影响数控龙门铣床精度和热稳定性的热源分析是什么?

2022-04-17

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  随着我国经济的发展,大型数控龙门铣床在各行业的应用也越来越多。因此,被加工工件的精度不稳定,一致性无法保证。除此之外,随着机床技术的发展,对加工效率的要求也越来越高。在要求提高机床主轴转速的同时,各坐标轴的进给速度和快速移动速度也必须相应提高,这使得机床各部分的加热越来越大,不平衡,使机床的精度和热稳定性,它已成为影响机床稳定加工的主要因素。

  

数控龙门铣床


  因此,在使用这种机床时,不仅要注意环境温度的变化对机床精度的影响,还要有效地控制机床各部件的加热,以减少部件加热对机床精度的影响。

  保证大型数控龙门铣床在常温下的加工精度和热稳定性是一个难题。针对这一问题,在设计和制造的过程中,通过不断的探索和试验,获得了大量的经验和试验数据。

  控制机床精度热稳定性的目的是控制刀具加工点相对于工件的位置关系,以及工件或刀具运动的准确一致性。机床结构精度稳定在一定范围内后,另一方面影响机床加工精度的稳定性,热稳定性成为机床精度变化的主要原因。机床加热有三个热源:环境(空气温度)、机床运动部件的运动加热和切削加热。由于切割加热的解决方案相对简单,因此这里不讨论。数控龙门铣床

  1、环境影响(温度)

  大型数控龙门铣床的总体结构是工作台在床身上水平移动(x方向),床身两侧有两根立柱,立柱上有横梁,滑动座在横梁上向另一个水平方向(Y方向)移动,滑枕在滑动座上沿垂直方向(z方向)移动。

  由于机床高度较大,X方向运动与Y、Z方向之间的高度差一般大于2m,导致高度温差。在工厂的生产过程中,会有2-4℃的温差。根据铸铁的线膨胀系数为0.011mm/(℃·m),y轴行程约为2.5m,工作台的x方向定位精度与y、Z方向定位精度相差0.055~0.11mm,从而影响加工精度。

  机床所在车间的布局也有很大影响,尤其是在中国南方的车间。主要考虑通风和采光,窗户开得很大,阳光直接照射在机床上,从而改变机床的局部温度,影响加工精度。数控龙门铣床

  2、机床零件加热的影响

  主驱动加热,大型数控龙门铣床的主传动一般安装在柱塞上,主轴位于柱塞的下端。闸板是一种长径较大的杆件,其热变形特性复杂,与闸板的截面形状和导轨的布置密切相关。这种机床的主要传动方式一般分为前传动和后传动,各有优缺点。前传动是将主电机和齿轮箱安装在柱塞的前部,然后再安装到主轴上。由于传动链短,传动刚度好,闸板导轨采用半封闭结构,闸板尺寸可以更大,提高了闸板的结构刚度。



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