試論數(shù)控機床主軸加工熱誤差的補償措施

摘要：本文主要研究了數(shù)控機床主軸加工熱誤差的補償措施。文章首先從數(shù)控機床中心主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及熱源狀況出發(fā)，對主軸系統(tǒng)中熱誤差的影響進行分析；其次，結(jié)合具體工藝參數(shù)對其熱源誤差進行仿真計算，并在該基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的熱誤差補償措施，對熱源引起的加工問題進行控制，望在一定程度上提升數(shù)控機床的加工精度。

關(guān)鍵詞：主軸加工；熱誤差；仿真；補償

前言

機械加工過程中對精度要求較高，需要嚴格依照工藝流程及設(shè)計參數(shù)進行處理，這樣才能夠保證加工件滿足工藝指標(biāo)。熱特性作為影響數(shù)控機床加工精度的重要因素，很容易導(dǎo)致數(shù)控機床加工過程中由于局部溫度過高產(chǎn)生形變，造成刀具與加工件間距偏離設(shè)定值，，嚴重影響了加工件的加工效果。如何降低熱特性對數(shù)控機床加工的影響，實現(xiàn)數(shù)控機床主軸加工熱誤差的補償已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點。

1數(shù)控機床主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及熱源分析

1.1數(shù)控機床主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

數(shù)控機床主軸系統(tǒng)主要包括主軸、前后軸承、主軸電機、主軸殼體等。一般加工的過程中由主軸電機驅(qū)動前后軸承及拉桿，帶動主軸加工，其具體狀況見圖1。
圖1 常規(guī)數(shù)控機床主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
1.2數(shù)控機床主軸熱源分析
數(shù)控機床主軸加工的過程中很容易出現(xiàn)由主軸摩擦引起的熱變形，使其加工時產(chǎn)生熱誤差，嚴重影響了數(shù)控機床加工的精度，需全面重視。從系統(tǒng)整體而言，當(dāng)前主軸加工熱源主要可以劃分為電機熱損耗熱源及主軸摩擦熱源兩部分。
電動機運行過程中帶動負載需持續(xù)過電，在消耗電能的同時電動機也會產(chǎn)生一定的熱量，導(dǎo)致數(shù)控機床主軸發(fā)熱，引起主軸形變。但這種發(fā)熱形變一般非常微小，可忽略不計。而主軸加工過程中摩擦生熱熱量一般較高，可直接導(dǎo)致主軸區(qū)域溫度驟升，引起的主軸形變較為嚴重。因此，在數(shù)控機床加工時需要對摩擦產(chǎn)生的熱量進行適當(dāng)處理，做好該熱源的控制及防護，這樣才能夠保證主軸加工的準確性和有效性。

2主軸系統(tǒng)熱源誤差仿真計算
3數(shù)控機床主軸加工熱誤差的補償措施

4總結(jié)

主軸熱誤差是導(dǎo)致數(shù)控機床加工精度受到影響的主要原因。在對數(shù)控機床熱誤差進行分析的過程中人員要全面方位分析機床主軸結(jié)構(gòu)和熱源狀況，這樣才能夠提升熱誤差控制效益。要做好數(shù)控機床主軸加工過程中的熱誤差分析，通過數(shù)據(jù)確定主要熱誤差區(qū)域并在該基礎(chǔ)上形成相應(yīng)的補償措施，合理調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，做好溫度補償，設(shè)置原點偏移等，從根本上改善數(shù)控機床主軸加工精度，全面提升數(shù)控機床主軸加工效益。

參考文獻 略



本文編號：150107