Áhrif hitastigs á vinnslu nákvæmni véla

Hitaaflögun er ein af ástæðunum sem hefur áhrif á nákvæmni vinnslunnar. Vélar verða fyrir áhrifum af breytingum á hitastigi verkstæðis, hitun rafmótora, vélrænni hreyfinúningshitun, skurðarhita og kælimiðla, sem leiðir til ójafnrar hitahækkunar í ýmsum hlutum vélbúnaðarins, sem leiðir til breytinga á lögun nákvæmni og vinnslu nákvæmni. af vélinni. Til dæmis, vinnsla 70 mm á venjulegri nákvæmni CNC fræsarvél × Uppsöfnuð villuafbrigði 1650 mm skrúfunnar getur náð 85m samanborið við vinnustykkið sem er malað frá 7:30-9:00 á morgnana og unnið frá 2. :00-3:30 síðdegis. Við stöðugt hitastig er hægt að minnka skekkjuna í 40m.
Til dæmis, nákvæmnisslípivél með tvöföldum enda sem notuð er til að slípa þunn stálplötuvinnustykki með þykkt 0.6-3,5 mm á báðum hliðum, sem vinnur 200 mm við móttökuskoðun × 25 mm × 1,08 mm stálið lak vinnustykki getur náð víddarnákvæmni upp á mm og sveigjun er minni en 5m yfir alla lengdina. En eftir samfellda sjálfvirka mala í 1 klukkustund jókst stærðarbreytingin í 12m og hitastig kælivökva hækkaði úr 17 gráðum við ræsingu í 45 gráður. Vegna áhrifa malarhita lengist aðalskaftshálsinn og bilið á milli framlægra legra aðalskaftsins eykst. Miðað við þetta hefur það náð mjög ákjósanlegum árangri með því að bæta 5,5kW kælibúnaði við kælivökvatank vélarinnar. Æfingin hefur sannað að aflögun véla eftir upphitun er mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á vinnslu nákvæmni. En vélbúnaðurinn er í umhverfi þar sem hitastigið breytist stöðugt og alls staðar; Vélin sjálf mun óhjákvæmilega eyða orku við notkun og töluverður hluti þessarar orku verður breytt í hita á ýmsan hátt sem veldur líkamlegum breytingum á hinum ýmsu íhlutum vélarinnar. Þessar breytingar eru einnig mjög mismunandi vegna mismunandi byggingarforms, efna og annarra ástæðna. Vélahönnuðir ættu að ná tökum á vélbúnaði hitamyndunar og hitadreifingar, gera samsvarandi ráðstafanir til að lágmarka áhrif varma aflögunar á nákvæmni vinnslu.
Hitastigshækkun og dreifing véla, svo og áhrif náttúrulegs loftslags, hafa víðfeðmt yfirráðasvæði í Kína. Flest svæði eru á subtropical svæðum, með verulegum hitabreytingum allt árið og mismunandi hitamun yfir daginn. Afleiðingin er sú að fólk hefur mismunandi afskipti af hitastigi innandyra (eins og verkstæði) og hitastigið í kringum vélbúnaðinn er mjög mismunandi. Til dæmis er árstíðabundin hitastigsbreyting á Yangtze River Delta svæðinu um 45 gráður og dagshitabreyting er um 5-12 gráður. Vinnuverkstæðið hefur almennt enga upphitun á veturna og enga loftræstingu á sumrin, en svo lengi sem verkstæðið hefur góða loftræstingu breytist hitastigið í vélaverkstæðinu ekki mikið. Á norðaustursvæðinu getur árstíðabundinn hitamunur orðið 60 gráður, með dagsbreytingu um það bil 8-15 gráður. Upphitunartímabilið er frá lok október til byrjun apríl á næsta ári og vinnsluverkstæðið er hannað með upphitun sem veldur ófullnægjandi loftflæði. Hitamunur innan og utan verkstæðis getur náð 50 gráðum. Hitastigið í verkstæðinu yfir vetrartímann er því mjög flókið, 1,5 gráðu útihiti mældur frá 8:15 til 8:35 á morgnana og um 3,5 gráðu hitabreyting á verkstæðinu. Vinnslunákvæmni nákvæmni vélaverkfæra verður fyrir miklum áhrifum af umhverfishitastigi á slíku verkstæði.
Áhrif umhverfis umhverfis vísar til hitauppstreymis sem myndast af ýmsum skipulagi innan náins sviðs vélbúnaðarins.
Þau innihalda eftirfarandi fjóra þætti:
1) Örloftslag verkstæðis: svo sem dreifing hitastigs inni í verkstæðinu (lóðréttar og láréttar áttir). Þegar dagur og nótt skiptast á eða loftslag og loftræsting breytast mun hitastig verkstæðis taka hægum breytingum.
2) Hitagjafir verkstæðis: eins og sólarljós, geislun frá hitunarbúnaði og aflmikil lýsing geta haft bein áhrif á hitastigshækkun alls vélarinnar eða sumra íhluta í langan tíma þegar þeir eru nálægt vélinni. Hitinn sem myndast af aðliggjandi tækjum meðan á notkun stendur getur haft áhrif á hitastigshækkun vélarinnar með geislun eða loftflæði.
3) Hitaleiðni: Grunnurinn hefur góða hitaleiðniáhrif, sérstaklega grunninn að nákvæmni vélaverkfæra. Mikilvægt er að forðast að vera nálægt jarðhitalögnum. Þegar það rifnar og lekur getur það orðið hitagjafi sem erfitt er að finna orsökina; Opið verkstæði verður góður „radiator“ sem stuðlar að hitajafnvægi á verkstæðinu.
4) Stöðugt hitastig: Að samþykkja stöðugt hitastig á verkstæðinu er mjög árangursríkt við að viðhalda nákvæmni og vinnslu nákvæmni nákvæmni vélaverkfæra, en það eyðir mikilli orku.
3. Innri hitaáhrifaþættir véla
1) Byggingarhitagjafi fyrir vélar. Rafmótorar sem framleiða hita, eins og snældamótorar, fóðrunarservómótora, kæli- og smurdælumótora og rafmagnsstýribox, geta allir framleitt hita. Þessar aðstæður eru leyfðar fyrir mótorinn sjálfan en hafa veruleg skaðleg áhrif á íhluti eins og snælduna og kúluskrúfuna og gera ætti ráðstafanir til að einangra þá. Þegar inntaksraforkan knýr mótorinn til starfa, fyrir utan lítinn hluta (um 20%) sem er breytt í mótorvarmaorku, verður megnið af henni breytt í hreyfiorku með hreyfibúnaði, svo sem snúningi snælda, hreyfingu vinnubekks. , osfrv; Hins vegar er óhjákvæmilegt að töluverður hluti verði enn umbreyttur í núningshita meðan á hreyfingu stendur, svo sem hiti sem myndast með búnaði eins og legum, stýrisbrautum, kúluskrúfum og flutningsboxum.
2) Skurðarhiti ferlisins. Meðan á skurðarferlinu stendur er hluti af hreyfiorku verkfærsins eða vinnuhlutans neytt af skurðarvinnunni, á meðan töluverðum hluta er breytt í aflögunarorku skurðarins og núningshita milli spónanna og verkfærsins, sem leiðir til hitun á verkfærinu, snældunni og vinnustykkinu. Mikið magn af flíshita er síðan sent til vinnuborðsins og annarra íhluta vélarinnar. Þeir hafa bein áhrif á hlutfallslega stöðu milli verkfærsins og vinnustykkisins.
3) Kæling. Kæling er öfug ráðstöfun sem miðar að því að hækka hitastig verkfæra, svo sem mótorkælingu, kælingu snældahluta og grunnkælingu burðarhluta. Hágæða vélar útbúa rafmagnsstýriboxið oft með köldu vél fyrir þvingaða kælingu.
4. Fjallað er um áhrif burðarforms véla á hitahækkun á sviði hitauppstreymis véla, venjulega er átt við atriði eins og burðarvirki, massadreifingu, efniseiginleika og dreifingu hitagjafa. Byggingarformið hefur áhrif á hitadreifingu, stefnu hitaleiðni, stefnu varma aflögunar og samsvörun véla.
1) Uppbyggingarform vélbúnaðarins. Hvað varðar heildarbyggingu innihalda vélar lóðrétt, lárétt, gantry og cantilever gerðir, sem hafa verulegan mun á hitasvörun og stöðugleika. Til dæmis getur hitastigshækkun aðalásboxsins á rennibekk með breytilegum hraða náð allt að 35 gráður, sem veldur því að snældaendinn lyftist upp á við og hitajafnvægistíminn tekur um 2 klukkustundir. Hneigða rúmgerð nákvæmni beygju- og fræsunarvinnslustöðin hefur stöðugan grunn fyrir vélbúnaðinn. Stífleiki allrar vélarinnar hefur verið bætt verulega og snældan er knúin áfram af servómótor. Gírskiptihlutinn hefur verið fjarlægður og hitastig hans er almennt minna en 15 gráður.
2) Áhrif dreifingar hitagjafa. Á vélum er almennt talið að hitagjafinn vísi til rafmótorsins. Íhlutir eins og snældamótorar, fóðurmótorar og vökvakerfi eru í raun ófullkomnir. Upphitun rafmótors er aðeins sú orka sem straumurinn eyðir á viðnám armaturesins þegar hann ber álagið og töluverð orka eyðist við núningsvinnu legra, skrúfa, hneta og stýrisbrauta. Þannig að hægt er að vísa til rafmótorsins sem aðalhitagjafann og hægt er að vísa til leganna, hnetanna, stýrisbrautanna og flísanna sem aukahitagjafa. Hitaaflögun er afleiðing af sameinuðum áhrifum allra þessara hitagjafa. Hitastigshækkun og aflögun lóðréttrar vinnslumiðstöðvar með hreyfanlegri súlu við fóðurhreyfingu Y-ás. Þegar fóðrun er í Y átt hreyfist vinnubekkurinn ekki og hefur því lítil áhrif á varma aflögun í X átt. Á súlunni, því lengra sem stýriskrúfan er frá Y-ásnum, því minni er hitastigshækkunin. Aðstæður vélarinnar sem hreyfist í Z-ásnum sýnir enn frekar áhrif hitagjafadreifingar á varma aflögun. Z-ásinn er lengra frá X-ásnum, þannig að áhrif hitauppstreymis eru minni. Því nær sem súlan er Z-ás mótorhnetunni, því meiri hitastigshækkun og aflögun.
3) Áhrif gæðadreifingar. Áhrif gæðadreifingar á hitauppstreymi vélaverkfæra hafa þrjár hliðar. Í fyrsta lagi er átt við stærð og styrk massa, venjulega til breytinga á varmagetu og hitaflutningshraða, sem og breytingum á tíma til að ná hitajafnvægi
2, Með því að breyta fyrirkomulagi gæðum, svo sem fyrirkomulagi ýmissa styrkingarplatna, er hægt að bæta hitastífleika uppbyggingarinnar, draga úr áhrifum hitauppstreymis eða viðhalda tiltölulega lítilli aflögun við sömu hitastigshækkun;
Í þriðja lagi vísar það til þess að draga úr hitahækkun vélahluta með því að breyta formi gæðafyrirkomulags, svo sem að raða hitaleiðni rifjum utan burðarvirkisins.
Áhrif efniseiginleika: Mismunandi efni hafa mismunandi hitauppstreymisfæribreytur (sérstakur hiti, hitaleiðni og línuleg stækkunarstuðull) og undir sömu hitaáhrifum eru hitastigshækkanir og aflögun mismunandi. Prófun á hitauppstreymi verkfæra
1. Tilgangur hitauppstreymisprófunar fyrir vélar er að stjórna hitauppstreymi aflögunar vélarinnar. Lykillinn er að skilja að fullu breytingar á umhverfishita, hitagjafa og hitabreytingum vélbúnaðarins sjálfs og viðbrögð lykilpunkta (aflögunartilfærslu) með hitaeinkennaprófun. Prófunargögn eða ferlar lýsa varmaeiginleikum vélar til að grípa til mótvægisaðgerða, stjórna hitauppstreymi og bæta vinnslu nákvæmni og skilvirkni vélarinnar.
Sérstaklega ætti að ná eftirfarandi markmiðum:
1) Prófaðu umhverfi vélarinnar. Mældu hitaumhverfið á verkstæðinu, staðbundinn hitastigshalla þess, breytingar á hitadreifingu á dag-næturskiptum og jafnvel áhrif árstíðabundinna breytinga á hitadreifingu í kringum vélbúnaðinn.
2) Prófaðu hitaeiginleika vélarinnar sjálfrar. Með því skilyrði að útrýma umhverfistruflunum eins mikið og mögulegt er, haltu vélinni í ýmsum rekstrarstöðu til að mæla hitastig og tilfærslubreytingar mikilvægra punkta vélarinnar sjálfrar, skrá hitabreytingar og tilfærslu lykilpunkta yfir nægilega langan tíma. tíma, og skrá einnig hitadreifingu hvers tímabils með því að nota innrauða hitamyndavél.
3) Prófaðu hitastigshækkun og varma aflögun meðan á vinnsluferlinu stendur til að ákvarða áhrif hitauppstreymis vélbúnaðar á nákvæmni vinnsluferlisins.
4) Ofangreindar tilraunir geta safnað upp miklu magni af gögnum og ferlum, sem gefur áreiðanlegar viðmiðanir fyrir vélarhönnun og notendastýringu á hitauppstreymi, og bendir á þá átt að gera árangursríkar ráðstafanir.
2. Meginreglan um varma aflögunarprófun fyrir vélar. Hitaaflögunarprófun þarf fyrst að mæla hitastig nokkurra viðeigandi punkta, þar á meðal eftirfarandi þætti:
1) Hitagjafi: þar á meðal ýmsir hlutar fóðurmótorsins, snældamótor, kúluskrúfaskiptipar, stýribraut og snældalaga.
2) Hjálpartæki: þar á meðal vökvakerfi, kælivél, kæli- og smurfærsluskynjunarkerfi.
3) Vélræn uppbygging: þar á meðal rúmið, grunnurinn, hjólabrettið, súlan, mölunarhausinn og snælda. Mælistöng af indíum stáli er klemmd á milli snældunnar og snúningsvinnuborðsins og 5 snertiskynjarar eru stilltir í X, Y og Z áttir til að mæla alhliða aflögun í ýmsum ríkjum og líkja eftir hlutfallslegri tilfærslu milli verkfæris og vinnustykkisins. 3. Prófunargagnavinnsla og greining: Hitaaflögunarprófun vélbúnaðarins ætti að fara fram yfir langan samfelldan tíma, með samfelldri gagnaskráningu. Eftir greiningu og vinnslu eru endurspeglast varma aflögunareiginleikar mjög áreiðanlegir. Ef villuútrýming er framkvæmd með mörgum tilraunum er reglusemin sem sýnd er áreiðanleg. Alls voru settir 5 mælipunktar fyrir varma aflögunarprófun snældakerfisins, þar sem punktar 1 og 2 eru staðsettir við enda snældunnar og nálægt snældulaginu og punktar 4 og 5 staðsettir nálægt Z-stefnu stýrisbrautinni á fræsunarhausinn, í sömu röð. Prófunin stóð í samtals 14 klukkustundir, þar sem fyrstu 10 klukkustundirnar af snúningi snældu skiptust á milli 0-9000r/mín. Frá og með 10. klukkustund hélt snældan áfram að snúast á miklum hraða upp á 9000 r/mín. Hægt er að draga eftirfarandi ályktanir: 1) Hitajafnvægistími snældans er um 1 klukkustund og hitastigshækkunarsvið eftir jafnvægi er 1,5 gráður; 2) Hitastigshækkunin kemur aðallega frá spindlalegum og spindlamótorum. Innan venjulegs hraðasviðs er hitauppstreymi leganna góð; 3) Hitaaflögun hefur lítil áhrif í X-átt; 4) Aflögun Z-stefnu þenslunnar er tiltölulega stór, um það bil 10m, sem stafar af hitauppstreymi á aðalásnum og aukningu á leguúthreinsun; 5) Þegar hraðinn heldur áfram að vera 9000r/mín hækkar hitinn verulega, hækkar um 7 gráður innan 2,5 klst., og það er tilhneiging til frekari hækkunar. Aflögunin í Y og Z áttinni nær 29m og 37m, sem gefur til kynna að snældan geti ekki lengur starfað stöðugt á 9000r/mín hraða, en getur starfað í stuttan tíma (20 mínútur). Stjórnun á varma aflögun véla er greind og rædd hér að ofan. Hitastig og hitaaflögun véla hefur ýmsa áhrifaþætti á nákvæmni vinnslunnar. Þegar gripið er til eftirlitsaðgerða ber að átta sig á helstu mótsögninni og leggja áherslu á fyrstu og aðra ráðstöfun til að ná tvöföldum árangri með hálfri fyrirhöfn. Við hönnun ættum við að byrja á fjórum áttum: að draga úr hitamyndun, draga úr hitahækkun, ná jafnvægi í uppbyggingu og hæfilega kælingu. 1. Að draga úr hitamyndun og stjórna hitagjöfum er grundvallarráðstöfunin. Gera skal ráðstafanir við hönnunina til að draga úr hitamyndun hitagjafans á áhrifaríkan hátt. 1) Veljið hæfilegan afl mótorsins. Úttaksafl P rafmótors er jafnt margfeldi spennu V og straums I. Almennt er spenna V stöðug. Þess vegna þýðir aukning á álagi að úttakskraftur mótorsins eykst og samsvarandi straumur I eykst einnig. Fyrir vikið eykst hitinn sem straumurinn eyðir í armature viðnám. Ef mótorinn sem við hönnum og veljum virkar í langan tíma við aðstæður nálægt eða umtalsvert yfir nafnafli, mun hitastig mótorsins aukast verulega. Í þessu skyni var gerð samanburðarpróf á fræsunarhaus BK50 CNC nálar riffræsar (mótorhraði: 960r/mín; umhverfishiti: 12 gráður). Úr ofangreindri tilraun fást eftirfarandi hugtök: miðað við afköst hitagjafans, hvort sem það er snældamótorinn eða fóðurmótorinn, er best að velja nafnafl sem er um 25% hærra en reiknað afl. Í raunverulegri notkun passar úttakskraftur mótorsins við álagið og aukning á nafnafli mótorsins hefur lítil áhrif á orkunotkun. En það getur í raun dregið úr hitahækkun mótorsins.