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主讲教师：机械制造工艺与装备

精品在线开放课程第三章-机械加工精度(8)MACHININGACCURACY工艺系统物理变形（三）工艺系统的热变形及对加工精度的影响《机械制造工艺与装备》

工艺系统的热变形及对加工精度的影响工艺系统受热升温而使工件、刀具及机床的许多部分会因温度升高而产生复杂变形改变工件、刀具、机床间的相互位置破坏刀具与工件间相互运动的正确性改变已调整好的加工尺寸引起切削深度和切削力改变破坏传动链的精度工艺系统的热变形及对加工精度的影响工艺系统的热源热源内部热源外部热源摩擦热：支承副、传动副、离合器、电机、液压系统加工热：切削热、磨削热环境温度：气温、室温、变化、冷风、热风辐射热：阳光、取暖设备、人体对工艺系统加工精度影响最大的是大尺寸构件受热不均、温差较大时引起的弯曲变形。实践证明，工艺系统的热变形问题重点在机床和工件上。工艺系统的热变形及对加工精度的影响机床的热变形对加工精度的影响机床的温升与热平衡机床各部件达到热平衡的时间不同，热容量大的需要的时间长各类机床热变形及其对加工精度的影响❶车、铣、镗床类机床的热变形主轴箱发热→箱体、床身发生变形和翘曲，主轴抬高和倾斜工艺系统的热变形及对加工精度的影响❷磨床的热变形砂轮轴承和液压系统砂轮轴承→砂轮→工件→工件直径主轴前后轴承温升不同→砂轮倾斜液压系统→床身各处温度不同→床身弯曲和倾斜❸导轨磨床、龙门刨床的热变形、床身的热变形工艺系统的热变形及对加工精度的影响减少机床热变形对加工影响的措施结构设计措施热对称结构设计→单柱改双柱使关键件热变形在误差不敏感方向移动合理安排支承位置，使热位移有效部分缩短对发热大的热源采用足够的冷却措施工艺措施安装机床的区域保持恒定环境温度均布加热器，取暖，门帘，不靠窗照射机床达到热平衡状态后再加工空转一段时间→热平衡→不断续加工精密机床→恒温室严格控制切削用量以减少工件发热工艺系统的热变形及对加工精度的影响工件热变形对加工精度的影响1）工件热变形及其对加工影响传入工件的热量多少工件的受热体积受热是否均匀三种因素①薄片状零件的热变形②轴类零件的热变形③长径比大的零件，如丝杠、细长轴等，受热伸长，不能忽视典型工件工艺系统的热变形及对加工精度的影响2）减少工件热变形对加工精度影响的措施①充分冷却，降低切削温度②提高切削速度和进给量③工件精加工前充分冷却④经常刃磨和修正刀具和砂轮⑤使工件在紧张状态下有伸缩自由工艺系统的热变形及对加工精度的影响小结工艺系统的热源机床热变形对加工精度的影响工件热变形对加工精度的影响了解工艺系统热

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