Für die Präzisionsteileverarbeitungsindustrie ist ausreichende Genauigkeit normalerweise ein relativ intuitives Spiegelbild der Verarbeitungsstärke in der Werkstatt. Wir wissen, dass die Temperatur der Hauptfaktor ist, der die Bearbeitungsgenauigkeit beeinflusst.
Im Bearbeitungsprozess kommt es unter Einwirkung verschiedener Wärmequellen (Konfliktwärme, Schneidwärme, Umgebungstemperatur, Wärmestrahlung usw.) bei Temperaturänderungen von Werkzeugmaschine, Werkzeug und Werkstück zu thermischen Verformungen. Diese beeinflussen die relative Verschiebung zwischen Werkstück und Werkzeug, führen zu Bearbeitungsabweichungen und beeinträchtigen die Bearbeitungsgenauigkeit des Teils. Beispielsweise beträgt bei einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von Stahl 0,000012 die Dehnung von 100 mm langen Stahlteilen 1,2 µm pro 1 °C Temperaturanstieg. Temperaturänderungen wirken sich nicht nur direkt auf die Ausdehnung des Werkstücks aus, sondern auch auf die Genauigkeit der Werkzeugmaschine.
Bei der Präzisionsbearbeitung werden hohe Anforderungen an die Genauigkeit und Stabilität des Werkstücks gestellt. Laut Materialstatistik beträgt die durch thermische Verformung verursachte Bearbeitungsabweichung 40 bis 70 % der gesamten Bearbeitungsabweichung bei der Präzisionsbearbeitung. Um eine durch Temperaturschwankungen verursachte Ausdehnung und Kontraktion des Werkstücks zu verhindern, wird die Referenztemperatur der Konstruktionsumgebung daher üblicherweise streng kontrolliert. Die Abweichungsgrenzen der Temperaturtransformation werden bei 200,1 bzw. 200,0 °C festgelegt. Die Thermostatisierung erfolgt weiterhin bei 1 °C.
Darüber hinaus kann die Präzisionstemperaturregelung auch zur präzisen Steuerung der thermischen Verformung von Teilen eingesetzt werden, um die Präzision der Bearbeitung zu verbessern. Beispielsweise kann durch eine Regelung der Temperaturänderung des Referenzzahnrads einer Zahnradschleifmaschine innerhalb von ± 0,5 °C eine lückenlose Übertragung realisiert und Übertragungsfehler eliminiert werden. Wird die Temperatur der Gewindestange mit einer Genauigkeit von 0,1 °C geregelt, lässt sich der Steigungsfehler der Gewindestange mikrometergenau steuern. Offensichtlich kann eine präzise Temperaturregelung zu einer hochpräzisen Bearbeitung beitragen, die allein mit mechanischen, elektrischen, hydraulischen und anderen Technologien nicht erreicht werden kann.
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Veröffentlichungszeit: 14. März 2023