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    鋁零件加工減小工藝系統熱變形的主要途徑

    發布時間:2020-09-15 16:35:38 訪問量:2156 來源:無錫星瑞捷金屬制品有限公司

    在機械加工過程中,工藝系統因受熱引起的變形稱為熱變形。工藝系統的熱變形破壞了工件與刀具相對位置的準確性,造成加工誤差。據統計,在鋁零件加工中,由于熱變形引起的加工誤差約占總加工誤差的40%~70%。引起工藝系統熱變形的熱源主要有切削熱、機床運動部件的摩擦熱和外界熱源的輻射等。

    工藝系統受各種熱源的影響,溫度會逐漸升高,與此同時,它們也通過各種方式向周圍散發熱量。當單位時間內傳人和散發的熱量相等時,工藝系統達到熱平衡。此時的溫度場處于穩定狀態,受熱變形也相應地處于穩定狀態,由此引起的加工誤差是有規律的,所以,精密加工應在熱平衡之后進行。

    (1)分離熱源。凡是可能分離出去的熱源,如電動機、變速箱、液壓系統、切削液系統等盡可能移出。對于不能分離的熱源,如主軸軸承、絲杠螺母副、高速運動的導軌副等,可從結構、潤滑等方面改善其摩擦特性,減少發熱。

    (2)減少切削熱。通過控制切削用量、合理選擇和使用刀具來減少切削熱。當零件精度要求高時,應注意將粗加工和精加工分開進行。

    鋁零件加工減小工藝系統熱變形的主要途徑

    (3)改善散熱條件。使用大流量切削液,或噴霧等方法冷卻,可帶走大量切削熱或磨削熱。大型數控機床、加工中心普遍采用冷凍機,對潤滑油、切削液進行強制冷卻,以提高冷卻效果。

    (4)保持工藝系統的熱平衡。由熱變形規律可知,在機床剛開始運轉的一段時間內,溫升較快,熱變形大。當達到熱平衡狀態后,熱變形趨于穩定,加工精度才易保證。因此,對于精密機床,特別是大型機床,可預先高速空運轉或設置控制熱源,人為地給機床加熱,使之較快達到熱平衡狀態,然后進行加工。

    (5)用熱補償的方法均衡溫度場。當機床零部件溫升均勻時,機床本身就呈現一種熱穩定狀態,從而使機床產生不影響加工精度的均勻熱變形。對于床身較長的導軌磨床,為了均衡導軌面的熱伸長,通常利用機床潤滑系統回油的余熱來提高床身下部的溫度,使床身上下表面的溫差減小,變形均勻。

    (6)控制環境溫度。對于精密機床,一般應安裝在恒溫車間。對溫度的控制要求為:一般精密級為±1,精密級為±0.5,超精密級為±0.01。恒溫車間平均溫度一般為20,但可根據季節和地區調整,如冬季可取17,夏季可取23,以節省能源。

    在加工中,機床的種類、加工方式、所使用的刀具及加工條件不同,引起的工藝系統熱變形及其對加工精度的影響也不盡相同,在此不一一列舉。需要說明的是,工藝系統的熱變形對加工精度的影響,在一般加工中可不予考慮,但在鋁零件加工或大型工件的加工中必須引起重視。


    標簽: 鋁零件加工特點 , 鋁零件加工方法

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