1. Influences climatiques naturelles

Notre pays est vaste et la plupart des régions sont subtropicales, avec de grandes variations de température tout au long de l'année et des différences de température différentes en une journée. Par conséquent, la manière et le degré d'intervention des gens sur la température à l'intérieur (par exemple, dans un atelier) sont également différents, et les atmosphères de température autour des machines - outils varient énormément. Par exemple, la température saisonnière varie d'environ 45 ° C dans le long triangle et d'environ 5 à 12 ° c Le jour et la nuit. L'atelier d'usinage à marche CNC n'a généralement pas de chauffage en hiver, pas de climatisation en été, mais tant que l'atelier est mieux ventilé, le gradient de température de l'atelier d'usinage à marche CNC ne change pas beaucoup. Dans la région du Nord - Est, la différence de température saisonnière peut atteindre 60 ° C, avec des variations diurnes et nocturnes d'environ 8 à 15 ° c. Chaque année, la période de chauffage s'étend de la fin octobre au début avril de l'année suivante, les ateliers d'usinage sont conçus pour être chauffés et la circulation d'air est insuffisante. La différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de l'atelier peut atteindre 50 ° c. Par conséquent, le gradient de température en hiver dans l'atelier est très complexe, la température extérieure est de 1,5 ℃ lors de la mesure, le temps est de 8: 15 - 8: 35, la température dans l'atelier varie d'environ 3,5 ℃. Marcheur de précision à grande vitesse la précision de traitement de la machine - outil de précision sera grandement affectée par la température ambiante dans un tel atelier.

2 influence de l'environnement

L'environnement autour de la machine à marcher CNC fait référence à l'environnement thermique formé par diverses dispositions dans la portée rapprochée de la machine - outil. Ils comprennent les 3 aspects suivants.

(1) microclimat d'atelier: comme la distribution de la température dans l'atelier (verticale, horizontale). La température de l'atelier peut varier lentement lorsque le jour et la nuit alternent ou lorsque le climat et la ventilation changent.

(2) source de chaleur de l'atelier: Comme l'exposition au soleil, le rayonnement de l'équipement de chauffage et des lampes d'éclairage à haute puissance, etc., ils peuvent directement affecter l'augmentation de la température de l'ensemble ou d'une partie de la machine - outil pendant une longue période lorsqu'ils sont proches de La machine - outil CNC. La chaleur générée par les équipements adjacents en fonctionnement peut affecter l'augmentation de la température de la machine - outil d'une manière radiale ou par circulation d'air.

(3) dissipation de chaleur: la Fondation a un meilleur effet de dissipation de chaleur, en particulier la machine à marcher CNC de précision de la Fondation checky près de la tuyauterie de chauffage souterrain, une fois que la fuite de rupture, peut devenir une source de chaleur difficile à trouver la cause; L'atelier ouvert sera un bon "radiateur" qui favorise l'égalisation de la température de l'atelier.

(4) température constante: l'atelier adopte des installations de température constante pour maintenir la précision et la précision de traitement de la machine à marcher de précision est très efficace, mais la consommation d'énergie est plus grande.

3. Facteur d'influence thermique interne de la machine - outil

(1) source de chaleur structurelle de machine - outil CNC de type ambulatoire. La chaleur du moteur électrique, comme le moteur de broche, le servomoteur d'alimentation, le moteur de pompe de lubrification de refroidissement, le boîtier de commande électrique, etc., peut générer de la chaleur. Ces situations sont permises pour le moteur lui - même, mais pour l'arbre principal, vis à billes et autres composants, il y a des effets négatifs importants et des mesures doivent être prises pour les isoler. Lorsque l'énergie électrique d'entrée entraîne le moteur en fonctionnement, à l'exception d'une petite partie (environ 20%) convertie en énergie thermique du moteur, la plupart seront converties en énergie cinétique par le mécanisme de déplacement, comme la rotation de la broche, le mouvement de la table, etc.; Mais inévitablement, il reste encore une partie importante qui se transforme en chaleur par friction pendant le mouvement, par exemple des mécanismes tels que les roulements, les guides, les vis à billes et les boîtes de transmission.

(2) chaleur de coupe pour le processus de processus. Une partie de l'énergie cinétique de l'outil ou de la pièce pendant le processus de coupe est consommée pour le travail de coupe, une partie importante Convertit l'énergie de déformation de la coupe et la chaleur de frottement entre les copeaux et l'outil, formant l'outil, la broche et la pièce à chauffer et étant conductrice de La chaleur des copeaux en grande quantité vers des composants tels que les pinces de table de la machine - outil. Ils affecteront directement la position relative entre l'outil et la pièce.

(3) refroidissement. Le refroidissement est une mesure inverse contre l'augmentation de la température du palpeur, comme le refroidissement du moteur électrique, le refroidissement des composants de la broche et le refroidissement des éléments de la structure de base, etc. Les machines - outils haut de gamme ont tendance à formuler une machine froide pour la boîte de commande électrique, qui est refroidie de force.

4. Influence de la forme structurelle de la machine - outil sur l'élévation de température

Dans le domaine de la déformation thermique des machines - outils CNC, la discussion de la morphologie structurelle des machines - outils CNC tangentes se réfère généralement à des problèmes tels que la forme structurelle, la distribution de masse, les propriétés du matériau et la distribution de la source de chaleur. La morphologie structurelle affecte la distribution de température de la machine - outil, la direction de conduction de la chaleur, la direction de déformation thermique et l'adaptation, etc.

(1) la forme structurelle de la machine - outil à commande numérique. En termes de structure générale, les machines - outils sont verticales, horizontales, portiques et en porte - à - faux, etc., pour la réponse à la chaleur et la stabilité sont très différentes. Par exemple, l'augmentation de la température de la boîte d'arbre principale du tour à vitesse variable peut atteindre 35 ° C, de sorte que l'extrémité de la broche est levée, le temps d'équilibre thermique prend environ 2h. Tandis que le Centre d'usinage de fraisage de précision à lit incliné, la machine - outil a une base stable. Il est évident d'améliorer la rigidité de l'ensemble de la machine, la broche est entraînée par un servomoteur, la partie de transmission de l'engrenage est supprimée, son élévation de température est généralement inférieure à 15 ℃.

(2) influence de la distribution des sources de chaleur. Une source de chaleur est généralement considérée sur une machine - outil comme se référant à un moteur électrique. Tels que le moteur de broche, le moteur d'alimentation et le système hydraulique, etc., sont en fait incomplets. La génération de chaleur d'un moteur électrique n'est que l'énergie consommée par le courant sur l'impédance de l'armature lorsqu'il est chargé, et une partie importante de cette énergie est consommée par la génération de chaleur causée par le travail de frottement de mécanismes tels que les roulements, les vis - écrous et les rails de guidage. Ainsi, le moteur électrique peut être appelé une source de chaleur primaire et les roulements, les écrous, les guides et les copeaux une source de chaleur secondaire. La déformation thermique est alors le résultat de l'influence combinée de toutes ces sources de chaleur.

Un marcheur CNC à 5 axes augmente la température et se déforme dans le mouvement d'alimentation en Y. La table de travail n'est pas en mouvement lorsque la direction y est alimentée, il y a donc peu d'effet sur la déformation thermique de la direction X. Sur la colonne, plus le point de la vis de guidage de l'axe y est éloigné, moins sa montée en température est importante.

La situation de la machine lorsqu'elle se déplace dans l'axe Z illustre davantage l'effet de la distribution de la source de chaleur sur la déformation thermique. L'alimentation de l'axe Z est plus éloignée de X, de sorte que la déformation thermique a moins d'impact, plus la colonne est proche de l'écrou du moteur de l'axe Z, plus la montée en température et la déformation sont importantes.

(3) influence de la distribution de la qualité. L'influence de la distribution de masse sur la déformation thermique de la machine - outil est triple. I, se réfère à la taille de la masse et le degré de concentration, généralement se réfère à la vitesse de changement de la capacité thermique et le transfert de chaleur, la modification du temps pour atteindre l'équilibre thermique; D'autre part, améliorer la rigidité thermique de la structure en modifiant la forme d'agencement de la masse, telle que celle des différentes plaques d'armature, en diminuant l'effet de déformation thermique ou en conservant une déformation relative moindre dans le cas d'une même élévation de température; Troisièmement, il s'agit de réduire l'élévation de température des composants de la machine - outil en modifiant la forme de l'agencement de masse, par example en disposant des plaques d'armature de dissipation thermique à l'extérieur de la structure.

(4) influence des propriétés des matériaux: différents matériaux ont différents paramètres de performance thermique (chaleur spécifique, conductivité thermique et coefficient de dilatation linéaire), sous l'influence de la même chaleur, leur élévation de température et leur déformation sont différentes.