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高速数控车床加工工艺热变形对加工精度的影响

  • 发布日期:2017-12-20     信息来源:本站      浏览次数:509
    • 一、数控车床热变形及其对加工精度的影响

          机床在运转与加工过程中受到各种热源的作用,温度会逐步上升,由于机床各部件受热程度不同,温升存在差异,因此各部件的相对位置将发生变化,从而造成加工误差。 

           车床、铣床、镗床这类机床主要热源是床头箱内的齿轮、轴承、离介器等传动副的摩擦热,它使主轴分别在垂直面内和水平面内产生位移与倾斜,也使支承床头箱的导轨面受热弯曲;床鞍与床身导轨面的摩擦热会使导轨受热弯曲,中间凸起。磨床类机床都有液压系统和高速砂轮架,故其主要热源是砂轮架轴承和液压系统的摩擦热;轴承的发热会使砂轮轴线产生位移及变形,如果前、后轴承的温度不同,砂轮轴线还会倾斜;液压系统的发热使床身温度不均而产生弯曲和前倾,影响数控加工精度。大型机床如龙门铣床、龙门刨床、导轨磨床等,这类机床的主要热源是工作台导轨面与床身导轨面之间的摩擦热及车间内不同位置的温差。 

      二、工件热变形及其对数控加工精度的影响

          在数控加工过程中,工件受热将产生热变形,工件在热膨胀的状态下达到规定的尺寸精度,冷却收缩后尺寸会变小,甚至可能超出公差范围。工件的热变形可能有两种情况:比较均匀地受热,如车、磨外圆和螺纹,镗削,料的内孔等;不均匀受热,如铣平面和磨平面等。 

      三、刀具热变形对数控加工精度的影响

          在切削加工过程中,切削热传人刀具会使刀具产生热变形,虽然传人刀具的热量只占总热量的很小部分,但是由于刀具的体积和热容量小,所以由于热积累引起的刀具热变形仍然是不可忽视的。例如,在高速数控车床车削中,刀具切削刃处的温度可达850度左右,此时刀杆伸长,可能使数控加工误差超出公差带。

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