機(jī)制教研室第十四章機(jī)械加工精度機(jī)械制造技術(shù)第十四章機(jī)械加工精度第四節(jié)工藝系統(tǒng)的熱變形誤差機(jī)床熱變形引起的加工誤差一工件熱變形所引起的加工誤差二一本節(jié)教學(xué)內(nèi)容第四節(jié)工藝系統(tǒng)的熱變形誤差三刀具熱變形所引起的加工誤差四減小熱變形的主要措施本節(jié)教學(xué)要求：掌握工藝系統(tǒng)的熱變形對(duì)的加工誤差的影響及減少和控制工藝系統(tǒng)熱變形的主要途徑。本節(jié)教學(xué)要求第四節(jié)工藝系統(tǒng)的熱變形誤差本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：減小工藝系統(tǒng)熱變形的措施。本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)第四節(jié)工藝系統(tǒng)的熱變形誤差第四節(jié)工藝系統(tǒng)的熱變形誤差

機(jī)械加工過(guò)程中，工藝系統(tǒng)在各種熱源的影響下，產(chǎn)生復(fù)雜的變形，破壞了工件與刀具相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，引起加工誤差。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于熱變形引起的加工誤差約占總加工誤差的40%~70%。工藝系統(tǒng)的熱變形不僅嚴(yán)重地影響加工精度，而且還影響加工效率的提高。第四節(jié)工藝系統(tǒng)的熱變形誤差工藝系統(tǒng)熱源內(nèi)部熱源外部熱源切削熱摩擦熱環(huán)境熱輻射熱電機(jī)、軸承、齒輪、油泵等工件、刀具、切屑、切削液氣溫、室溫變化、熱、冷風(fēng)等日光、照明、暖氣、體溫等機(jī)床熱變形引起的加工誤差

一、機(jī)床熱變形引起的加工誤差

由于機(jī)床結(jié)構(gòu)形式和工作條件不同，引起機(jī)床熱變形的熱源和變形形式也不相同。機(jī)床熱變形引起的加工誤差

車(chē)床熱變形引起的加工誤差

車(chē)床主軸箱的溫升導(dǎo)致主軸線(xiàn)抬高，主軸前軸承的溫升高于后軸承又使主軸傾斜，主軸箱的熱量經(jīng)油池傳到床身，導(dǎo)致床身中凸，更促使主軸線(xiàn)向上傾斜，最終導(dǎo)致主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與導(dǎo)軌的平行度誤差，使加工后的零件產(chǎn)生圓柱度誤差。機(jī)床熱變形引起的加工誤差

銑床熱變形引起的加工誤差萬(wàn)能銑床的熱源也是主傳動(dòng)系統(tǒng)，由于左箱壁溫度高也導(dǎo)致主軸線(xiàn)升高并傾斜。機(jī)床熱變形引起的加工誤差

平面磨床熱變形引起的加工誤差機(jī)床熱變形引起的加工誤差

雙端面磨床熱變形引起的加工誤差機(jī)床熱變形引起的加工誤差

導(dǎo)軌磨床熱變形導(dǎo)軌磨床熱變形引起的加工誤差導(dǎo)軌磨床床身導(dǎo)軌面與床身底面溫差1℃時(shí)，其彎曲變形量可達(dá)0.22mm。刀具熱變形引起的加工誤差

刀具熱變形的熱源是切削熱。傳給刀具的切削熱雖然很少，但刀具質(zhì)量小，熱容量小，所以仍會(huì)有很高的溫升，引起刀具的熱伸長(zhǎng)而產(chǎn)生加工誤差。二、刀具熱變形引起的加工誤差A(yù)—連續(xù)切削變形曲線(xiàn)C—斷續(xù)切削變形曲線(xiàn)B—刀具冷卻變形曲線(xiàn)車(chē)刀的熱變形曲線(xiàn)刀具熱變形引起的加工誤差

車(chē)刀的熱變形曲線(xiàn)A—連續(xù)切削變形曲線(xiàn)車(chē)刀熱伸長(zhǎng)將使加工后的工件產(chǎn)生圓柱度誤差或端面的平面度誤差。連續(xù)車(chē)削時(shí)，車(chē)刀的熱變形情況如曲線(xiàn)A，刀具受熱伸長(zhǎng)在切削初始階段變化很快，隨后比較緩慢，經(jīng)過(guò)約10～20min，便可達(dá)到熱平衡狀態(tài)，車(chē)刀不再伸長(zhǎng)。刀具在熱變狂形引大起的穿加工東誤差車(chē)刀翼的熱伯變形姻曲線(xiàn)B—刀具誦冷卻構(gòu)變形執(zhí)曲線(xiàn)當(dāng)車(chē)綱刀停蹲止車(chē)述削后意，刀蜓具冷亡卻變貓形過(guò)堤程如奧曲線(xiàn)B。刀具匪熱變張形引辭起的袖加工儲(chǔ)誤差車(chē)刀花的熱盈變形競(jìng)曲線(xiàn)C—斷續(xù)孫切削彼變形孤曲線(xiàn)當(dāng)車(chē)之削一主批短踢小軸邊類(lèi)工宜件時(shí)駝，加鄭工時(shí)宴斷時(shí)虎續(xù)（鐮如裝骨卸工偵件）咱間斷儲(chǔ)切削位，變社形過(guò)嫁程如片曲線(xiàn)C。在開(kāi)涌始切液削階氧段，診刀具惰熱變喊形較泊顯著致，對(duì)蛙加工翁精度辨影響羅較大播，當(dāng)謎達(dá)到餓熱平拆衡后偵，其填熱變絕形趨具于穩(wěn)徐定，間對(duì)加戚工精昏度的違影響帥就不椅明顯熊。刀具扣熱變補(bǔ)形引觸起的齒加工驚誤差車(chē)刀戲的熱屯變形渣曲線(xiàn)C—斷續(xù)芒切削醫(yī)變形攔曲線(xiàn)對(duì)每俗一個(gè)僅工件言來(lái)說(shuō)忙，產(chǎn)倉(cāng)生的險(xiǎn)形狀凡誤差礙是較縮慧小的賴(lài)；對(duì)換一批童工件全來(lái)說(shuō)移，在攜刀具緞未達(dá)讀到熱欄平衡林時(shí)，藝加工出的主一批牢工件脆尺寸鎮(zhèn)有一窩定的浴誤差柱。工件竹熱變系形引攪起的鋼加工厭誤差工件時(shí)熱變覽形的蒜熱源鞋主要尚是切雕削熱懶，對(duì)星有些掀大型甘件、合精密撥件，爐環(huán)境文溫度逗也有品很大而的影趟響。泉傳入下工件丟的熱救量越斯多、慘工件糞的質(zhì)將量越僑小則王熱變腿形越婆大。1.工件豈均勻雹受熱車(chē)鏜攜軸套騙類(lèi)零曲件圓壇柱面鮮，長(zhǎng)童度及怒徑向額受熱牛變形拔。若慨在受縱熱時(shí)躬測(cè)量皂達(dá)到杜規(guī)定罩尺寸檢，冷柜卻后抵尺寸杰變小蹄，瞎可能聽(tīng)出現(xiàn)距尺寸蜘超差站。三、醒工件叉熱變菜形引撇起的生加工欠誤差工件樹(shù)熱變梯形引懲起的鬼加工悶誤差1.工件歐均勻竟受熱對(duì)于敵一些佩形狀利簡(jiǎn)單很、結(jié)哀構(gòu)對(duì)宿稱(chēng)的殼零件憑，如晶軸、懸套筒喂等，販加工歪時(shí)切語(yǔ)削熱傅能較血均勻泊地傳屋入工杏件，盲工件漁熱變采形量泡可按顫下式急估算式中α——工件肌材料郵的熱瓦膨脹緒系數(shù)少（1/℃）；L——工件綿在熱旦變形論方向聽(tīng)的尺爹寸（mm）；△t——工件芹溫升朽（℃）。在較劫長(zhǎng)軸滲類(lèi)零我件外材圓的葵車(chē)削掀或磨雜削加歡工中背，開(kāi)肉始切斜削時(shí)養(yǎng)，工話(huà)件溫頑升為謀零，喝隨著旬切削胡的進(jìn)與行，司工件麻溫度蘆逐漸鹽升高茄而使久直徑稼逐漸右增大震，增姑大的諷量被柳刀具環(huán)切除斷，當(dāng)享工件征冷卻劣后形既成錐托度誤景差。工件牧熱變夜形引斧起的僻加工愛(ài)誤差當(dāng)對(duì)元工件吩進(jìn)行薪刨、廚銑、鏡磨等計(jì)平面微加工寶時(shí)，脂工件鍋單面烘受熱艦，上肉下平難面間聞產(chǎn)生著溫差免，導(dǎo)肥致工占件向固上凸纏起，漲中間窗切去帆的材遺料較柱多，星冷卻掠后加森工表凡面下嬌凹，繩使工屬件產(chǎn)液生平瞎面度江誤差協(xié)。這架種現(xiàn)銷(xiāo)象對(duì)謠于加腥工薄淹片類(lèi)獄零件圈尤為某突出絕。其勒變形鑰量δ可用蒜下式痰計(jì)算踢：2.工件文不均釘勻受懇熱式中α——工件污材料劫的熱蜂膨脹逃系數(shù)遙（1/℃）；L——工件策長(zhǎng)度狼（mm）；△t——工件穴上下勝表面躺的溫星差（℃）。H——工件鄉(xiāng)豐厚度名（mm）。工件翠熱變?nèi)毙我破鸬目鸺庸だ照`差工件溝熱變焦形減小軍熱變覺(jué)形的重主要黃措施四、旦減小蹲熱變席形的卸主要泄措施1.減少離發(fā)熱奴和隔神熱（1）減碑少切劣削熱通過(guò)拋合理趣選擇遼切削廁用量女和正怠確選恩擇刀礦具幾刷何參榆數(shù)減異少切歌削熱誘。當(dāng)零璃件精幫度要某求較緞高時(shí)格，還火應(yīng)注笑意將尼粗精全加工拆分開(kāi)賞進(jìn)行墻。（2）減座少機(jī)取床各白運(yùn)動(dòng)訊副的顫摩擦頃熱對(duì)主樂(lè)軸變益速系奶統(tǒng)、夠軸承途、摩紫擦離絨合器座、導(dǎo)覺(jué)軌副案、絲早杠副婚、快肅速進(jìn)伶給系母統(tǒng)等健的零階部件死，應(yīng)建從結(jié)斜構(gòu)和逃潤(rùn)滑駕等方啄面減朱少發(fā)練熱。減小憶熱變岸形的衫主要昨措施（3）分粒離熱運(yùn)源凡能廊從主括機(jī)中準(zhǔn)分離織出去扮的熱顫源，趙如電賺動(dòng)機(jī)權(quán)、變涌速箱泛、液屯壓系華統(tǒng)等旦應(yīng)盡播可能利移出菠以減跨少它翠們對(duì)箭主機(jī)雙的影充響。（4）隔衛(wèi)開(kāi)熱抗源用隔掏熱材翻料將瘡發(fā)熱害部件爛和機(jī)輔床大壞件隔儉離開(kāi)夾。1．減驕少發(fā)愛(ài)熱和苗隔熱減小統(tǒng)熱變眠形的昨主要飲措施（1）使膀用大墨流量倦冷卻機(jī)液或剝噴霧史冷卻序等方貪法2．冷卻勤與散忌熱利用毯這些輕方法夸可帶嘗走大筋量切障削熱洽或磨維削熱箱。在竹精密射加工俯時(shí)，靈為增傘加冷沈卻效器果，祝控制鍵切削蔑液的嚴(yán)溫度前是很掉必要吼的。談如大字型精回密螺導(dǎo)紋磨弦床采憲用恒越溫切原削液薪淋澆順工件何，機(jī)縣床的今空心抓絲杠繳也通聚入恒蜻溫油軟，以膽降低糧工件嗎與傳執(zhí)動(dòng)絲遞杠的梅溫度叔，提錯(cuò)高加忽工精銷(xiāo)度的濤穩(wěn)定睛性，減小礙熱變捕形的可主要楊措施螺紋伸磨床坑工件場(chǎng)淋浴票恒溫握控制第系統(tǒng)2．冷卻英與散頌熱減小伏熱變殲形的甜主要稀措施（2）采庭用強(qiáng)疼制冷今卻來(lái)描控制秋熱變爽形2．冷卻罪與散卡熱目前引大型暴數(shù)控應(yīng)機(jī)床鑄、加坑工中揚(yáng)心機(jī)悔床普諸遍采贈(zèng)用冷包凍機(jī)遼對(duì)潤(rùn)?quán)嵒完?yáng)、切飼削液窩進(jìn)行搶強(qiáng)制抬冷卻風(fēng)，機(jī)漁床主抓軸和扒齒輪準(zhǔn)箱中俗產(chǎn)生墓的熱寨量可死由恒希溫的踩切削屢液迅觸速帶油走。減小這熱變我形的泊主要擦措施機(jī)床燈剛開(kāi)崖始運(yùn)罵轉(zhuǎn)的洪一段家時(shí)間釋內(nèi)（判預(yù)熱悶期）瞧，溫切升較諸快，疫熱變癢形大伙，當(dāng)麗達(dá)到芹熱平滋衡后斬機(jī)床著各部豪位的維熱變秀形趨陪于穩(wěn)臨定。摔因此騎對(duì)于膠精密握機(jī)床販，特孕別是樸大型蕩機(jī)床榴，縮武短預(yù)樂(lè)熱期穿，加算速達(dá)胡到熱穩(wěn)平衡障狀態(tài)堅(jiān)，加侄工精倦度才征易保斜證。3．保持骨工藝嘆系統(tǒng)濫的熱忙平衡減小土熱變蛇形的永主要甩措施精密兼機(jī)床耐一般河安裝坑在恒曲溫車(chē)消間，瀉其恒蔑溫精內(nèi)度一霜般控弊制在象土10C內(nèi)，益精密灰級(jí)為下土0.撇50C，超秩精密串級(jí)為班土0.逮010C。恒違溫室警平均乒溫度震一般淚為春叫秋季200C，夏令季取230C，冬拜季可悲取170C。4．控潛制環(huán)上境溫封度思考鑼題與壘習(xí)題思考爪題與姐習(xí)題第四捎節(jié)啦工陳藝系言統(tǒng)的姑熱變訓(xùn)形誤純差1.引起語(yǔ)工藝踢系統(tǒng)冤受熱灣變形稅的熱客源有功哪些村？各梢有什累么產(chǎn)驗(yàn)生？2.落地園臥式攤車(chē)床叢和轉(zhuǎn)迎塔車(chē)驚床熱景變形紋引起清的主狗軸在村水平責(zé)面內(nèi)止的位資移和途垂直輸面的排位移違對(duì)加啄工精釀度的瓜影響峽是否緞相同遺？為永什么書(shū)？3.磨床貧的主趕要熱挺源有貨哪些暢？有糟它們寬引起富的熱涌變形蔽主要櫻表現(xiàn)謀在哪居些方壤面？偶它們租對(duì)加好工精欲度有劉何影掛響？4.用兩勇個(gè)固姓定頂怎尖對(duì)毛細(xì)長(zhǎng)濟(jì)軸加雖工時(shí)行由于臭切削接熱的分影響介，工鞏件易渾產(chǎn)生灶什么熱變形源？怎圓么減厘小此劣變形奮？思考販題與蹲習(xí)題思考絮題與百習(xí)題第四裂節(jié)制工恰藝系徒統(tǒng)的隊(duì)熱變中形誤抓差5.對(duì)軸濫類(lèi)零輝件加忠工時(shí)亭，由