технологической системы

РАСЧЕТЫ ПОГРЕШНОСТЕЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Остаточные (или внутренние) напряжения уравновешены и внешне не проявляются пока их равновесие не будет нарушено по каким-либо причинам (тепловые изменения, частичное или неравномерное удаление припуска, вибрации, удары и т.п.).

Погрешности обработки, вызванные остаточными напряжениями

Погрешности обработки, возникающие вследствие неточностей приспособления и режущего инструмента

РАСЧЕТЫ ПОГРЕШНОСТЕЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Отклонение от перпендикулярности оси шпинделя вертикально-фрезерного станка и поверхности стола в продольном направлении вызывает вогнутость обработанной поверхности.

Погрешность изготовления приспособления зависит от точности изготовления его деталей. Эта погрешность в общем случае не должна превышать 1/3…1/10 допуска на соответствующий размер детали. При эксплуатации приспособлений элементы для установки деталей и направления инструмента изнашиваются, это приводит к дополнительным погрешностям обработки. При применении одноместных приспособлений погрешность приспособления может быть скомпенсирована наладкой. При применении многоместных приспособлений эта погрешность не может быть скомпенсирована.

При механической обработке происходит перераспределение этих напряжений, сопровождающееся деформациями детали. Поэтому после обдирки особенно отливок их надо освобождать от зажимов – пусть свободно деформируется. Высоко жесткие детали можно обработать без открепления.

Для снятия внутреннего напряжения может применяться старение (отливки вылеживаются от 15…20 дней до полугода после предварительной обработки – естественное старение). Искусственное старение – нагрев до (500…600)⁰С, выдержка 2…6 часов, медленное охлаждение с печью (20 град/час) до 150…200⁰С.

Оказывают существенное влияние на точность обработки. Вызванные ими погрешности могут достигать величин, выходящих за пределы 8...9 квалитетов.

В течение первых 3...5 часов работы передняя бабка станков нагревается, а затем её температура стабилизируется. Ось шпинделя при нагреве смещается «на рабочего». Диаметральная погрешность деталей при этом равна удвоенному смещению шпинделя. С увеличением числа оборотов шпинделя смещение его оси увеличивается пропорционально

Станины станков также нагреваются. Разность температур в их разных частях достигают 10⁰С. Это вызывает деформацию станины и приводит к нарушению взаимного расположения отдельных узлов.

Ослабить влияние температурных деформаций станка можно за счёт:

l выноса гидропривода за пределы станка (это также приводит к снижению вибраций);

l установки регуляторов температуры масла в гидроприводе (подогреватели температуры масел до рабочей). Это способствует ускоренному достижению теплового равновесия;

l применения теплоизоляции гидроцилиндра и гидропанели от станины;

l правильного выбора объёма резервуара для масла;

l Применения эффективной смазки подшипников, улучшающей теплоотвод.