42. Тепловые деформации и деформации от внутренних напряжений системы спид

Тепловые деформации возникают в результате действия трех факторов: выделение тепла электрическими двигателями (это побочный эффект при преобразовании электрической энергии в механическую), гидравлическими системами, движущимися частями (тепло, которое возникает в зоне точения при трении).

Деформации также могут возникать от внутренних напряжений в материале инструмента. Чтобы они не возникали, необходимо делать перерывы в обработке детали или после изготовления инструмента подождать, пока напряжения снимутся.

Тепловые деформации элементов технологической системы происходят вследствие нагревания частей станка, инструмента и заготовки. Источником теплоты при резании является работа, затрачиваемая на пластические деформации материала заготовки в зоне резания, трение стружки о переднюю поверхность инструмента и трение между задней поверхностью инструмента и заготовкой. Основная часть теплоты резания переходит в стружку. В зависимости от режима резания это количество теплоты может быть различным -и возрастает с увеличением скорости резания. Другая Часть теплоты распределяется между режущим инструментом и заготовкой, а частично рассеивается в окружающую среду. При фрезеровании пассивных деталей тепловые деформации обычно несущественно влияют на точность обработки, а при обработке тонкостенных заготовок могут быть значительными. Применение обильного охлаждения позволяет значительно уменьшить тепловые деформации заготовки и инструмента, повысить точность обработки. Теплота выделяется не только при работе под нагрузкой, но и при работе станка на холостом ходу. Источниками теплоты являются электродвигатели, трение в зубчатых колесах, подшипниках, других механизмах и приводах. Нагрев частей станка зависит также от температуры производственного помещения и наличия поблизости источников теплоты.

В заготовке, поступающей на металлорежущий станок, имеются внутренние напряжения, которые сохраняются при отсутствии внешних сил и потому называются остаточными. Различают остаточные напряжения первого рода, охватывающие большую часть заготовки; напряжения второго рода, образующиеся в микроскопических объемах. — зернах, кристаллах; напряжения третьего рода, характерные для ячеек кристаллической решетки. При механической обработке, когда с заготовки в виде припуска удаляют часть металла, происходит перераспределение внутренних остаточных напряжений, их временное равновесие нарушается. Основную роль здесь играют напряжения первого рода. Величина и характер распределения остаточных напряжений зависят от конфигурации заготовки, ее габаритных размеров и соотношения размеров отдельных элементов, способа получения исходной заготовки и других факторов. Большие остаточные напряжения возникают в исходных заготовках, получаемых литьем, ковкой, штамповкой, из-за неравномерного охлаждения разных элементов заготовки. В сварных, сварно-литых, сварно-штампованных конструкциях наибольшие внутренние напряжения возникают в местах сварки, где из-за местного нагрева и охлаждения происходят неоднородные объемные изменения. Структурные превращения металла и диффузионные процессы, например, при сварке также способствуют появлению остаточных напряжений различного рода. В особо неблагоприятных случаях остаточные напряжения могут вызвать не только значительное нарушение формы заготовки — коробление, изогнутость и другое, но и трещины.