Уменьшение погрешностей, вызванных тепловыми деформациями

На точность обработки при шлифовании влияют тепловые де­формации. Наибольшее количество теплоты в станках выделяется в зоне резания, в опорах и в гидравлической системе. Например, при обработке на шлифовальных станках выделяется тепла: при ре­зании — 66 %, в гидросистеме — 18,5 %, в опорах. шпинделя — 14 %, в механизмах привода — 1,5 %. В общем балансе точности погреш­ности обработки из-за температурных деформаций занимают одно из ведущих мест.

В первую очередь необходимо ограничить выделение тепла в зоне шлифования. Мероприятия по снижению температуры шлифования следующие: подбор характеристики круга, оптимального режима ре­зания, состава и способа подвода СОЖ, наложение ультразвуковых колебаний, применение кругов с прерывистой поверхностью, высо­копористых и др.

Для снижения вредного влияния теплоты рекомендуется повы­шать скорость вращения заготовки, так как при этом сокращается время воздействия источника тепла.

В кругах с прерывистой рабочей поверхностью ширина паза должна быть на 30—40 % меньше, чем длина режущего выступа.

Под действием тепловых деформаций изменяется расстояние между бабкой круга и столом, а также расстояние между бабками изделия и круга; при этом получается коробление станины станка и нарушается пространственное положение узлов, закрепленных на ней. Для устранения или снижения тепловых деформаций в шли­фовальных станках повышают КПД приводов, применяют в гидро­приводах насосы с объемным регулированием, опоры и направ­ляющие гидростатические и качения и др.

Гидросистема станка обычно имеет низкий КПД и является источником выделения тепла, что вызывает изменение вязкости масла, влияет па жесткость стыков. При повышенных требованиях к точ­ности обработки гидросистему выносят за пределы станка, либо за­меняют электромеханическим приводом. Подача в опоры шлифоваль­ного шпинделя масляного тумана способствует снижению темпера­туры. В опорах быстроходных шпинделей прецизионных станков применяют маловязкие масла.

Вынесенные агрегаты виброизолируют, к станку эти узлы под­соединяются с помощью эластичных трубопроводов. Такой же резуль­тат достигается теплоизоляцией источников тепла, в частности экра­нированием электродвигателей.

Включение гидроаккумулятора и соответствующее выключение электродвигателя гидростанции возможны одновременно с началом мнкроподачи; при этом снижаются вибрации, возникающие от ра­ботающего гидропривода.

Желательна стабилизация температуры в системах охлаждения и смазки, для чего предусматривается система предварительного по­догрева СОЖ и масла. Снизить температурные деформации можно интенсификацией теплоотвода с помощью разного рода холодиль­ных устройств. Первоначальный разогрев системы при запуске станка легче поддается автоматизации.

Выделение тепла вызывает также деформацию обрабатываемой заготовки. Особенно опасны температурные деформации для авто­матизированных шлифовальных станков при работе до упора. При высоких требованиях к точности обработки прецизионные шлифо­вальные станки устанавливают в специальных помещениях и пре­дохраняют их от нагрева прямыми солнечными лучами.

Тепловые деформации отдельных узлов станка носят сложный ха­рактер и изменяются во времени. Масса станка обычно велика и поэ­тому время наступления установившегося процесса тепловой дефор­мации составляет 2—4 ч. К числу мероприятий, способствующих снижению тепловых деформаций, относится подбор материалов с близкими друг к другу коэффициентами линейного расширения. Температурные деформации валов, шпинделей и ходовых винтов в стайках возникают потому, что коэффициент линейного расширения стали выше, чем у чугуна. Например, при длине вала в 600—650 мм разница удлинений достигает значений 0,15—0,2 мм н более.

Updated: 28.03.2016 — 16:37