8 (812) 380-82-74
8 (800) 333-54-55

Обратный звонок

Изготовление деталей из металла по вашим чертежам

В поиске компании по металлообработке? Отправьте ваш запрос для оценки стоимости

*Если требуется отправить чертеж, перейдите на форму заказа

Погрешности при металлообработке, возникающие вследствие температурной деформации

деффекты при обработке металлаФункционирование металлообрабатывающего оборудования предполагает взаимное перемещение деталей, что сопровождается образованием трения, преобразуемого в тепловую энергию. Из этого следует, что в ходе работы оборудования температура (t) в местах контакта двух поверхностей постепенно повышается. Если в нерабочем состоянии агрегата t составляющих соответствует t цеха (в среднем 20 °С), то в рабочем состоянии t этих элементов достигает 60 °С.

 

К чему приводит тепловая деформация шпинделя?

 

С увеличением температуры конструктивные элементы металлообрабатывающего станка расширяются. При этом расположение оси шпинделя и заготовки по отношению к образующей лезвия инструмента становится другим. Этим обуславливается погрешность диаметра обрабатываемой заготовки, то есть полученный диаметр будет отличаться от требуемого меньшими размерами.

Интенсивность деформаций, вызванных изменением температур, напрямую зависит от условий эксплуатации станка, режимов резания, продолжительности работы, конструкционных особенностей некоторых узлов и т.д. Как правило, данный показатель характеризуется небольшими значениями, однако, существуют и исключения, среди которых — высокоточная обработка деталей.

К примеру, на станке модели 3А182 ось металлорежущего инструмента по мере приближения к заготовке смещается на 0,12 мм из-за воздействия высоких температур. На таком оборудовании точность обрабатываемых деталей соответствует 2 классу точности, следовательно, погрешность 0,12 мм будет довольно значимой. Вначале функционирования оборудования, когда температура деталей еще не имеет постоянную величину, смещение оси шпинделя приводит к уменьшению габаритов деталей. Для гидрокопировальных станков характерен нагрев масла и соприкасающихся с ним конструктивных элементов, который вызывает погрешность копирования. Выражается эта погрешность в уменьшении размеров заготовки, а образуется она в ходе работ агрегата.

Если греется обрабатываемая деталь, то это также приводит к погрешностям в металлообработке, поскольку и диаметры, и линейные размеры становятся большими. Результатом чистового точения/шлифования вала, выполняемого сразу же после черновых работ без охлаждения металлоизделия, станет его уменьшенный диаметр.

Что касается металлообработки деталей с тонкими стенками, то они греются до максимальных t, следовательно, деформации, вызванные температурными изменениями, в данном случае не лучшим образом скажутся на качестве механообработки.

 

Какое влияние на металлообработку оказывает термическое удлинения резца?

 

Температура металлорежущего инструмент в ходе работ возрастает, следовательно, его изменяется не только его расположение, но и размеры, а это ведет к возникновению погрешностей. Степень нагрева резца и интенсивность температурных деформаций определяются режимами резания, геометрией и остротой инструмента, условиями отвода теплоты и прочими критериями.

С повышением режимов резания, уменьшением поперечного сечения инструмента и увеличением его вылета и по мере утраты режущей кромкой остроты возрастают температурные деформации.

погрешности при обработке металлаСогласно проведенным экспериментам, тепловые деформации станка приумножаются на протяжении первых часов функционирования, после чего образуется тепловое равновесие. В условиях равновесия деформации приобретают постоянный характер, поэтому в дальнейшем на точность обработки они не оказывают особого влияния. Стабилизация температурных деформаций, характерных для металлорежущих инструментов, осуществляется гораздо быстрее: для этого максимум потребуется 25 минут.

Исключить погрешности обработки, которые вносятся температурной деформацией комплектующих оборудования (особенно это касается высокоточной металлообработки), можно, если вести учет времени стабилизации деформаций. На протяжении данного периода нужно уделить особое внимание контролю размеров деталей, подвергаемых резанию. Согласно полученным значениям следует периодически корректировать настройки станка.

Проверка настроек осуществляется на основе размеров обработанных металлоизделий, чья температура соответствует температуре окружающей среды. Минимизировать погрешности можно посредством подходящих режимов резания и достаточного охлаждения. В процессе металлообработки деталей точением рекомендуется использовать резцы, характеризующиеся большим сечением в поперечной плоскости и небольшим вылетом.

 


Перейти к списку статей >>