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数控车削轴类零件时减少工件的热变形伸长

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    编程爱好者创作者

    2年前-来自北京市 TA的动态

车削时,由于切削热的影响,使工件随温度升高而逐渐伸长变形,这就叫“热变形”。在车削一般轴类时可不考虑热变形伸长问题,但是车削细长轴时,因为工件长,总伸长量长,所以一定要考虑到热变形的影响。工件热变形伸长量可按下式计算。

△L=aL△t                  

式中a—材料线膨胀系数,1/℃;
  L—工件的总长,mm;
   △t—工件升高的温度,℃。

常用材料的线膨胀系数,可查阅有关附录表。

例车削直径为25mm,长度为1200mm的细长轴,材料为45钢,车削时因受切削热的影响,使工件由原来的21℃上升到61℃,求这根细长轴的热变形伸长量。

解 已知L=1200mm;△t=61℃-21℃=40℃;查表知,45钢的线膨胀系数a=11.59×10-6 1/℃
根据公式(9.5)得:

△L=aL△t=11.59×10-6×1200×40=0.556mm

从上式计算可知,细长轴热变形伸长量是很大的。由于工件一端夹住,一端顶住,工件无法伸长,因此只能本身产生弯曲。细长轴一旦产生弯曲后,车削就很难进行。

减少工件的热变形主要可采取以下措施:

1、使用弹性回转顶尖 用弹性回转顶尖加工细长轴,可有较地补偿工件的热变形伸长,工件不易弯曲,车削可顺利进行。

2、加注充分的切削液 车削细长轴时,不论是低速切削还是高速切削,为了减少工件的温升而引起热变形,必须加注切液充分冷却。使用切削液还可以防止跟刀架支承爪拉毛工件,提高刀具的使用寿命和工件的加工质量。

3、刀具保持锐利   以减少车刀与工件的摩擦发热。


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