Как проявляется температурное деформирование на обрабатываемых поверхностях

1. Погрешности из-за тепловых деформаций инструмента.

 

Резец расширяется; через 20-35 м обработки поверхность уходит на конус.

 

2. Погрешности из-за тепловых деформаций станка.

За счёт трения в кинематических парах масло (смазка) нагревается и нагревает корпус шпинделя неравномерно. Ось шпинделя меняет своё положение (в горизонтальном направлении 8…30 мкм, а в вертикальном – до 100 мкм)

3. Погрешности из-за температурных деформаций детали.

При равномерном нагреве детали изменяют свои размеры; при неравномерном – изменяются размеры и формы поверхностей. Особенно сильно влияет температурная деформация на точность тонкостенных деталей. При обработке массивных деталей влияние нагрева незначительное

 

Верхние слои нагреваются, а нижние холодные – выпуклость.

 

 

После остывания – вогнутая поверхность.

 

Свойства температурных деформаций

Со временем температурные деформации стабилизируются. Рекомендуется детали точные обрабатывать на станке, который вошел в стабилизационный режим (работа 2-3часа на холостых ходах).

В деталях могут возникать остаточные внутренние напряжения за счёт:

- неравномерного охлаждения отдельных частей заготовки;

- в результате фазовых превращений при закалке или резании;

- в результате неоднородной деформации при резании.

При обработке некоторых металлов на поверхности может произойти фазовое превращение. Например, при шлифовании на поверхности могут возникнуть прижоги. Структура металла чаще всего соответствует структуре мартенсита, а все остальные поверхности – тростит.

При резании металла в поверхностных слоях происходит пластическое деформирование (сопровождается упрочнением). Любой метод обработки, связанный с пластическим деформированием вызывает появление остаточных напряжений . Свойства остаточных напряжений:

- выравниваются с течением времени, но при этом деталь деформируется;

- или применяют старение – воздействие на заготовку с целью изменения величины остаточных напряжений .

Старение:

- естественное;

- искусственное;

- вибрационное.

Вылёживание деталей на открытом воздухе – естественное старение (от нескольких часов до нескольких лет).

Искусственное старение – процесс, осуществляемый в печах. Детали нагреваются и выдерживаются от 8 до 12 часов, а дальше охлаждаются вместе с печью.

Вибрационная обработка – детали подвергают обработке (тряске) с определенной частотой колебаний.