减小数控机床热变形的常用措施

对钩网00

   数控机床由于各种热源散发的热量传递给机床的各个部件，引起温升，产生热膨胀，改变刀具与工件的正确相对位置，影响了加工精度。为了保证机床的加工精度，必须减少机床的热变形。常用的措施有如下几种：

    (1)控制热源和发热量。

    在机床布局时，应减少内部热源，尽量考虑将电机、液压系统等置于机床本体之外。另外，加工过程产生的切屑也是一个不可忽视的热源，为了快速排除切屑，机床的工作台或主轴常常呈倾斜或立式布局，有的还设置自动排屑装置，随时将切屑排到机床外。同时，在工作台或导轨上设置隔热防护罩，隔离切屑的热量。

    (2)加强冷却散热。

    对于难以分离出去的热源，可采取散热、冷却等办法来降低温度，减少热变形。现代数控机床，特别是加工中心和数控车床采用多喷嘴、大流量冷却系统直接喷射切削部位，可迅速地将炽热切屑带走，使热量排出。为控制冷却液温升，一般采用大容量循环散热或用附加的制冷系统降低温度。

    (3)改进机床布局和结构设计。

    采用热对称结构的设计思想，用双立柱结构代替单立柱结构，由于左右对称，受热后，主轴轴线除产生垂直方向的平移以外，其他方向变形量很小，而垂直方向的轴线移动可以用垂直坐标移动的修正量来补偿。

    (4)恒温处理。

    数控车间内一般装有空调或其他温度调节装置，并配有车间门帘，保持环境温度的稳定。恒温的精度一般严格控制在±1℃，精密级的为±0.5℃。在恒温环境中，机床启动时需要足够的启动时间，以使各部件特别是热容量较大的支承件达到与环境温度的平衡。在加工某些精密零件时，在不需要切削的时候，仍旧让机床空转，以保持机床的热平衡。此外，精密机床还不应受到阳光的直接照射，以免引起不均匀的热变形。

    (5)采用热变形补偿装置。

    可以通过预测热变形规律，建立数学模型，并存入CNC系统中，控制输出值进行实时补偿。补偿用的数学模型包括：热力学模型、线性回门模型、多元回归模型、有限元模型、神经网络和模糊控制模型等。也可以在热变形敏感位置安装相应的传感器元件，实测热变形量，经放大后送CNC系统，来进行实时修正补偿。
对钩网-专注加工制造业-机械加工-数控加工-外协B2B平台  http://www.vtoall.com/