Влияние тепловых деформаций и остаточных напряжений на точность обработки

Погрешности от упругих деформаций технической системы под влиянием нагрева. При непрерывной работе станка происходит постепенное нагревание всех элементов системы. Основными причинами нагрева станков и их отдельных частей являются: --потери на трение в механизмах; --потери в ГП; --теплоотдача от СОЖ; --охлаждение через фундамент; --нагрев от внешних источников тепла. Температура в различных точках корпуса бабки токарного станка изменяется от 10 до 50⁰С. Наибольшая температура в местах расположения подшипников шпинделя и подшипников быстроходных валов. В начальный период работы станка нагревание вызывает смещение шпинделя на рабочего, что приводит к изменению размеров и формы заготовки. С увеличением частоты вращения шпинделя n смещение шпинделя увеличивается примерно пропорционально . Для устранения погрешностей обработки, связанных с тепловыми деформациями станка, производят предварительный прогрев станка, т.е. его обработку в холостую, а так же обработкой заготовок без значительных перерывов в работе станка. Температурные расширения, по какому-либо размеру определяется: ΔL=L*α*Δt, где α- коэф. kинейного расширения; Δt –разность температур; L – длина детали. При равномерном нагреве детали температура может определяться: t=Q/(c*γ*V), где с – удельная теплоёмкость, Дж*кг*⁰С; γ – плотность материала; V – объём. - при обработке лезвийным инструментом до 9% тепла отводится в деталь. - при сверлении, зенкеровании в деталь уходит до 50% тепла. Для компенсации температурных погрешностей производят смещение наладочного допуска. Для этого с помощью различных устройств определяют разницу температур детали и эталона. Затем наладочный допуск Т_н=0,33Т поля допуска, смещают в сторону наибольшего предельного размера для вала, и в сторону меньшего для отверстия. Величина смещения равна величине линейного расширения детали при данной температурной разнице.

Остаточные напряжения. Тепловые воздействия, удары, вибрации оказывают возмущающие действия на внутренние остаточные напряжения. Внутреннее напряжение – это напряжения, которые имеются в материале детали без приложения внешних нагрузок и обычно они взаимоуравновешаны. Различают напряжения 1-го, 2-го и 3-го рода. Напряжения 1-го рода проявляются в объёме всей детали. 2-го рода – в микроскопическом объёме зерен кристалла. 3-го рода – в субмикроскопических объёмах в пределах нескольких ячеек кристаллической решётки.

Date: 2015-05-05; view: 909; Нарушение авторских прав