1. Въздействие на природния климат

Китай има огромна територия, като повечето райони се намират в субтропични райони, температурата варира значително през годината, а температурната разлика в рамките на един ден също варира. Ето защо хората имат различни начини и степени на намеса в вътрешната температура (като например работилницата), а температурната атмосфера около машинните инструменти варира значително. Например, сезонният температурен диапазон в делтата на река Яндзъ е около 45 ℃, а дневната температурна вариация е около 5-12 ℃. Работната работилница с ЦПУ обикновено няма отопление през зимата и климатизация през лятото, но докато работилницата има добра вентилация, температурният градиент в машинната работилница с ЦПУ не се променя много. В североизточния регион сезонната температурна разлика може да достигне 60 ℃, а дневната вариация е около 8-15 ℃. Периодът на отопление е от края на октомври до началото на април на следващата година, а проектът на машинната работилница има отопление, но недостатъчна циркулация на въздуха. Температурната разлика между вътрешната и външната работилница може да достигне 50 ℃. Поради това температурният градиент в работилницата през зимата е много сложен.При измерване външната температура е 1,5 ℃ от 8:15-8:35 часа, а температурата вътре в работилницата се променя с около 3,5 ℃. Точността на обработка на високоскоростните прецизни ходещи машини и прецизните машинни инструменти ще бъде силно повлияна от температурата на околната среда в такива работилници.

2. Въздействието на околната среда

Околната среда на машинните инструменти с ЦПУ се отнася до термичната среда, образувана от различни оформления в близък обхват на машинния инструмент. Те включват следните три аспекта.

(1) Микроклимат на работилницата: като разпределението на температурата в работилницата (вертикални и хоризонтални посоки). Когато денят и нощта се редуват или климата и вентилацията се променят, температурата в работилницата бавно ще се променя.

(2) Източниците на топлина на работилницата, като слънчево лъчение, отоплително оборудване и високомощно осветление, могат пряко да повлияят на цялостното или частичното повишаване на температурата на машинния инструмент с ЦПУ за дълго време, когато са близо до него. Топлината, генерирана от съседните съоръжения по време на работа, ще повлияе на повишаването на температурата на машинния инструмент чрез радиация или въздушен поток.

(3) Разпръскване на топлината: Основата има добър ефект на разсейване на топлината, особено за прецизни машинни инструменти за центриране Фундамента не трябва да бъде близо до подземни отоплителни тръби, След като се разкъса и изтече, може да стане трудно да се намери причината за източника на топлина; Отворената работилница ще бъде чудесен "радиатор", който е от полза за температурния баланс в работилницата.

(4) Постоянна температура: Използването на съоръжения с постоянна температура в цеха е много ефективно за поддържане на точността и прецизността на машинните инструменти за прецизно центриране, но консумира много енергия.

3. Вътрешни термично влияещи фактори на машинните инструменти

(1) Структурн източник на топлина за сърцецентрирани машини с ЦПУ. Електрически двигатели като шпинделни двигатели, захранващи серво двигатели, охлаждащи и смазочни помпени двигатели и електрически контролни кутии могат да генерират топлина. Тези ситуации са позволени за самия двигател, но те имат значително неблагоприятно въздействие върху компонентите като шпиндела и сферичен винт и трябва да се вземат мерки за тяхното изолиране. Когато входната електрическа енергия задвижва двигателя да работи, с изключение на малка част (около 20%), която се преобразува в топлинна енергия на двигателя, по-голямата част от нея ще бъде преобразувана в кинетична енергия чрез механизма за движение, като въртене на шпиндела, движение на работната маса и т.н. Въпреки това, неизбежно е значителна част от топлината, генерирана по време на движение, да бъде преобразувана в триене топлина, като лагери, ръководни релси, сферични винтове и трансмисионни кутии.

(2) Намаляване на топлината по време на производствения процес. По време на процеса на рязане част от кинетичната енергия на инструмента или детайла се консумира като работа на рязане, докато значителна част се превръща в деформационна енергия на рязане и триене топлина между чиповете и инструмента, което води до нагряване на инструмента, шпиндела и детайла, а голямо количество топлина на чипа се извършва към приспособленията на работната маса и други компоненти на машинния инструмент. Те директно ще повлияят на относителното положение между инструмента и детайла.

(3) Охлаждане. Охлаждането е обратна мярка, предприета за справяне с повишаването на температурата на ходещата машина, като охлаждане на електрическия мотор, компонентите на шпиндела и основните структурни компоненти. Машинните инструменти от висок клас често оборудват електрическата контролна кутия с хладилен блок за принудително охлаждане.

4. влиянието на структурната форма на машинните инструменти върху повишаването на температурата

В областта на термичната деформация на машинните инструменти с ЦПУ обсъждането на структурната форма на надлъжното рязане машинните инструменти с ЦПУ обикновено се отнася до въпроси като структурна форма, разпределение на масата, свойства на материала и разпределение на топлинния източник. Конструктивната форма влияе на разпределението на температурата, посоката на топлопроводимост, посоката на топлинна деформация и съвпадението на машинния инструмент.

(1) Конструктивната форма на машинни инструменти за центриране с ЦПУ. По отношение на общата структура, машинните инструменти включват вертикални, хоризонтални, портални и конзолни типове, които имат значителни разлики в термичната реакция и стабилността. Например, повишаването на температурата на шпинделната кутия на струг с превключване на предавките може да достигне до 35 ℃, което води до повдигане на края на шпиндела, а времето за термично равновесие отнема около 2 часа. Центърът за прецизно струговане и фрезоване с наклонено легло има стабилна основа за машинния инструмент. Твърдостта на цялата машина е значително подобрена и шпинделът се задвижва от серво мотор, Частта за предаване на предавките е премахната и повишаването на температурата обикновено е по-малко от 15 ℃.

(2) Въздействието на разпределението на топлинния източник. При машинните инструменти обикновено се смята, че източникът на топлина се отнася до електрическия мотор. Като шпинделни двигатели, захранващи двигатели и хидравлични системи, те всъщност са непълни. Отоплението на електрическия мотор е само енергията, консумирана от импеданса на арматурата по време на носене на товар, а значителна част от енергията се консумира от триенето на механизми като лагери, винтове, гайки и направляващи релси. Така че електрическият мотор може да се нарече първичен източник на топлина, а лагерите, гайките, направляващите релси и чиповете могат да се нарекат вторични източници на топлина. Термичната деформация е резултат от комбинираното влияние на всички тези източници на топлина.

Повишаване на температурата и деформация на 5-осна ходеща машина с ЦПУ по време на движение на подаване на оста. При подаване в посока работната маса не се движи, така че има малък ефект върху термичната деформация в посока Х. На колоната, колкото по-далеч от водещия винт на оста, толкова по-малко е повишаването на температурата.

Ситуацията на машината, движеща се по оста допълнително илюстрира влиянието на разпределението на топлинния източник върху топлинната деформация. Захранването на оста е по-далеч от оста, така че въздействието на термичната деформация е по-малко.Колкото по-близо е гайката на двигателя на оста, толкова по-голямо е повишаването на температурата и деформацията.

(3) Въздействието на разпределението на качеството. Влиянието на разпределението на качеството върху термичната деформация на машинните инструменти има три аспекта. Първо, тя се отнася до размера и концентрацията на масата, обикновено се отнася до промяна на топлинния капацитет и скоростта на топлопренос и промяна на времето за постигане на топлинно равновесие; На второ място, чрез промяна на подреждането на качеството, като подреждането на различни армиращи плочи, термичната скованост на конструкцията може да бъде подобрена, за да се намали влиянието на термичната деформация или да се поддържа относително малка деформация при същото повишаване на температурата; Трето, тя се отнася до намаляване на повишаването на температурата на компонентите на машинните инструменти чрез промяна на формата на подреждане на качеството, като например подреждане на ребра за разсейване на топлината извън конструкцията.

(4) Влиянието на свойствата на материала: Различните материали имат различни параметри на топлинните характеристики (специфична топлина, топлопроводимост и коефициент на линейно разширение), а при една и съща топлина тяхното повишаване на температурата и деформация са различни.