理论教育 消除切削热的影响的方法

消除切削热的影响的方法

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:在切削过程中产生的切削热以及工件与支承爪产生的摩擦热,使工件温度升高而产生热变形伸长。2)始终保持刀具锋利状态,以减少切削力和切削热。当工件受热产生变形伸长时,工件的轴向伸长量通过深沟球轴承2的内圈,使碟形弹簧压缩变形,工件的伸长量被自由舒展,从而弥补了热伸长对切削的影响。

消除切削热的影响的方法

在切削过程中产生的切削热以及工件与支承爪产生的摩擦热,使工件温度升高而产生热变形伸长。

热变形伸长量可按下式计算

ΔL=αLΔt (9-1)

式中 ΔL——热变形伸长量(mm);

α——材料线胀系数(1/℃),(45钢的α=11.59×10-61/℃);

L——工件总长(mm);

Δt——工件升高的温度(℃)。

例:车削直径ϕ=30mm、长度L=1403mm的车床丝杠,材料为45钢,切削热量使工件温度由20℃上升到50℃。求在这种状态下,工件的热变形伸长量。

解:已知α=11.59×10-61/℃,L=1403mm,Δt=50℃-20℃=30℃

根据式(9-1)(www.daowen.com)

ΔL=αLΔt=11.59×10-6×1403×30mm=0.488mm

由于细长杆的长度较长,其热变形伸长量较大,对切削的影响显著,热变形伸长量可导致工件产生弯曲变形,严重时,会研坏中心孔,产生事故,无法进行车削。

减小工件热伸长的主要措施有:

1)充分加注切削液。在切削细长杆时,不论是低速切削还是高速切削,都必须充分加注切削液,将切削热及时带走,以减少工件的热变形伸长。同时,切削液不但可对切削区进行冷却,还可对跟刀架支承面进行润滑,以减轻摩擦损耗。

2)始终保持刀具锋利状态,以减少切削力和切削热。

3)采用热伸长补偿措施。如弹性回转顶尖是一种可以沿轴线方向产生弹性变形的活动顶尖,其结构形式如图9-7所示。弹性回转顶尖可对工件热伸长起补

图9-7 弹性回转顶尖的结构形式

1—活动顶尖 2—深沟球轴承 3—碟形弹簧 4—推力球轴承 5—支承体 6—滚针轴承

偿作用。它的结构特点是:活动顶尖1在跨度较大的深沟球轴承2和滚针轴承6的支承作用下,刚性好,运转状态稳定、可靠;推力球轴承4承受轴向推力。在深沟球轴承和推力球轴承之间,放置几片碟形弹簧3。当工件受热产生变形伸长时,工件的轴向伸长量通过深沟球轴承2的内圈,使碟形弹簧压缩变形,工件的伸长量被自由舒展,从而弥补了热伸长对切削的影响。

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