机械加工工艺系统的热变形

时间:2015-09-19 18:28 来源:自动控制网

一、工艺系统的热源及传递

热源内部热源，外部热源（环境温度；辐射热。）

二、机床热变形及其对加工精度的影响

机床：（电气；液压；摩擦；切削；环境）---各部分受热不同，
形成温差→-变形（膨胀）不一致→原几何精度→工件加工精度。
1、车、铣、钻、镗，机床的主要热源及其加工精度影响
主要热源（电，摩擦）→主轴箱（主轴倾斜）→床身（立柱）（导轨上凸）。
2、磨床类机床的热变形
液压系统---油池
高速磨头---砂轮架、工件头架，
冷却液（磨削热）----床身，
外圆磨床：
砂轮架→倾斜→工件直径；
工件头架→倾斜→锥度
平面磨床：
砂轮架→立柱；
液压→油池→床身内，下高，中凹；
导轨，床身外，上高，中凸。
双端面磨床：
砂轮架，冷却液→床身中部→中凸→端面倾斜。
3、大型机床热变形
龙门铣、刨、磨床→床身：导轨面磨擦，环境温度，辐射。

三、工件热变形引起的加工误差

切削热：车、铣、刨、镗、拉： 10%；钻： 58%；磨： 84%

四、刀具热变形及其对加工精度的影响

连续工作，间隙工件，冷却。

五、减少和控制工艺系统热变形的主要途径

1、合理的结构设计
a.热对称结构　　
b.合理的装配基准　
c.均衡温度场　
2、隔热和冷却
a.分离（减小热源）：电动机，变速箱，液压，冷却系移出。
b.隔离（热）：用隔热材料，阻挡热源传热。
c.润滑：改善磨擦，减少发热。
d.散热，冷却：带走热量。
3、保持热平衡状态空转加热，人为加热
4、控制环境温度 :怛温。