真空吸移輥工藝系統(tǒng)熱源和傳遞                             

在真空輥加工中，工藝系統(tǒng)在各種熱源的影響下，常產(chǎn)生復(fù)雜的變形，破壞了工件與刀具的相對(duì)位置和運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，造成工件的加工誤差。

熱變形對(duì)真空吸移輥加工精度影響較大，特別是在精密加工和大件加工中，熱變形所引起的真空輥加工誤差有時(shí)占到總加工誤差的40%~70%。而現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展使工藝系統(tǒng)熱變形問題變得更加突出，但因其影響因素較為復(fù)雜，迄今為止，無論是在理論上，還是在實(shí)踐中都有許多問題尚待解決。

工藝系統(tǒng)的熱源和傳遞

工藝系統(tǒng)的熱源可分為兩大類：一類是內(nèi)部熱源，主要指工藝系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的切削熱（加工過程中存在于工件、刀具、切屑及切削液中的切削熱）和摩擦熱（有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件間的摩擦熱，如電動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、導(dǎo)軌、軸承等）；另一類是外部熱源，指工藝系統(tǒng)外部的環(huán)境溫度（如氣溫、地溫、冷熱風(fēng)等）和各種輻射熱（如陽光、暖氣等）。

工藝系統(tǒng)在各種熱源作用下，溫度逐漸升高，同時(shí)它們也以各種傳熱方式向周圍的介質(zhì)散發(fā)熱量，當(dāng)機(jī)床、刀具或工件的溫升達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)散出的熱量與熱源傳人的熱量趨于相等，工藝系統(tǒng)就達(dá)到了熱平衡狀態(tài)。在熱平衡狀態(tài)下，工藝系統(tǒng)各部分的溫度相對(duì)穩(wěn)定，其熱變形也趨于穩(wěn)定。

由于作用于工藝系統(tǒng)各組成部分的熱源其發(fā)熱量、位置和作用時(shí)間各不相同，各部分的熱容量、散熱條件也不一樣，因此各部分的溫升是不同的，即使是同一物體，處于不同空間位置上各點(diǎn)在不同時(shí)間其溫度也是不等的。

物體中各點(diǎn)溫度的分布稱為溫度場。當(dāng)物體未達(dá)到熱平衡時(shí)，各點(diǎn)的溫度不僅是坐標(biāo)位置的函數(shù)，也是時(shí)間的函數(shù)，這種溫度場稱為不穩(wěn)定溫度場，物體達(dá)到熱平衡后，各點(diǎn)溫度將不再隨時(shí)間變化，只是其坐標(biāo)位置的函數(shù)，這種溫度場則稱為穩(wěn)定溫度場。穩(wěn)定溫度場對(duì)保證工件的加工精度有著重要的意義。

對(duì)于溫度場和熱變形的研究，過去常用解析法解算，即根據(jù)熱傳導(dǎo)基本方程，建立特定方程初始條件和邊值條件，求出給定范圍內(nèi)的溫度場，但這種解算很困難、復(fù)雜。

目前，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)微分方程進(jìn)行數(shù)值解的有限元法和有限差分法有了很大的發(fā)展，而利用一些先進(jìn)的測量手段如紅外測溫技術(shù)、紅外熱象儀進(jìn)行模型試驗(yàn)與實(shí)測也得到了廣泛的應(yīng)用。這些對(duì)溫度場和熱變形的研究提供了有利的條件。

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