數(shù)控機(jī)床床身在鑄造和機(jī)械加工等工藝過程中,由于受熱或受力不均勻,其內(nèi)部都會(huì)產(chǎn)生不同程度的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力的存在,極大地影響了機(jī)床床身的尺寸穩(wěn)定性、剛度、強(qiáng)度和機(jī)械加工性能等,嚴(yán)重影響著機(jī)床的裝配和正常使用。振動(dòng)時(shí)效技術(shù)是繼熱時(shí)效和自然時(shí)效后的一項(xiàng)環(huán)保型新技術(shù)。基本思想是通過對(duì)應(yīng)力工件施以循環(huán)載荷,使工件內(nèi)應(yīng)力釋放,從而使工件殘余應(yīng)力降低,達(dá)到時(shí)效之目的。
1 數(shù)控機(jī)床床身振動(dòng)時(shí)效機(jī)理
從材料的應(yīng)力應(yīng)變特性角度分析。工程上采用的材料都不是理想的彈性體,其內(nèi)部存在著不同類型的微觀缺陷,鑄鐵中更是存在著大量形狀各異的切割金屬基體的石墨,其中的微觀缺陷附近都存在著不同程度的應(yīng)力集中。振動(dòng)時(shí)效消除殘余應(yīng)力的必要條件是動(dòng)應(yīng)力(激振力)和殘余應(yīng)力之和大于材料的屈服極限。
在工件內(nèi)殘余應(yīng)力的高峰值處將產(chǎn)生局部屈服,引起微小塑性變形,使得工件內(nèi)部殘余應(yīng)力高峰值降低和殘余應(yīng)力重新均勻分布,使工件內(nèi)原來不穩(wěn)定的殘余應(yīng)力得到松弛和均化;同時(shí),由于包辛格效應(yīng),經(jīng)過一段時(shí)間循環(huán)后,工件的屈服極限上升,直到與所受應(yīng)力相等,工件內(nèi)部不再產(chǎn)生新的塑性變形,工件的彈性性能得到強(qiáng)化,金屬基體達(dá)到強(qiáng)化,增強(qiáng)了抗變形能力,提高了工件尺寸精度穩(wěn)定性。
2數(shù)控機(jī)床床身振動(dòng)時(shí)效工藝
振動(dòng)時(shí)效的大型數(shù)控機(jī)床床身特點(diǎn)如下:
(1)其機(jī)床床身的結(jié)構(gòu)較長(zhǎng);
(2)機(jī)床床身內(nèi)部的加強(qiáng)筋較多;
(3)機(jī)床床身在鑄造過程中,導(dǎo)軌面朝下,澆注口和冒口在兩端;
(4)由于機(jī)床床身鑄造后變形量較大,則鑄造時(shí)給粗加工留有較大的加工余量。 |
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