7. К какому процессу по скорости протекания и к чему приводят тепловые деформации станка (примеры). Основные источники тепловыделения в станках.

Тепловые деформации станка являются наиболее характеристическим процессом средней скорости которой приводит к нарушению начального положения элементов станка и понижают точность обработки ( отклонение размеров и искажение геометрической формы обрабатываемой детали). Например наблюдение за положение шпинделя токарного станка показатели, что при работе станка в течении нескольких часов 3-7 происходит постепенное смещение шпинделя. Оно может доходить до 120 мкм затем прекращается так как происходит определённый теплообмен. После выключения станка шпинделя постепенно возвращается в прежнее положение.

Основные источники тепловыделения в станках

К внутренним источникам выделения теплоты в металлорежущих станках отно­сятся электродвигатели, электроаппаратура, механические передачи, подшипники, на­правляющие, муфты, тормоза, гидравлические аппараты, процесс резания, лампы ос­вещения и др. Из зоны резания теплота передается режущему инструменту, детали, стружке, смазочно-охлаждающей жидкости и окружающей среде. При этом стружка и СОЖ отводят до 80...90 % теплоты, которая передается отдельным деталям и механиз­мам станка.

К внешним источникам тепла относятся элементы системы отопления цеха, сол­нечные лучи, соседние станки и др.

Проявляясь во времени, тепловые деформации изменяют геометрические пара­метры станка Так. в результате линейного смещения оси шпинделя и изменения его углового положения, искривления направляющих, деформации станины нарушается взаимное положение узлов станка, несущих заготовку и инструмент.

Тепловые деформации ведут к изменению жесткости системы, например, за счет увеличения натяга в подшипниках качения при их нагреве Кроме того, изменяются ус­ловия контакта в направляющих станка, в результате чего ухудшаются характеристики стыка.

8. Какому закону, в основном, подчиняются тепловые деформации и как они проявляются во времени. Способы снижения влияния тепловых деформаций на точность обработки.

Во времени t тепловые деформации протекают обычно по экспоненциальному закону

- тепловая деформация; C, - коэффициенты зависящие от конструкции и материала.

С течением времени значение тепловых деформаций стабилизируется, но период их интенсивного проявления занимает как правило несколько часов.

Влияние тепловых деформаций на точность обработки может быть снижено следующими способами:

1. уменьшение теплообразования и увеличение теплоотдачи.

2. Расположение источников тепла вне станка ( гидростанции).

3. Температурного поля станин и стоек исскуственным подогревом

4. Введение температурных компенсаторов.

5. Создание цехов с постоянной температурой, т.е термоконстантных

6. Создание автоматических систем с обратной связью восст. координаты станка за счёт специального подогрева или охлаждения отдельных частей корпусных деталей.

Если имеем место чередование пуска и остановки, то температура и температурные деформации изменяются как случайная величина.