減少數控沖床的熱變形措施
發布者：卓東機械 發布時間：2011/11/24 8:52:12
在切削熱、摩擦熱等內外熱驚的影響下，數控沖床各部件將發生不同程度的熱變形，使工件與刀具之間的相對運動關系遭到破壞，也使機床精度下降。為減少熱變形的影響，使機床熱變形達到穩定狀態，常常要花費很長的時間來預熱機床，這又影響了生產率。對于數控沖床來說，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重。
為了減少熱變形，在數控機床結構中通常采用以下措施。
(1)減少發熱
機床內部發熱是產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。
(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)合理設計機床結構和布局
在同樣發熱的條件下，機床結構對熱變形也有很大影響。用單立柱主軸箱懸掛結構形式，則熱變形對主軸軸線變位的影響要大;采用雙立柱對稱結構，由于左右對稱，雙立柱結構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，因此，熱變形對主軸軸線變位的影響小。
對于數控車床的主軸箱，應盡量使主軸的熱變形發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。在結構上還應當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，同時應使主軸箱的前后溫升一致，避免主軸變形后出現傾斜。
數控機床中的滾珠絲杠常在預加載荷大、轉速高以及散熱差的條件下工作，因此絲杠容易發熱。滾珠絲杠發熱伸長造成的后果是嚴重的，尤其是在開環系統中，它會使進給系統喪失定位精度。目前某些機床用預拉緊的方法減少絲杠的熱變形。
結構設計時，應設法使熱量比較大的部位的熱量向熱量小的部位傳導或流動，使結構部件的各部位均熱，這也是減少熱變形的有效措施。
對于切削用量較大的數控機床，由于灼熱的切屑向機床或工件散發的熱量會使機床或工件產生變形，影響加工精度。為了數控機床的自動加工順利進行和減少數控機床的發熱，床身結構必須有利于排屑。
