对于精密加工,热变形是一个不容忽视的重要问 题。热变形对精密加工件的影响是很大的。 磨削加工薄片类工件的平面,如图4.18所示 属于不均匀受热的情况,上、下表面间的温差将导致 工件中部凸起,加工中凸起部分被切去,冷却后加工 表面呈中凹形,产生形状误差。工件凸起量与工 件长度上的平方成正比,且工件越薄,工件的凸起量 越大。 2.刀具热变形对加工精度的影响 使刀具产生热变形的热源主要是切削热。切削热 传入刀具的比例虽然不大(车削时约为5%左右),但 由于刀具体积小,热容量小,所以刀具切削部分的温 升仍较高 粗加工时,刀具热变形对加工精度的影响一般可 以忽略不计;对于加工要求较高的零件,刀具热变形图418不均匀受热引起的热变形 对加工精度的影响较大,将使加工表面产生尺寸误差或形状误差。 3.机床热变形对加工精度的影响 使机床产生热变形的热源主要是摩擦热、传 动热和外界热源传人的热量。 由于机床内部热源分布的不均匀和机床结 构的复杂性,机床各部件的温升是各不相同的, 机床零部件间会产生不均匀的变形,这就破坏了 机床各部件原有的相互位置关系。不同类型的机 图420车床的热变形示意图 床,其主要热源各不相同,热变形对加工精度的 影响也不相同。车床、铣床和钻、逢类机床的主 要热源来自主轴箱。车床主轴箱的温升将使主轴 升高:由于主轴前轴承的发热量大于后轴承的发 热量,故主轴前端比后端高:主轴箱的热量传给 床身,还会使床身和导轨向上凸起 磨床通常都有液压传动系统和高速回转的 磨头,并使用大量切削液,它们都是磨床的主要 热源。 (三)减小工艺系统热变形的途径 图421外圆磨床的热变形示意图 身2导轨3—头架 1.减少发热量 4一砂轮5一砂轮架6—螺母 机床内部的热源是产生机床热变形的主要热源。凡 是有可能从主机分离出去的热源,如电动机、液压系统 和油箱等,应尽量放在机床外部 为了减小热源发热,在相关零部件的结构设计时应 采取措施改善摩擦条件。例如,选用发热较少的静压轴 承或空气轴承作主轴轴承,在润滑方面也可改用低粘度 的润滑油、锂基油脂或油雾润滑等。 通过控制切削用量和刀具几何参数,可减少切削热 2.改善散热条件 向切削区加注冷却润滑液,可减少切削热对工艺系 统热变形的影响。有些加工中心机床采用冷冻机对冷却 图425铸件内应力的形成及变形66 对于精密加工，热变形是一个不容忽视的重要问 题。热变形对精密加工件的影响是很大的。 磨削加工薄片类工件的平面，如图 4．18 所示， 就 属于不均匀受热的情况，上、下表面间的温差将导致 工件中部凸起，加工中凸起部分被切去，冷却后加工 表面呈中凹形，产生形状误差。工件凸起量与工 件长度上的平方成正比，且工件越薄，工件的凸起量 越大。 2．刀具热变形对加工精度的影响 使刀具产生热变形的热源主要是切削热。切削热 传入刀具的比例虽然不大（车削时约为 5％左右），但 由于刀具体积小，热容量小，所以刀具切削部分的温 升仍较高。 粗加工时，刀具热变形对加工精度的影响一般可 以忽略不计；对于加工要求较高的零件，刀具热变形 对加工精度的影响较大，将使加工表面产生尺寸误差或形状误差。 3．机床热变形对加工精度的影响 使机床产生热变形的热源主要是摩擦热、传 动热和外界热源传人的热量。 由于机床内部热源分布的不均匀和机床结 构的复杂性，机床各部件的温升是各不相同的， 机床零部件间会产生不均匀的变形，这就破坏了 机床各部件原有的相互位置关系。不同类型的机 床，其主要热源各不相同，热变形对加工精度的 影响也不相同。车床、铣床和钻、逢类机床的主 要热源来自主轴箱。车床主轴箱的温升将使主轴 升高；由于主轴前轴承的发热量大于后轴承的发 热量，故主轴前端比后端高；主轴箱的热量传给 床身，还会使床身和导轨向上凸起。 磨床通常都有液压传动系统和高速回转的 磨头，并使用大量切削液，它们都是磨床的主要 热源。 （三）减小工艺系统热变形的途径 1．减少发热量 机床内部的热源是产生机床热变形的主要热源。凡 是有可能从主机分离出去的热源，如电动机、液压系统 和油箱等，应尽量放在机床外部。 为了减小热源发热，在相关零部件的结构设计时应 采取措施改善摩擦条件。例如，选用发热较少的静压轴 承或空气轴承作主轴轴承，在润滑方面也可改用低粘度 的润滑油、锂基油脂或油雾润滑等。 通过控制切削用量和刀具几何参数，可减少切削热。 2．改善散热条件 向切削区加注冷却润滑液，可减少切削热对工艺系 统热变形的影响。有些加工中心机床采用冷冻机对冷却