工作機械のストレスを解消する方法

工作機械業界では、工作機械は応力を解放する必要があるということわざがあり、工作機械の精度が高いほど、応力解放に注意を払う必要があります。では、なぜストレスを発散するのでしょうか。もしそうなら、それはどのくらいかかりますか？工作機械のストレスについての一連の質問、心配しないで、ゆっくりと記事を書いてください。

▌ ストレスとは？

物体が外的要因（応力、湿度、温度場の変化など）によって変形すると、物体の部品間の相互作用の内部力が生成され、外的要因の影響に抵抗し、変形しようとします。オブジェクトが変形後の位置から変形前の位置に復元されます。

工作機械が解放する応力は機械的応力と呼ばれ、ベッドやその他の部品の熱間成形プロセスで発生します。工作機械の高精度加工精度はミクロンまたはナノメートルレベルに達する必要があるため、鋳造の内部応力によって引き起こされる変形誤差は許容できないため、工作機械は応力を解放する必要があります。

要するに、工作機械の関連コンポーネントは、熱間加工中に応力を発生させ、コンポーネントの特定の変形につながり、この変形は工作機械の精度に影響を与えるため、工作機械の精度が高くなればなるほど、工作機械の精度と安定性を確保するために、応力を解放する必要性が高くなります。

▌ 工作機械のストレスを解放するのにどのくらいの時間がかかりますか?

応力を解放するために、一部の工作機械メーカーは鋳物を海に沈めたり、地中に埋めたりします。この方法は自然老化と呼ばれます。

工作機械のストレスはどのくらいの期間解放されますか?

インターネットで情報を検索すると、数か月から 7、8 歳まで、あらゆる種類の回答に目がくらみます。いくつかの専門的な論文を参照した後、答えは、さまざまな金属コンポーネントに応じて、体積、形状、およびその他の要因を考慮すると、応力解放には数か月から数年かかるということです。

▌ ストレスを解消するには？

自然処方

風や太陽にさらされ、季節的な温度変化が数か月から数年続いた後、コンポーネントは繰り返し温度ストレスにさらされ、残留応力が緩和され、安定した寸法精度が得られます。

振動ストレスリリーフ

振動により、材料に少量の塑性変形が発生するため、材料の内部応力が緩和および低減されます。これは、サブ共振エージング、モード広帯域エージング、スペクトル高調波エージング、およびスペクトル高調波ポジショニング エージングに分けることができます。

熱老化

熱時効とは、ワークを熱時効炉に入れて熱処理を行い、室温から550℃程度までゆっくり均一に加熱し、8時間保持した後、冷却速度を150℃以下に厳密にコントロールすることです。

高い時間コストと広い土地占有率の欠点により、自然老化は製造業者によってますます採用されなくなりました。テクノロジーの進歩に伴い、ストレスを解放する方法がますます増え、その時間はますます短くなっています。

一般的に高精度工作機械は、大理石などの応力が発生しにくい素材をベッドに使用します。また、金属材料を使用する工作機械も、ショットピーニング、振動、転造などの方法で応力を除去します。

ショットピーニングは、ワークピースの表面に衝撃を与え、残留圧縮応力を注入することです。振動とは、振動子とワークとの共振により応力を除去することです。ローリングは、いくつかのローリングツールを使用してワークピースの表面に圧力を加え、応力緩和の目的を達成します。

さらに、応力は、熱エージング、爆発、熱衝撃エージング、および音響エージングによって除去できます。

上記のエージング方法と比較して、VSR は工作機械のストレス リリースに適しています。振動応力緩和 (VSR) は、鋳造、鍛造、溶接、切断後の金属構造の残留応力を除去または均一化することです。工作物に特定の大きさと周波数の加振力を加えることで工作物にエネルギーを伝達します。これにより、工作物はミクロまたはマクロの塑性ひずみを生成し、残留応力を均質化して除去します。