機械加工工藝系統(tǒng)，在機械加工時會產(chǎn)生切削熱和摩擦熱。除環(huán)境溫度影響外，這些熱源將使工藝系統(tǒng)各有關(guān)環(huán)節(jié)發(fā)生變形，產(chǎn)生工藝系統(tǒng)誤差，這里被稱為“熱變形誤差”。熱變形誤差將導(dǎo)致在工件加工時出現(xiàn)加工誤差。
　　熱變形誤差在很大程度上影響工件的加工誤差。有文獻指出，工藝系統(tǒng)的熱變形對加工誤差影響很大；尤其是在精加工或者大型工件加工時，熱變形誤差引起的加工誤差能夠占工件總的加工誤差的40％一60％。
　　1)車削類機床主軸箱發(fā)熱使機床出現(xiàn)熱變形誤差
　　對于車床、銑床、鉆床和鏜床這些車削類機床來說，主要發(fā)熱源是主軸箱中齒輪、軸承因摩擦而發(fā)出的熱，潤滑油吸收的熱。這些熱使主軸箱及相關(guān)部件發(fā)生較大的變形，使主軸升高和(或)傾斜，產(chǎn)生原始誤差。
　　這種原始誤差，對于在垂直方向布置刀具的平面磨床影響較大；對于鏜床，主要是影響工件的平行度和垂直度。

　　圖5.23翹曲薄板裝夾示意圖
　　a)加工凸面　b)加工凹面　 c)在電磁場作用下加工后的工件　 d)解除電磁鐵后移除墊掇酌工件
　　1一蟄板(倒如橡膠薄扳) 2一翹曲罨坯3一電磁工作臺4一磨具5一電磁場6一加工后的工件
　　2)磨削類機床液壓系統(tǒng)和磨具發(fā)熱使機床出現(xiàn)熱變形誤差
　　對于磨床這種磨削類機床來說，主要發(fā)熱源是液壓傳動系統(tǒng)的摩擦熱、高速旋轉(zhuǎn)磨具的摩擦熱和切削液帶出的磨削熱。這些熱使磨床床身局部變形，對加工工件造成不同程度的影響。例如，在立式平面磨床上，磨具產(chǎn)生的摩擦熱使砂輪軸傾斜，導(dǎo)致磨削的平面與底面不平行；在外圓磨床上，摩擦熱使工件的旋轉(zhuǎn)軸線與工作臺運動方向不平行，導(dǎo)致磨削的工件產(chǎn)生錐度誤差。
　　除此之外，磨床導(dǎo)軌產(chǎn)生的摩擦熱使磨床床身變形，通常會使床身中部凸起。這同樣會使工件產(chǎn)生加工誤差。
　　3)刀具受熱出現(xiàn)熱變形誤差
　　刀具受熱的熱源自然是刀具切削工件時產(chǎn)生的切削熱。切削熱傳人刀具的量不大，而且又集中在切削刃部分。然而，由于刀具的體積小，熱容量小，所以切削刃部分的溫度卻很高。
　　正是因為熱容量小，因而溫度變化很快。在連續(xù)切削時，起初刀具變形變化大，逐漸變化小，最后趨于穩(wěn)定。這個過程的時間較短。在間斷切削時，由于平面磨床切削刃有短暫的冷卻時間，所以在間斷切削過程中刀具總的變形量要比連續(xù)切削的小一些。不管是連續(xù)切削還是間斷切削，一旦停止切削，刀具溫度便立即下降，刀具變形隨之減小。
　　通常情況下，平面磨床刀具熱變形誤差對工件的加工誤差影響較小。只是在加工細(xì)長軸時，可能會產(chǎn)生較小的錐度。
　　4)工件受熱出現(xiàn)熱變形誤差
　　工件受熱的熱源主要是刀具切削工件時產(chǎn)生的切削熱。切削熱只有較少部分傳人刀具，大部分被工件吸收。工件受熱時膨脹變形，冷卻時收縮變形，尤其是材料熱膨脹系數(shù)大的工件，這種“膨脹”和“收縮”的變形較大。由此工件的這種熱變形誤差在較大程度上影響工件的加工誤差。
　　對于軸類零件，切削時徑向的熱膨脹使直徑變大，故切除的金屬層較厚，達到要求尺寸停止切削后，冷收縮使直徑變小，故實際尺寸小于要求尺寸。這就是熱變形誤差對工件的直接影響。
　　除此之外，當(dāng)采用剛性頂尖裝央工件時，切削熱將使長軸形工件發(fā)生彎曲，同樣影響加工誤差。
　　對于板類零件，加工面和底面受熱不均勻，加工面的溫度比底面的要高；這個溫度差使平板拱起。加工時切除工件的金屬層不均勻，加工面雖然呈平面狀態(tài)，但是停止加工后，在彈性變形作用下加工面呈馬鞍形狀態(tài)。顯然，熱變形誤差造成了加工面的平面度誤差。
　　不管何類零件和何種加工方法，人們應(yīng)該謹(jǐn)慎考慮工件的這種熱變形誤差對加工誤差的不同影響，尤其是材料熱膨脹系數(shù)大的工件，例如銅、鋁等材質(zhì)的工件和大尺寸的工件。
　　5)控制熱變形誤差對加工誤差影響的主要方法示例
　　熱變形誤差主要是由主軸箱發(fā)熱、液壓系統(tǒng)和刀具磨具切削摩擦發(fā)熱等熱源以及工件受熱使工藝系統(tǒng)發(fā)生變形造成的原始誤差。因而，控制這種原始誤差對工件加工誤差影響的主要措施為：
　?、倏刂茻嵩窗l(fā)熱量
　　在加工時采用粗加工和精加工分開進行的工序方案，平面磨床粗加工時切削用量可以大一點，提高工效精加工時切削用量可以小一點，提高加工精度；或者，假若粗加工和精加工在一起進行時，粗加工后停機一段時間并松開工件讓系統(tǒng)得以冷卻，精加工時再將工件夾緊，用小的切削用量進行精加工。
　　在現(xiàn)有平面磨床的情況下，通常采用合適的潤滑脂和潤滑方式，例如低黏度潤滑油、循環(huán)冷卻潤滑等。變速箱使用循環(huán)冷卻潤滑系統(tǒng)、切削過程采用大流量冷卻潤滑切削液，都能夠帶走大量的熱量。
　　此外，人們還可以將有關(guān)可能產(chǎn)生熱量的部分從工藝系統(tǒng)中分離開，例如電動機、液壓系統(tǒng)等。
　?、趶娭仆L(fēng)散熱
　　合理地通風(fēng)迫使工藝系統(tǒng)尤其是發(fā)熱部分很快散去熱量，也是一種經(jīng)常采用的減小熱變形誤差的方法。
　?、蹚娭葡到y(tǒng)達到熱平衡
　　在進行加工之前，對機床進行“預(yù)熱”，讓平面磨床空載高速運行足夠時間，使工藝系統(tǒng)達到熱平衡。然后，降低平面磨床運行速度達到所需速度，進行工件加工。這樣也可以減小熱變形對工件造成的加工誤差。
　　除此之外，對于精密加工，控制環(huán)境溫度也是一種控制熱變形影響加工誤差的可行辦法，然而，對于防爆電氣設(shè)備零件的加工，可以不必過分講究環(huán)境溫度的影響。
　　對于防爆電氣設(shè)備制造來說，上面提出的減小加工誤差、提高機械加工精度的某些方法與措施是指，在使用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的情況下，盡可能地減小上述工藝系統(tǒng)中的各種原始誤差對加工精度(加工誤差)影響的方法與措施。但是不必過分計較平面磨床的“機床制造誤差”，符合標(biāo)準(zhǔn)要求的普通機床就可以滿足隔爆零件的加工需要。