減少數(shù)控沖床的熱變形措施
發(fā)布者：卓東機械 發(fā)布時間：2011/11/24 8:52:12
在切削熱、摩擦熱等內(nèi)外熱驚的影響下，數(shù)控沖床各部件將發(fā)生不同程度的熱變形，使工件與刀具之間的相對運動關(guān)系遭到破壞，也使機床精度下降。為減少熱變形的影響，使機床熱變形達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，常常要花費很長的時間來預(yù)熱機床，這又影響了生產(chǎn)率。對于數(shù)控沖床來說，由于加工過程是由計算機的指令控制，熱變形的影響就更為嚴(yán)重。
為了減少熱變形，在數(shù)控機床結(jié)構(gòu)中通常采用以下措施。
(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(yīng)當(dāng)盡可能地將熱源從主機中分離出去。
(2)控制溫升
在采取了一系列減少熱源的措施后，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，以減小熱源的影響。其中比較有效的方法是在機床的發(fā)熱部位強制冷卻，也可以在機床低溫部分通過加熱的方法，使機床各點的溫度趨于一致，這樣就可以減少由于溫差造成的翹曲變形。
(3)合理設(shè)計機床結(jié)構(gòu)和布局
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。用單立柱主軸箱懸掛結(jié)構(gòu)形式，則熱變形對主軸軸線變位的影響要大;采用雙立柱對稱結(jié)構(gòu)，由于左右對稱，雙立柱結(jié)構(gòu)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可以方便地用一個坐標(biāo)的修正量進(jìn)行補償，因此，熱變形對主軸軸線變位的影響小。
對于數(shù)控車床的主軸箱，應(yīng)盡量使主軸的熱變形發(fā)生在刀具切人的垂直方向上，如圖3.4所示。這就可以使主軸熱變形對加工直徑的影響減小到最小限度。在結(jié)構(gòu)上還應(yīng)當(dāng)盡可能減小主軸中心與主軸箱底面的距離(蟲日圖3.4(a)中的尺寸H)，以減少熱變形的總量，同時應(yīng)使主軸箱的前后溫升一致，避免主軸變形后出現(xiàn)傾斜。
數(shù)控機床中的滾珠絲杠常在預(yù)加載荷大、轉(zhuǎn)速高以及散熱差的條件下工作，因此絲杠容易發(fā)熱。滾珠絲杠發(fā)熱伸長造成的后果是嚴(yán)重的，尤其是在開環(huán)系統(tǒng)中，它會使進(jìn)給系統(tǒng)喪失定位精度。目前某些機床用預(yù)拉緊的方法減少絲杠的熱變形。
結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)設(shè)法使熱量比較大的部位的熱量向熱量小的部位傳導(dǎo)或流動，使結(jié)構(gòu)部件的各部位均熱，這也是減少熱變形的有效措施。
對于切削用量較大的數(shù)控機床，由于灼熱的切屑向機床或工件散發(fā)的熱量會使機床或工件產(chǎn)生變形，影響加工精度。為了數(shù)控機床的自動加工順利進(jìn)行和減少數(shù)控機床的發(fā)熱，床身結(jié)構(gòu)必須有利于排屑。
