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鈺卓簡述減少大型數控車床熱變形的措施
來源:www.wzsqfm.cn 發布日期:2016-11-9 11:38:48 訪問次數:
大型數控車床內部發熱是產生熱變形的主要熱源,應盡可能地將熱源從主機中分離出去,比如將電動機、變速箱、液壓裝置以及油箱等外置。對于不能與主機分離的熱源,如主軸軸承、絲桿螺母副、高速運動導軌副等,則必須改善其摩擦特性和潤滑條件,以減少機床內部的發熱。

鈺卓簡述減少大型數控車床熱變形的措施
  大型數控車床內部發熱是產生熱變形的主要熱源,應盡可能地將熱源從主機中分離出去,比如將電動機、變速箱、液壓裝置以及油箱等外置。對于不能與主機分離的熱源,如主軸軸承、絲桿螺母副、高速運動導軌副等,則必須改善其摩擦特性和潤滑條件,以減少機床內部的發熱。
  主軸部件是直接影響加工精度的關鍵部件,而主軸上的軸承又是一個很大的熱源。在數控車床上除了采取精密滾動軸承和對軸承進行油霧潤滑外,還可采用靜壓軸承。同時,在精密數控車床的主軸箱內應盡量避免使用摩擦離合器等發熱元件。
  大型數控車床加工時所產生的切屑也是一個不可忽視的熱源。產生大量切屑的數控車床應裝有完善的排屑裝置,以便將熱量盡快帶走,或者在工作臺或導軌上安裝隔熱板,使這部分熱量被隔離在機床之外。此外,在使用切削液的數控車床上,切削液冷卻了刀具和工件之后,帶走了切削熱,當它散落在機床的各處時,也會產生局部的溫升。因此,精密數控車床應控制切削液的溫度,并使切削液迅速地通過短途徑從機床中排出。
    控制溫升
  除了采取上述措施來減少發熱外,還必須通過良好的散熱和冷卻來控制溫升,以減少熱源的影響,比如在機床的發熱部位進行強制冷卻。目前對于多坐標軸的數控車床,由于它在幾個方向上都有要求很高的精度,因而很難采用補償的方法來減少熱變形的影響。對于這類數控車床,采用制冷系統對潤滑液進行強制冷卻的方法可以收到良好的效果。但是需要注意,制冷系統的冷卻能力必須適當,如果吸熱量大于機床內部熱源的發熱量,那么,這勢必會使機床的溫度低于環境溫度,不僅引起收縮,而且潮濕空氣會將冷凝在機床表面上而使機床生銹。
  除了采用強制冷卻之外,也可以在數控車床低溫部分通過加熱的方法,使機床各點的溫度趨于一致,這樣可以保持溫度場的均勻,減少由于溫差造成的翹曲變形,比如某些較大型的數控車床設有加熱設備,在加工之前通過縮短機床的預熱時間,以提高機床的實際生產率
  改善數控車床的結構
  在同樣發熱條件下,不同的機床結構對熱變形的影響也不一樣,故而改善數控車床的結構,可以有效地控制數控車床的熱變形。因此,在設計數控車床時要盡可能的采用雙立柱結構而不是目前流行的單位柱結構。雙立柱結構由于左右對稱,受熱后的主軸軸線除產生垂直方向的平移外,其他方向的變形很小,而垂直方向的軸線移動可以方便地用一個坐標的修正量進行補償。此外,在設計數控車床的主軸箱時,應該盡量使主軸的熱變形發生在刀具切入的垂直方向上,這樣,刀尖沿工件切向的偏移對工件徑向尺寸的變化影響極小,幾乎就可以忽略不計。在結構上還應當盡可能減小主軸中心與主軸箱底面的距離,以減少熱變形的總量。同時,應使主軸箱的前后溫升一致,避免主軸變形后出現傾斜。

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