1.자연기후의 영향

우리나라는 영토가 넓고 대부분 지역이 아열대 지역에 있어 사시사철 온도 변화가 크고 하루 동안 온도차 변화도 다르다.이로부터 사람들이 실내 (예를 들면 작업장) 온도에 관여하는 방식과 정도도 다르고 선반 주위의 온도 분위기도 천차만별이다.례를 들면 장강삼각주지역의 계절온도변화범위는 약 45 ℃ 좌우이고 주야온도변화는 약 5~12 ℃ 이다.수치제어주심기계가공작업장은 일반적으로 겨울에는 열공급이 없고 여름에는 에어컨이 없지만 작업장의 통풍이 비교적 좋으면 수치제어주심기계가공작업장의 온도경도변화가 크지 않다.반면 동북지역은 계절온도차가 60 ℃ 에 달하고 낮과 밤의 변화가 약 8~15 ℃ 에 달한다.매년 10월 하순부터 이듬해 4월 초까지가 난방기로서 기계가공작업장의 설계에는 난방이 있어 공기류통이 부족하다.작업장의 내외 온도차는 50 ℃ 에 달한다.그러므로 작업장내의 겨울철의 온도경도는 매우 복잡하여 측정할 때 실외온도는 1.5 ℃ 이고 시간은 오전 8: 15-8: 35이며 작업장내의 온도변화는 약 3.5 ℃ 이다.고속 정밀 주심기 정밀 선반의 가공 정밀도는 이런 작업장 내에서 환경 온도의 영향을 많이 받을 것이다.

2. 주변 환경의 영향

수치제어진지선반주위환경은 선반의 근거리범위내의 각종 배치로 형성된 열환경을 말한다.여기에는 다음 세 가지 측면이 포함됩니다.

(1) 작업장의 작은 기후: 예를 들어 작업장 내 온도의 분포 (수직 방향, 수평 방향).주야가 바뀌거나 기후 및 통풍이 변할 때 작업장의 온도는 모두 완만한 변화를 일으킨다.

(2) 작업장 열원: 예를 들어 태양 조사, 난방 설비와 고출력 조명등의 복사 등은 디지털 제어 선반과 가까울 때 선반 전체 또는 일부 부품의 온도 상승에 직접적인 장시간 영향을 줄 수 있다.인접한 설비가 운행할 때 발생하는 열은 폭사 또는 공기 흐름의 방식으로 선반의 온도 상승에 영향을 줄 수 있다.

(3) 방열: 지반은 비교적 좋은 방열 작용을 가지고 있으며, 특히 정밀 수치 제어 진지한 선반의 지반은 지하 난방 파이프에 접근하는 것을 절대 금하며, 일단 파열되어 누출될 때 원인을 찾기 어려운 열원이 될 수 있다;열린 작업장은 작업장의 온도 균형에 도움이 되는 좋은"히트싱크"가 될 것입니다.

(4) 항온: 작업장에서 항온시설을 취하면 정밀진지선반에 정밀도와 가공정밀도를 유지하는데 아주 효과가 있지만 에너지소모가 비교적 크다.

3. 선반 내부 열 영향 요소

(1) 진지식 수치 제어 선반의 구조적 열원.스핀들 모터, 이송 서보 모터, 냉각 윤활 펌프 모터, 전기 컨트롤 박스 등과 같은 모터의 발열은 열을 발생시킬 수 있습니다.이러한 상황은 모터 자체에는 허용되지만 스핀들, 롤러 슬래시 등의 부품에는 중대한 악영향을 미치므로 격리하기 위한 조치를 취해야 한다.입력 전기가 전동기를 구동할 때, 적은 부분 (약 20% 정도) 이 전동기 열에너지로 전환되는 것을 제외하고, 대부분 운동기구에서 운동에너지로 전환될 것이다. 예를 들면 주축 회전, 작업대 운동 등이다.그러나 불가피하게 여전히 상당한 부분이 운동 과정에서 마찰 발열로 전환되는데, 예를 들면 베어링, 레일, 롤러 철봉, 전동 상자 등의 기구 발열이다.

(2) 공정 과정의 절삭 열.절삭과정에서 칼이나 부품의 운동에네르기의 일부분은 절삭공에 소모되고 상당부분은 절삭의 변형에네르기와 절삭부스러기와 칼간의 마찰열로 전환되여 칼, 주축과 부품의 발열을 형성하며 대량의 절삭열에서 선반의 작업대 집게 등 부품에 전도된다.공구와 가공소재 간의 상대적인 위치에 직접적인 영향을 미칩니다.

(3) 냉각.냉각은 모터 냉각, 스핀들 부품 냉각 및 인프라 부품 냉각과 같은 구동기 온도 상승에 대한 역방향 조치입니다.고급 선반은 종종 전기 제어 상자에 냉각기를 조립하여 강제로 냉각시킨다.

4. 선반의 구조 형태가 온도 상승에 미치는 영향

디지털 제어 선반 열변형 분야에서 종단식 디지털 제어 선반 구조 형태를 토론하는데, 일반적으로 구조 형식, 품질 분포, 재료 성능과 열원 분포 등 문제를 가리킨다.구조 형태는 선반의 온도 분포, 열의 전도 방향, 열 변형 방향 및 일치 등에 영향을 준다.

(1) 수치제어진지선반의 구조형태.총체적인 구조면에서 선반은 립식, 수평식, 룡문식과 팔걸이식 등이 있는데 열에 대한 호응과 안정성은 모두 비교적 큰 차이가 있다.예를 들어 기어가 변속되는 선반 스핀들 박스의 온도 상승은 35 ℃ 에 달해 스핀들 끝을 위로 올릴 수 있으며 열 균형 시간은 2h 정도 걸린다.그리고 사선반식 정밀 차밀링 가공 센터, 선반은 안정적인 받침대를 가지고 있다.전체 기계의 강도를 뚜렷하게 높였고, 주축은 서보 모터로 구동하여 기어의 전동 부분을 제거하였으며, 그 온도 상승은 일반적으로 15 ℃ 보다 작다.

(2) 열원 분포의 영향.일반적으로 작업셀에서 열원은 모터를 의미합니다.예를 들어 스핀들 모터, 이송 모터 및 유압 시스템 등은 사실 불완전합니다.전동기의 발열은 단지 부하를 부담할 때 전류가 전추의 저항에 소모되는 에네르기이고 또 상당한 부분의 에네르기는 베어링, 철봉너트와 도선 등 기구의 마찰공으로 인한 발열에 소모된다.그래서 전동기를 1차 열원이라고 할 수 있고 베어링, 너트, 레일과 부스러기를 2차 열원이라고 할 수 있다.열변형은 이 모든 열원이 종합적으로 영향을 미치는 결과이다.

5축 수치 제어 주심기는 Y방향 이송 운동에서 온도 상승과 변형 상황을 제어한다.Y-방향 이송 시 작업대가 움직이지 않으므로 X-방향의 열 변형에 미치는 영향은 적습니다.기둥에서 Y축의 레일 막대에서 멀리 떨어진 점일수록 온도 상승이 작아집니다.

이 기계가 Z축에서 이동할 때의 상황은 열원 분포가 열 변형에 미치는 영향을 더욱 잘 설명한다.Z축 이송은 X방향에서 더 멀리 떨어져 있기 때문에 열 변형의 영향은 더 작고, 기둥에 Z축 모터 너트가 가까울수록 온도 상승 및 변형도 더 크다.

(3) 질량 분포의 영향.질량 분포가 선반의 열 변형에 미치는 영향은 세 가지가 있다.첫째, 품질 크기와 집중 정도를 가리키며, 일반적으로 열 용량과 열 전달의 속도를 변경하고 열 균형에 도달하는 시간을 변경한다;둘째, 각종 근판의 배치와 같은 품질의 배치 형식을 바꾸어 구조의 열강도를 높이고 같은 온도가 상승하는 상황에서 열변형의 영향을 줄이거나 상대적인 변형을 비교적 작게 유지한다.셋째, 구조 외부에 방열 리브보드를 배치하는 등 품질 배치의 형식을 바꾸어 선반 부품의 온도 상승을 낮추는 것을 말한다.

(4) 재료 성능의 영향: 서로 다른 재료는 서로 다른 열 성능 파라미터 (비열, 열전도율과 선팽창계수) 를 가지고 있으며, 같은 열량의 영향하에 그 온도 상승, 변형은 모두 다르다.