影響數控龍門銑床精度和熱穩(wěn)定性的熱源分析是什么?
發(fā)布時間:
2022-04-17 12:04
隨著我國經濟的發(fā)展,大型數控龍門銑床在各行業(yè)的應用也越來越多。因此,被加工工件的精度不穩(wěn)定,一致性無法保證。除此之外,隨著機床技術的發(fā)展,對加工效率的要求也越來越高。在要求提高機床主軸轉速的同時,各坐標軸的進給速度和快速移動速度也必須相應提高,這使得機床各部分的加熱越來越大,不平衡,使機床的精度和熱穩(wěn)定性,它已成為影響機床穩(wěn)定加工的主要因素。
因此,在使用這種機床時,不僅要注意環(huán)境溫度的變化對機床精度的影響,還要有效地控制機床各部件的加熱,以減少部件加熱對機床精度的影響。
保證大型數控龍門銑床在常溫下的加工精度和熱穩(wěn)定性是一個難題。針對這一問題,在設計和制造的過程中,通過不斷的探索和試驗,獲得了大量的經驗和試驗數據。
控制機床精度熱穩(wěn)定性的目的是控制刀具加工點相對于工件的位置關系,以及工件或刀具運動的準確一致性。機床結構精度穩(wěn)定在一定范圍內后,另一方面影響機床加工精度的穩(wěn)定性,熱穩(wěn)定性成為機床精度變化的主要原因。機床加熱有三個熱源:環(huán)境(空氣溫度)、機床運動部件的運動加熱和切削加熱。由于切割加熱的解決方案相對簡單,因此這里不討論。數控龍門銑床
1、環(huán)境影響(溫度)
大型數控龍門銑床的總體結構是工作臺在床身上水平移動(x方向),床身兩側有兩根立柱,立柱上有橫梁,滑動座在橫梁上向另一個水平方向(Y方向)移動,滑枕在滑動座上沿垂直方向(z方向)移動。
由于機床高度較大,X方向運動與Y、Z方向之間的高度差一般大于2m,導致高度溫差。在工廠的生產過程中,會有2-4℃的溫差。根據鑄鐵的線膨脹系數為0.011mm/(℃·m),y軸行程約為2.5m,工作臺的x方向定位精度與y、Z方向定位精度相差0.055~0.11mm,從而影響加工精度。
機床所在車間的布局也有很大影響,尤其是在中國南方的車間。主要考慮通風和采光,窗戶開得很大,陽光直接照射在機床上,從而改變機床的局部溫度,影響加工精度。數控龍門銑床
2、機床零件加熱的影響
主驅動加熱,大型數控龍門銑床的主傳動一般安裝在柱塞上,主軸位于柱塞的下端。閘板是一種長徑較大的桿件,其熱變形特性復雜,與閘板的截面形狀和導軌的布置密切相關。這種機床的主要傳動方式一般分為前傳動和后傳動,各有優(yōu)缺點。前傳動是將主電機和齒輪箱安裝在柱塞的前部,然后再安裝到主軸上。由于傳動鏈短,傳動剛度好,閘板導軌采用半封閉結構,閘板尺寸可以更大,提高了閘板的結構剛度。