在機(jī)械加工過(guò)程中,在各種熱影響下,工藝系統(tǒng)會(huì)發(fā)生熱變形,對(duì)刀具與工件的正確的幾何關(guān)系以及運(yùn)動(dòng)關(guān)系造成破壞性的影響,進(jìn)而導(dǎo)致誤差的出現(xiàn)。熱加工對(duì)加工精度的影響,尤其是在加工或者是大件的加工中,由于熱變形所產(chǎn)生的誤差一般會(huì)占工件加工總誤差的百分之四十到七十。熱變形對(duì)加工精度的影響主要體現(xiàn)在以下三方面:
首先,工件熱變形對(duì)加工精度產(chǎn)生影響,一般情況下,這種影響也會(huì)比較嚴(yán)重,尤其是對(duì)于長(zhǎng)度較長(zhǎng)、對(duì)精度要求較高的零件更是如此。例如,在磨削絲杠時(shí),如果絲杠的長(zhǎng)度是兩米,每進(jìn)行一次磨削,絲杠的溫度就會(huì)升高大約三度,那么絲杠就大約會(huì)伸長(zhǎng)0.07毫米,而六級(jí)絲杠的總誤差在長(zhǎng)度上應(yīng)控制在0.02毫米以下,通過(guò)這個(gè)例子熱變形對(duì)加工精度影響的嚴(yán)重性就可見(jiàn)一斑。減少誤差的措施主要有:在切削過(guò)程中通過(guò)切削液控制表面溫度、誤差補(bǔ)償法、通過(guò)減少切削量來(lái)控制切削以及摩擦產(chǎn)生的熱量、粗加工后停機(jī),待熱量散發(fā)后再進(jìn)行精加工。其中,誤差補(bǔ)償法就是在進(jìn)行工件裝夾時(shí),使工件發(fā)生些許加緊變形,以便控制切削時(shí)工件由于受熱拱起而產(chǎn)生的誤差。
其次,刀具熱變形對(duì)加工精度產(chǎn)生影響,這主要是由于切削熱所引發(fā)的。在進(jìn)行連續(xù)切削時(shí),刀具的熱變形呈現(xiàn)由猛增到緩慢再到趨于平衡的趨勢(shì),可以通過(guò)對(duì)切削量以及刀具的參數(shù)的選擇實(shí)現(xiàn)熱變形的降低。
,機(jī)床熱變形對(duì)精度產(chǎn)生影響。機(jī)床工作時(shí),在內(nèi)外熱源的影響下,各部分的溫度也會(huì)相應(yīng)的升高,但由于不同的熱源、機(jī)床復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、分布不均等原因,各部件的升溫情況也存在差別,即使是相同的部件的不同位置的升溫情況也有差異,從而導(dǎo)致不均溫度場(chǎng)的產(chǎn)生,機(jī)床各部件之間的相互位置發(fā)生改變,使原有的幾何精度遭到破壞,進(jìn)而導(dǎo)致誤差。降低機(jī)床熱變形的措施主要有:提升散熱能力、隔離熱源或者降低熱源的發(fā)熱、使機(jī)床部件結(jié)構(gòu)合理化、實(shí)現(xiàn)機(jī)床加速的熱平衡以及對(duì)環(huán)境的溫度加以控制等。