1. A természetes éghajlat hatása

Kínának hatalmas területe van, a legtöbb terület szubtrópusi régióban található, a hőmérséklet az év folyamán nagymértékben változik, és a hőmérséklet különbsége egy napon belül is változik. Ezért az emberek különböző módszereket és fokokat alkalmaznak a beltéri (például a műhely) hőmérsékletében, és a szerszámgépek körüli hőmérséklet nagymértékben eltérő. Például a Yangtze folyó delta régiójában a szezonális hőmérséklet-változás körülbelül 45 ℃, és a napi hőmérséklet-változás körülbelül 5-12 ℃. A CNC megmunkáló műhely általában nincs fűtés télen és légkondicionálás nyáron, de amíg a műhely jó szellőzéssel rendelkezik, a CNC megmunkáló műhelyben a hőmérséklet gradiens nem változik sokat. Az északkeleti régióban a szezonális hőmérséklet-különbség elérheti a 60 ℃, és a napi változás körülbelül 8-15 ℃. A fűtési időszak október végétől a következő év április elejéig tart, és a megmunkáló műhely kialakítása fűtéssel rendelkezik, de nem elegendő a levegő áramlása. A műhely belsejében és kívül közötti hőmérséklet-különbség elérheti az 50 ℃-ot. Ezért a műhelyben a hőmérséklet gradiens télen nagyon összetett, a kültéri hőmérséklet 8:15-8:35 között 1,5 ℃ volt, és a műhelyben a hőmérséklet körülbelül 3,5 ℃ volt. A nagy sebességű precíziós gyaloglógépek és precíziós szerszámgépek megmunkálási pontosságát nagymértékben befolyásolja az ilyen műhelyek környezeti hőmérséklete.

2. A környezet hatása

A CNC szerszámgépek környezete a különböző elrendezések által kialakított termikus környezetre utal a szerszámgép közelében. Ezek a következő három szempontot foglalják magukban:

(1) Műhely mikroklíma: mint például a hőmérséklet eloszlása a műhelyben (függőleges és vízszintes irányok). Amikor a nappal és az éjszaka váltakoznak, vagy az éghajlat és a szellőzés változik, a műhelyben a hőmérséklet lassan megváltozik.

(2) A műhely hőforrásai, mint például a napsugárzás, a fűtőberendezések és a nagy teljesítményű világítás, közvetlenül befolyásolhatják a CNC szerszámgép általános vagy részleges hőmérséklet emelkedését hosszú ideig, ha közel vannak hozzá. A szomszédos berendezések által üzemeltetett hő sugárzás vagy légáramlás révén befolyásolja a szerszámgép hőmérsékletének emelkedését.

(3) Hőelvezetés: Az alap jó hőelvezetési hatással rendelkezik, különösen a precíziós CNC központosító szerszámgépek esetében. Az alap nem lehet közel a föld alatti fűtővezetékekhez. Miután megszakad és szivárog, nehéz megtalálni a hőforrás okait; Egy nyitott műhely egy nagyszerű "radiátor", ami előnyös a műhely hőmérsékleti egyensúlyának.

(4) Állandó hőmérséklet: Az állandó hőmérsékletű létesítmények használata a műhelyben nagyon hatékony a precíziós központosító szerszámgépek pontosságának és megmunkálási pontosságának fenntartásában, de sok energiát fogyaszt.

3. Szerszámgépek belső hőbefolyásoló tényezői

(1) Szerkezeti hőforrás szív központú CNC szerszámgépekhez. Az olyan elektromos motorok, mint az orsómotorok, az adagoló szervomotorok, a hűtő- és kenőszivattyú motorok, valamint az elektromos vezérlődobozok mind hőt termelnek. Ezek a helyzetek megengedett a motor számára, de jelentős káros hatással vannak az olyan alkatrészekre, mint az orsó és a golyós csavar, és intézkedéseket kell tenni azok izolálására. Amikor a bemeneti elektromos energia hajtja a motor működését, kivéve egy kis részt (kb. 20%), amelyet motorhőenergiává alakítanak át, annak nagy részét a mozgásmechanizmus mozgási energiává alakítja át, mint például az orsó forgása, a munkaasztal mozgása stb. Elkerülhetetlen azonban, hogy a mozgás során keletkező hő jelentős része súrlódási hővé alakul, mint például csapágyak, vezetősínek, golyóscsavarok és sebességváltó dobozok.

(2) Hővágás a gyártási folyamat során. A vágási folyamat során a szerszám vagy munkadarab mozgási energiájának egy részét vágási munkáként fogyasztják el, míg jelentős részét a forgács és a szerszám közötti vágási és súrlódási hővé alakítják át, ami a szerszám, orsó és munkadarab felmelegedését eredményezi, és nagy mennyiségű forgácshőt vezet a munkaasztal rögzítéseihez és a szerszámgép egyéb alkatrészeihez. Közvetlenül befolyásolják a szerszám és a munkadarab közötti relatív helyzetet.

(3) Hűtés. A hűtés egy fordított intézkedés a gyalogló gép hőmérséklet emelkedésének kezelésére, például az elektromos motor, az orsó alkatrészek és az alapvető szerkezeti alkatrészek hűtésére. A csúcsminőségű szerszámgépek gyakran felszerelik az elektromos vezérlődobozt egy kényszerhűtéshez szükséges hűtőegységgel.

4. A szerszámgépek szerkezeti formájának hatása a hőmérséklet emelkedésére

A CNC szerszámgépek hődeformációjának területén a hosszanti vágási CNC szerszámgépek szerkezeti formájának megvitatása általában olyan kérdésekre utal, mint a szerkezeti forma, a tömeg eloszlás, az anyagtulajdonságok és a hőforrás eloszlás. A szerkezeti forma befolyásolja a hőmérséklet eloszlását, a hővezetési irányt, a hődeformációs irányt és a szerszámgép illeszkedését.

(1) A CNC központosító szerszámgépek szerkezeti formája. A szerszámgépek általános szerkezetét tekintve függőleges, vízszintes, kapu és konzolos típusokat tartalmaznak, amelyek jelentős különbségekkel rendelkeznek a hőválasz és a stabilitás tekintetében. Például az eszterga orsódobozának hőmérséklet-emelkedése sebességváltással elérheti a 35 ℃-ot, ami miatt az orsó vége felemelkedik, és a termikus egyensúlyi idő körülbelül 2 órát vesz igénybe. A ferde ágy típusú precíziós esztergálás és marás megmunkáló központ stabil alappal rendelkezik a szerszámgép számára. Az egész gép merevsége jelentősen javult, és az orsót egy szervomotor hajtja. A sebességváltó részt eltávolították, és a hőmérséklet emelkedése általában kevesebb, mint 15 ° C.

(2) A hőforrás eloszlásának hatása. A szerszámgépeken általában úgy vélik, hogy a hőforrás az elektromos motorra utal. Ilyen például orsómotorok, előtolómotorok és hidraulikus rendszerek, ezek valójában hiányosak. Az elektromos motor fűtése csak az armatúra impedancia által felhasznált energia a teherhordás során, és az energia jelentős részét olyan mechanizmusok súrlódási munkája használja fel, mint a csapágyak, csavarok, anyák és vezetősínek. Tehát az elektromos motor elsődleges hőforrásnak nevezhető, és a csapágyak, anyák, vezetősínek és forgácsok nevezhetők másodlagos hőforrásoknak. A hődeformáció mindezen hőforrások együttes hatásának eredménye.

Hőmérséklet emelkedés és deformáció egy 5 tengelyes CNC gyalogló gép Y tengelyes előtolási mozgás közben. Az Y irányú etetés során a munkaasztal nem mozog, így kevés hatással van az X irányú hődeformációra. Az oszlopon, minél távolabb az Y-tengelyű vezetőcsavartól, annál kisebb a hőmérséklet emelkedés.

A Z tengely mentén mozgó gép helyzete tovább illusztrálja a hőforrás eloszlásának hatását a hőalakváltozásra. Minél közelebb van a Z-tengely motoranya az oszlophoz, annál nagyobb a hőmérséklet emelkedés és deformáció.

(3) A minőségi elosztás hatása. A minőségelloszlás hatása a szerszámgépek hőalakváltozására három szempontból áll. Először is a tömeg méretére és koncentrációjára utal, általában a hőkapacitás és a hőátadási sebesség megváltoztatására, valamint a hőegyensúly eléréséhez szükséges idő megváltoztatására; Másodszor, a minőség elrendezésének, például a különböző erősítőlemezek elrendezésének megváltoztatásával a szerkezet hőmerevsége javítható a hődeformáció hatásának csökkentése érdekében, vagy viszonylag kis deformáció fenntartása ugyanazon hőmérséklet-emelkedés mellett; Harmadszor, a szerszámgép alkatrészeinek hőmérséklet-emelkedésének csökkentésére utal a minőségi elrendezés formájának megváltoztatásával, mint például a hőelvezető bordák elrendezése a szerkezeten kívül.

(4) Az anyagtulajdonságok hatása: A különböző anyagok különböző hőteljesítményű paraméterekkel rendelkeznek (fajlagos hő, hővezetőképesség és lineáris tágulási együttható), és ugyanazon hő alatt a hőmérséklet emelkedése és deformációja eltérő.