常見問題
數(shù)控車床熱變形的原因以及減小熱變形的措施
數(shù)控車床的熱變形由以下原因造成：
1、切削熱，造成機床局部發(fā)熱，局部膨脹。
2、移動和旋轉(zhuǎn)部件發(fā)熱。
3、機床結(jié)構(gòu)設計不合理，造成環(huán)境溫度變化時，機床不同零件變形量不同，引起被加工零件尺寸精度變化。
1.減少發(fā)熱
機床內(nèi)部發(fā)熱是產(chǎn)生熱變形的主要熱源，應當盡可能地將熱源從主機中分離出去。目前，大多數(shù)數(shù)控機床的電動機、變速箱、液壓裝置及油箱等都已外置。對于不能與主機分離的熱源，如主軸軸承、絲杠螺母副、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(nèi)部的發(fā)熱。
主軸部件是直接影響加工精度的關鍵部件，而主軸上的軸承通常又是一個很大的內(nèi)部熱源。在數(shù)控機床上除了采用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，這些措施都有利于降低主軸的溫升。在精密數(shù)控機床的主軸箱內(nèi)應盡量避免使用摩擦離合器等發(fā)熱元件。
機床加工時所產(chǎn)生的切屑也是一個不可忽視的熱源，產(chǎn)生大量切屑的數(shù)控機床必須帶有完善的排屑裝置，以便將熱量盡快帶走。也可以在工作臺或?qū)к壣涎b設隔熱板，使這部分熱量被隔離在機床之外。在使用切削液的數(shù)控機床上，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(chǎn)生局部的溫升。精密數(shù)控機床應控制切削液的溫度，并使切削液迅速地通過最短途徑從機床中排出。
潤滑油在傳動件之間流過，帶走了摩擦熱，使?jié)櫥统氐臏囟戎饾u升高，成為一個次生熱源。因此，在一些精密數(shù)控機床中已把潤滑油池移出機床，當然也可以對油池進行溫度控制。
液壓傳動系統(tǒng)及其油池是機床卜的又一次生熱源。除了盡可能將此油池移出機床之外，油泵的供油量必須選擇得適當，否則大4多余的油液流經(jīng)溢液閥，既浪費了能源又產(chǎn)生很大的熱量。所以對干需要經(jīng)常變化供油量的液壓系統(tǒng)，應盡量采用變量泵。
2.拉制溫升
在采取了一系列減少熱源的措施之后，熱變形的情況將有所改善，但要完全消除機床的內(nèi)外熱源通常是十分困難的，甚至是不可能的，所以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。比較有效的方法是在機床的發(fā)熱部位進行強制冷卻。目前對于多坐標軸的數(shù)控機床，由于它在幾個方向上都要求很高的精度，因此很難用補償?shù)姆椒▉頊p少熱變形的影響。對于這類機床，采用制冷系統(tǒng)對潤滑液進行強制冷卻的方法可以收到良好的效果。但制冷系統(tǒng)的冷卻能力必須適當，如果吸熱量大于機床內(nèi)部熱源的發(fā)熱能力，將會使機床的溫度低于環(huán)境溫度，不僅引起收縮.而且濕空氣將會冷凝在機床表面上而使機床生銹。
除了采用強制冷卻之外，也可以在機床低溫部分通過加熱的方法，使機床各.4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。某些較大型的數(shù)控機床設有加熱器，在加工之前通過加熱來縮短機床的預熱時間，以提高機床的實際生產(chǎn)率。
3.改善機床結(jié)構(gòu)
在同樣發(fā)熱的條件下，機床結(jié)構(gòu)對熱變形也有很大影響。目前，根據(jù)熱對稱原則設計的數(shù)控機床取得了較好的效果。因此，數(shù)控機床過去采用的.單立柱結(jié)構(gòu)有可能被雙立柱結(jié)構(gòu)所代替。雙立柱結(jié)構(gòu)由于左右對稱，受熱后的主軸軸線除產(chǎn)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ITJ以方便地用一個坐標的修正量進行補償。
對于數(shù)控車床的主軸箱.應盡LlA使主軸的熱變形發(fā)生在刀具切人的垂直方向上，如圖2-5所示。這是因為刀尖沿工件切向的偏移對工件徑向尺寸的變化影響極小，幾乎可以忽略。在結(jié)構(gòu)上還應當盡可能減小主軸中心與主軸箱底面的距離(如圖中的尺寸H)，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(xiàn)傾斜。
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