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              立式加工中心之熱變形

              時間:2021年04月29日來源:廣東捷弘數控智能科技有限公司

              立式加工中心之熱變形
              立式加工中心之熱變形

              我們國家幅員遼闊,大部分地區處于亞熱帶地區,一年四季的溫度變化較大,一天內溫差變化也不一樣。因此,人們對室內(如車間)溫度的干預的方式和程度也不同,機床周圍的溫度氛圍千差萬別。舉個例子,長三角地區季節溫度變化范圍約45℃左右,晝夜溫度變化約5~12℃。機加工車間一般冬天無供熱,夏天無空調,但只要車間通風較好,機加工車間的溫度梯度變化不大。而東北地區,季節溫差可達60℃,晝夜變化約8~15℃。每年10月下旬至次年4月初為供暖期,機加工車間的設計有供暖,空氣流通不足。車間內外溫差可達50℃。因此車間內冬季的溫度梯度十分復雜,測量時室外溫度1.5℃,時間為上午8:15-8:35,車間內溫度變化約3.5℃。精密機床的加工精度在這樣的車間內受環境溫度影響將是很大的。
              究竟是哪些原因,影響著機床近距離范圍內各種布局形成的熱環境呢?
              主要包括以下4個方面:
              1)車間小氣候:如車間內溫度的分布(垂直方向、水平方向)。當晝夜交替或氣候以及通風變化時車間溫度均會產生緩慢變化。
              2)車間熱源:如太陽照射、供暖設備和大功率照明燈的輻射等,它們離機床較近時可直接長時間影響機床整體或部分部件的溫升。相鄰設備在運行時產生的熱量會以幅射或空氣流動的方式影響機床溫升。
              3)散熱:地基有較好的散熱作用,尤其是精密機床的地基切忌靠近地下供熱管道,一旦破裂泄漏時,可能成為一個難以找到原因的熱源;敞開的車間將是一個很好的“散熱器”,有利于車間溫度均衡。
              4)恒溫:車間采取恒溫設施對精密機床保持精度和加工精度是很有效果的,但能耗較大。
              機床內部熱影響因素
              1)機床結構性熱源。電動機發熱如主軸電動機、進給伺服電動機、冷卻潤滑泵電動機、電控箱等均可產生熱量。這些情況對電動機本身來說是允許的,但對于主軸、滾珠絲杠等元器件則有重大不利影響,應采取措施予以隔離。當輸入電能驅動電動機運轉時,除了少部分(約20%左右)轉化為電動機熱能外,大部分將由運動機構轉化為動能,如主軸旋轉、工作臺運動等;但不可避免的仍有相當部分在運動過程中轉化為摩擦發熱,例如軸承、導軌、滾珠絲杠和傳動箱等機構發熱。
              2)工藝過程的切削熱。切削過程中刀具或工件的動能一部分消耗于切削功,相當一部分則轉化切削的變形能和切屑與刀具間的摩擦熱,形成刀具、主軸和工件發熱,并由大量切屑熱傳導給機床的工作臺夾具等部件。它們將直接影響刀具和工件間的相對位置。
              3)冷卻。冷卻是針對機床溫度升高的反向措施,如電動機冷卻、主軸部件冷卻以及基礎結構件冷卻等。高端機床往往對電控箱配制冷機,予以強迫冷卻。






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