1. Природные климатические последствия

Наша страна обширна, большая часть региона находится в субтропиках, температура меняется больше круглый год, разница температур в течение дня различна. Таким образом, способы и степень вмешательства людей в температуру в помещении (например, в мастерской) также различны, а температурная атмосфера вокруг станков сильно различается. Например, сезонные изменения температуры в дельте реки Янцзы варьируются примерно на 45°C, а дневные и ночные изменения температуры составляют от 5 до 12°C. Цех по обработке центрифуг с ЧПУ обычно не имеет тепла зимой, летом нет кондиционера воздуха, но до тех пор, пока цех хорошо вентилируется, градиент температуры в цехе обработки центрифуг с ЧПУ мало меняется. В северо - восточном регионе сезонные перепады температур могут достигать 60°C, а суточные изменения составляют от 8 до 15°C. Каждый год с конца октября по начало апреля следующего года для отопительного периода, механический цех спроектирован с отоплением, циркуляция воздуха недостаточна. Разница температур внутри и снаружи цеха может достигать 50°C. Поэтому градиент температуры зимой в цехе очень сложный, при измерении наружной температуры 1,5 °C, время 8: 15 - 8: 35 утра, изменение температуры в цехе около 3,5 °C. Точность обработки высокоскоростных прецизионных центрифуг прецизионных станков в таких цехах будет сильно зависеть от температуры окружающей среды.

2. Воздействие окружающей среды

Окружающая среда центробежного станка с ЧПУ относится к тепловой среде, образованной различными макетами в непосредственной близости от станка. Они включают следующие три аспекта.

(1) Микроклимат цеха: например, распределение температуры внутри цеха (вертикальное, горизонтальное направление). При смене дня и ночи или изменении климата и вентиляции температура в цехе медленно меняется.

(2) Технические источники тепла, такие как солнечное облучение, излучение отопительных приборов и мощных осветительных ламп, могут непосредственно и в течение длительного времени влиять на повышение температуры всей или части станка, когда они находятся ближе к станку с ЧПУ. Тепло, генерируемое соседним оборудованием во время работы, влияет на повышение температуры станка посредством излучения или потока воздуха.

(3) Теплоотвод: фундамент обладает лучшим теплоотводящим эффектом, особенно фундамент прецизионного центробежного станка с ЧПУ не должен приближаться к подземному теплопроводу, и в случае разрыва и утечки он может стать источником тепла, причины которого трудно найти; Открытый цех будет хорошим « радиатором», способствующим температурному равновесию в цехе.

(4) Постоянная температура: цех принимает термостат для точного центробежного станка для поддержания точности и точности обработки очень эффективен, но потребление энергии больше.

3. Влияние тепла внутри станка

(1) Структурный источник тепла для центробежных станков с ЧПУ. Тепло двигателя, такое как двигатель шпинделя, сервомотор подачи, двигатель насоса охлаждающей смазки, блок управления и так далее, может генерировать тепло. Эти условия допустимы для самого двигателя, но имеют значительные неблагоприятные последствия для таких компонентов, как шпиндель, шариковый винт и т. Д., Следует принять меры для изоляции. При работе электродвигателя с входной энергией, за исключением небольшой части (около 20%), преобразованной в тепловую энергию двигателя, большая часть будет преобразована из механизма движения в кинетическую энергию, такую как вращение шпинделя, движение рабочего стола и т. Д.; Но значительная часть неизбежного по - прежнему превращается в тепло трения во время движения, например, в нагрев таких механизмов, как подшипники, направляющие, шариковые винты и трансмиссии.

(2) Тепло резания технологического процесса. В процессе резания кинетическая энергия инструмента или детали частично расходуется на работу резания, значительная часть преобразует энергию деформации резания и тепло трения между стружкой и ножом, образуя нагрев инструмента, шпинделя и детали и передается большим количеством тепла от стружки к рабочим приспособлениям станка и другим частям. Они напрямую влияют на относительное положение между ножом и изделием.

(3) Охлаждение. Охлаждение - это обратная мера для повышения температуры ходьбы, такая как охлаждение двигателя, охлаждение узлов шпинделя и охлаждение элементов инфраструктуры. Высококачественные станки часто готовят холодильные машины для электрической коробки управления и принудительно охлаждают их.

4. Влияние структурной формы станка на повышение температуры

В области тепловой деформации станков с ЧПУ обсуждается структура продольного станка с ЧПУ, обычно относится к форме конструкции, распределению массы, характеристикам материала и распределению источника тепла и другим вопросам. Структурная форма влияет на распределение температуры станка, направление теплопередачи, направление тепловой деформации и соответствие.

(1) Структурная форма центробежного станка с ЧПУ. С точки зрения общей структуры, станки имеют вертикальный, горизонтальный, козловой и консольный и т. Д., Есть большие различия в тепловой реакции и стабильности. Например, основная коробка токарного станка с шестеренчатой передачей может подниматься до 35°C, так что конец шпинделя поднимается, время теплового баланса занимает около 2 ч. В то время как наклонная кровать прецизионного фрезерного центра, станок имеет стабильную базу. Значительно улучшена жесткость всей машины, шпиндель с сервомотором привода, удалена часть передачи шестерни, ее повышение температуры обычно меньше 15°C.

(2) Воздействие распределения источников тепла. Обычно считается, что источником тепла является электродвигатель. Такие, как двигатель шпинделя, двигатель подачи и гидравлическая система, на самом деле неполны. При нагревании электродвигателя электрический ток потребляет энергию на сопротивлении якоря только при нагрузке, а значительная часть энергии расходуется на нагрев, вызванный работой трения подшипника, винтовой гайки и направляющей. Таким образом, двигатель можно назвать первичным источником тепла, подшипники, гайки, направляющие и стружки - вторичным источником тепла. Тепловая деформация является результатом совокупного воздействия всех этих источников тепла.

5 - осевой центрифуг с ЧПУ нагревается и деформируется при движении в направлении Y. Рабочий стол не двигался при подаче в направлении Y, поэтому влияние на тепловую деформацию в направлении X было незначительным. На стойке, чем дальше от направляющего винта оси Y, тем меньше температура поднимается.

Ситуация, при которой машина движется по оси Z, еще больше иллюстрирует влияние распределения источника тепла на тепловую деформацию. Подача оси Z дальше от X, поэтому влияние тепловой деформации меньше, чем ближе стойка к гайке двигателя оси Z, тем больше повышение температуры и деформация.

(3) Воздействие распределения качества. Влияние распределения массы на тепловую деформацию станка имеет три аспекта. Во - первых, относится к размеру массы и степени концентрации, обычно относится к изменению тепловой емкости и скорости передачи тепла, изменению времени достижения теплового баланса; Во - вторых, путем изменения формы компоновки массы, такой как компоновка различных сухожилий, повысить тепловую жесткость конструкции, при том же повышении температуры, уменьшить влияние тепловой деформации или сохранить относительную деформацию меньше; В - третьих, это относится к снижению повышения температуры деталей станка путем изменения формы компоновки массы, например, путем размещения арматуры охлаждения снаружи конструкции.

(4) Влияние свойств материала: различные материалы имеют разные параметры тепловых свойств (удельная теплоемкость, теплопроводность и коэффициент линейного расширения), под влиянием одного и того же тепла, повышение температуры, деформация различны.