1. Impact ng natural na klima

Ang Tsina ay may malawak na teritoryo, na may karamihan ng mga lugar sa mga rehiyon ng subtropical. Samakatuwid, ang mga tao ay may iba't ibang paraan at grado ng pagmamadali sa temperatura ng loob (tulad ng workshop), at ang temperatura ng atmosfera sa paligid ng mga kasangkapan ng makina ay lubhang nagkakaiba. Halimbawa, ang pagkakaiba-iba sa temperatura ng panahon sa rehiyon ng Delta ng Ilog Yangtze ay halos 45 [UNK], at ang pagkakaiba-iba sa temperatura ng araw ay halos 5-12 [UNK]. Ang CNC Machining workshop ay karaniwang hindi nagkakaroon ng init sa taglamig at air conditioning sa tag-init, ngunit hangga't ang workshop ay may magandang ventilasyon, ang temperatura gradient sa CNC machining workshop ay hindi magbabago ng maraming. Sa Hilagang Silangan, ang pagkakaiba sa temperatura ng panahon ay maaring maabot sa 60, at ang pagkakaiba sa araw ay halos 8-15. Ang panahon ng pag-init ay mula sa huli ng Oktubre hanggang maagang Abril ng sumusunod na taon, at ang disenyo ng workshop sa paggawa ng makina ay may init ngunit hindi sapat na sirkulasyon ng hangin. Ang pagkakaiba sa temperatura sa loob at labas ng workshop ay maaaring maabot sa 50 %. Kung gayon, ang temperaturang gradient sa workshop sa panahon ng taglamig ay napaka kumplikado. Sa ganitong workshops, malaki ang epekto ng temperatura ng kapaligiran sa paggamit ng makina sa mga makina na naglalakad ng mataas na precision at mga kasangkapan ng makina.

2. Ang epekto ng paligid

Ang paligid ng mga kasangkapan ng CNC ay tumutukoy sa thermal environment na binuo ng iba't ibang layouts sa loob ng malapit na hanay ng mga kasangkapan ng machine. Kasama nila ang mga sumusunod na tatlong aspeto.

(1) Microclimate: tulad ng pagpapalagay ng temperatura sa workshop (vertikal at horizontal directions). Kapag magpalitan ang araw at gabi o ang pagbabago ng klima at ventilasyon, ang temperatura sa workshop ay mabagal na magbabago.

(2) Ang mga pinagkukunan ng init ng workshop, gaya ng radiation sa araw, mga kagamitan ng pag-init, at paglilitaw ng mataas na kapangyarihan, ay maaaring direktang makakaapekto sa kabuuan o bahagyang pagtaas ng temperatura ng kagamitan ng CNC sa loob ng mahabang panahon kapag sila ay malapit dito. Ang init na ginawa sa pamamagitan ng mga kalapit na kagamitan sa panahon ng operasyon ay makakaapekto sa pagtaas ng temperatura ng kasangkapan ng makina sa pamamagitan ng radiation o flow ng hangin.

(3) Heat dissipation: ang pundasyon ay may magandang epekto sa heat dissipation, lalo na para sa mga kagamitan ng makina na tumatakbo sa CNC. ang pundasyon ay hindi dapat malapit sa mga tubo ng pagsusumikap sa ilalim ng lupa. Ang isang bukas na workshop ay isang mahusay na 'radiator', na makakatulong para sa balanse ng temperatura sa workshop.

(4) Patayong temperatura: Ang paggamit ng mga kagamitan ng patuloy na temperatura sa workshop ay napaka epektibong sa pagpapanatili ng katotohanan at paggawa ng makina ng mga kagamitan ng makina na tumutukoy sa precision centering, ngunit ito ay gumagamit ng maraming enerhiya.

3. Mga panloob na faktor ng epekto sa thermal ng mga kasangkapan ng makina

(1) Struktural na pagmumulan ng init para sa mga kasangkapan ng CNC na may sentro sa puso. Elektrikong motores tulad ng spindle motors, feed servo motors, cooling at lubrication pump motors, at electric control boxes ay maaaring maglikha ng init. Ang mga sitwasyon na ito ay pinapayagan para sa motor mismo, ngunit sila ay may malaking negatibong epekto sa mga komponente tulad ng spindle at ball screw, at ang mga hakbang ay dapat gawin upang isala ang mga ito. Kapag ang input ng enerhiya ng kuryente ay nagmamaneho ng motor, maliban sa isang maliit na bahagi (halos 20%) na binuo sa enerhiya ng motor na thermal, karamihan nito ay binuo sa kinetic energy sa pamamagitan ng mekanismo ng paggalaw, tulad ng spindle rotation, worktable motion, atbp; Gayunpaman, hindi maiiwasan na ang isang malaking bahagi ng init na ginawa sa panahon ng paggalaw ay magiging frictional heat, tulad ng mga tindig, gabay, ball screws, at transmission boxes.

(2) Paghihirap ng init sa panahon ng proseso ng paggawa. Sa panahon ng proseso ng pagputol, isang bahagi ng kinetikong enerhiya ng tool o workpiece ay ginagamit bilang pagputol ng trabaho, habang isang malaking bahagi ay nagbabago sa deformation energy ng pagputol at frictional heat sa pagitan ng chips at tool, na nagdudulot sa pagsusumikap ng tool, spindle, at workpiece, at isang malaking dami ng chip heat ay direksyon sa mga worktable fixtures at iba pang mga komponento ng machine tool. Ito ay direktang makakaapekto sa relasyonal na posisyon sa pagitan ng tool at workpiece.

(3) Cooling. Ang pag-cool ay isang babalik na sukatan na kinuha upang tugunan ang pagtaas ng temperatura ng makina na naglalakad, tulad ng pag-cool ng elektrikong motor, mga komponento ng spindle, at mga pangunahing struktural na komponento. Madalas na naglalagay ng mga kasangkapan ng high end machine ang electric control box na may refrigeration unit para sa sapilitang cool.

4. Ang epekto ng struktural na hugis ng mga kasangkapan ng makina sa pagtaas ng temperatura

Sa larangan ng thermal deformation ng mga kasangkapan ng CNC, ang pag-uusap tungkol sa struktural na form ng mga kasangkapan ng CNC na pagputol sa haba ay karaniwang tumutukoy sa mga isyu tulad ng struktural na form, pagpapalagay ng massa, kaarian ng materyal, at pagpapalagay ng heat source. Ang struktural na form ay nakakaapekto sa distribusyon ng temperatura, direksyon ng konduktsyon ng init, direksyon ng deformasyon ng thermal, at ang pagsasamay ng kasangkapan ng makina.

(1) Ang struktural na form ng mga kasangkapan ng CNC na nag-center ng makina. Sa kabuuan ng struktura, kasama ang mga kasangkapan ng makina ang mga uri ng vertikal, horizontal, gantry, at cantilever, na may malaking pagkakaiba sa thermal response at katatagan. For example, the temperature rise of the spindle box of a lathe with gear shifting can reach up to 35 ℃, causing the spindle end to lift up, and the thermal equilibrium time takes about 2 hours. Ang tiyak na pag-i-o-milling machining center ng hilig na kama ay may matatag na base para sa kasangkapan ng makina. Ang matigas na bahagi ng buong makina ay mas mabuting, at ang spindle ay hinihimok ng servo motor. ang bahagi ng pagpapadala ng gear ay inalis, at ang temperatura ay karaniwang mas mababa sa 15 [UNK].

(2) Ang epekto ng distribusyon ng heat source. Sa mga kasangkapan ng makina, karaniwang naniniwala na ang pinagkukunan ng init ay tumutukoy sa motor ng elektrisidad. Tulad ng mga spindle motors, feed motors, at hydraulic systems, sila ay hindi kumpleto. Ang pag-init ng isang elektrikal na motor ay lamang ang enerhiya na ginagamit sa pamamagitan ng kalaban ng armatura sa panahon ng load bearing, at isang malaking bahagi ng enerhiya ay ginagamit sa pamamagitan ng frictional na trabaho ng mga mekanismo tulad ng bearings, screws, nuts, at gabay ng mga tren. Kaya ang elektrikong motor ay maaaring tinatawag na isang pangunahing pinagkukunan ng init, at ang mga tindig, mani, gabay, at mga chips ay maaaring tinatawag na pangunahing pinagkukunan ng init. Ang thermal deformation ay resulta ng pinagsamang impluwensiya ng lahat ng mga pinagkukunan ng init.

Temperature rise and deformation of a 5-axis CNC walking machine during Y-axis feed motion. Kapag ang pagkain sa direksyon ng Y, ang talahanayan ng trabaho ay hindi gumagalaw, kaya wala itong epekto sa thermal deformation sa direksyon ng X. Sa kolom, sa lalong malayo mula sa Y-axis guide screw, sa mas maliit ang taas ng temperatura.

Ang sitwasyon ng makina na gumagalaw sa kabuuan ng axis Z ay nagpapakita ng epekto ng distribusyon ng heat source sa thermal deformation. Ang feed ng Z-axis ay malayo pa mula sa X-axis, kaya mas maliit ang epekto ng thermal deformation.

(3) Ang epekto ng pagkakaiba ng kwalidad. May tatlong aspeto ang epekto ng distribusyon ng kwalidad sa thermal deformation ng mga kasangkapan ng makina. Una, tumutukoy ito sa sukat at konsentrasyon ng massa, na kadalasang tumutukoy sa pagbabago ng heat capacity at heat transfer rate, at pagbabago ng oras upang maabot ang thermal equilibrium; Ikalawang, sa pamamagitan ng pagbabago ng pag-aayos ng kalidad, tulad ng pag-aayos ng iba't-ibang pagpapapapalit na plates, ang thermal stiffness ng struktura ay maaaring mabuti upang mabawasan ang epekto ng thermal deformation o mapanatili ang relatibong maliit na deformation sa ilalim ng parehong taas ng temperatura; Third, it refers to reducing the temperature rise of machine tools components by changing the form of quality arrangement, such as arranging heat dissipation ribs outside the structure.

(4) Ang epekto ng mga kaarian ng materyal: Ang iba't ibang materyal ay may iba't ibang parametro ng thermal performance (tiyak na init, thermal conductivity, at koeficiente ng linear expansion), at sa ilalim ng parehong init, ang kanilang temperatura ay naiiba at deformation.