Борьба с остаточными напряжениями заготовок при обработке на станках с ЧПУ


Под действием внешних сил, во время обработки заготовки на оборудовании с ЧПУ, обрабатываемый материал стремиться сохранить свою первоначальную конфигурацию. Данную физическую особенность называют жесткостью. Однако, согласно физическим законом, вследствие приложения внешней физической нагрузки, в заготовке возникают внутренние силы, которые стремятся предотвратить разрушение кристаллической решетки заготовки.

Но жесткость работает в определенных рамках, когда величина внешней нагрузки становится предельной, материал может разрушиться либо деформироваться. Деформация вполне обратимый процесс, однако в отдельных случаях исправить её невозможно.

На заготовку после обработки часто могут действовать так называемые остаточные напряжения – остающиеся разрушительные внутренние силы, сохраняющиеся в детали, даже после снятия внешних воздействий. Эти напряжения существенно повышают изнашиваемость будущей детали. Для того чтобы данные напряжения влияли на заготовку несущественно, обработка проводится в несколько шагов. Первый этап является черновым и снимает часть поверхностного слоя – припуска. После может следовать несколько получистовых проходов – когда практически вся часть припуска снимается. Окончательным чистовым этапом поверхности заготовки придается нужная (согласно документации) шероховатость.

Так как зачастую обработка осуществляется серийно, с задействованием различного станочного оборудования и в несколько этапов, остаточные напряжения устраняются (перераспределяются) в перерывах между этапами обработки.

Указанные перерыва часто называют «периодами старения» заготовки. Данные периоды могут длиться до 2-3 месяцев – перераспределение остаточных напряжений занимает, зачастую, внушительные периоды времени.

Есть также прием «искусственной выдержки» заготовок, позволяющий ослабить остаточные напряжения – в таких случаях заготовки помещаются в специальную печь с температурой 400-600 градусов по Цельсию, и хранятся там в течении нескольких часов.


6 из 6. Оценок: 556.