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为什么精密加工中心要“释放应力”?

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发表时间:2018-03-22 08:40

大家都知道人要“释放压力”,加工中心需要释放应力,可能很多人没有听说过,其实越是高精密的机床就越要注意应力的释放。那么,什么是机床应力?为什么要释放应力呢?如果释放要释放多久?怎么释放应力才好等一系列关于加工中心应力的问题,今天我就简单说一下这些问题。

一、什么是机床应力?

  众所周知物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。那么机床也是一样,机床所需要释放的应力全称是机械应力,是床身等构件在热成型加工中产生的。由于机床高精密加工精度需要达到微米甚至纳米级,这种在铸造中产生的内应力带来的形变误差是不能接受的,所以机床需要释放应力。简单来说就是机床相关构件在热加工当中会产生应力,这种应力会导致构件产生一定的形变,而这种形变会影响到机床的精度,所以越是高精密的机床就越需要释放应力,以此来保证机床的精度和稳定性。

二、 怎么释放应力?

   上面有提到,静置是释放应力的方法之一,但这种方法现在采用的越来越少。原因无他,静置释放应力所需时间太长,对机床厂家来说成本太高。随着技术的进步,机床释放应力的方式越来越多,时间也越来越短。在谈具体释放应力的方法之前要强调一下,应力释放一般在组装之前就完成了,组装之后的整机一般在落机后静置10到20天左右,具体按照不同厂家的说明来做即可。一般来说,高精密的机床会采用大理石等不易产生应力的材料做床身。而采用金属材料的机床现在也会采用喷丸、振动、滚压等方法去除应力。其中喷丸是使用丸粒轰击工件表面并植入残余压应力;震动是采用振动器与工件形成共振来消除应力;滚压则是通过一些滚压工具向工件表面施加压力来达到消除应力的目的。除此之外,通过热时效、爆炸法、热冲击时效法、声波时效法等方法也可以消除应力。

三、应力要释放要多长时间最好?

超精密加工中心释放应力一般采用静置的方法,相信这一点大家都知道。听说在之前,一些机床厂家为了充分释放应力会将铸件沉入海底或埋入地底。这种说法不可靠,只供大家参考。那么机床应力要释放多久呢?在网上搜索资料的时候,五花八门的答案看得人眼花缭乱,小到几个月,大到七八年,各种答案是应有尽有。在查阅了一些专业论文后,我的答案是应力释放根据金属构件的不同,再考虑到体积、形状等因素,大致需要几个月到几年不等。要注意的是,释放应力的环境要根据构件的具体情况考虑。并非在室外或者一些极端的环境就能取得最好的效果。当然,随着技术的进步,现在应力的释放的方法越来越多,时间也越来越短。



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