1. Tác động khí hậu tự nhiên

Nước ta có một diện tích rộng lớn, hầu hết các khu vực nằm trong khu vực cận nhiệt đới, nhiệt độ thay đổi khá nhiều quanh năm và chênh lệch nhiệt độ thay đổi khác nhau trong một ngày. Do đó, cách thức và mức độ can thiệp của mọi người vào nhiệt độ trong nhà (chẳng hạn như xưởng) cũng khác nhau, và bầu không khí nhiệt độ xung quanh máy công cụ rất khác nhau. Ví dụ, phạm vi thay đổi nhiệt độ theo mùa ở khu vực Tam giác Trường Giang là khoảng 45 ° C và nhiệt độ thay đổi khoảng 5~12 ° C vào ban ngày và ban đêm. Xưởng gia công máy điều khiển số thường không cung cấp nhiệt vào mùa đông, mùa hè không có điều hòa, nhưng chỉ cần xưởng thông gió tốt hơn, độ dốc nhiệt độ của xưởng gia công máy điều khiển số không thay đổi nhiều. Trong khi đó, ở khu vực Đông Bắc, chênh lệch nhiệt độ theo mùa có thể đạt 60 ℃, thay đổi ngày và đêm khoảng 8~15 ℃. Hàng năm từ cuối tháng 10 đến đầu tháng 4 năm sau là thời gian sưởi ấm, thiết kế xưởng gia công có sưởi ấm, không khí lưu thông không đủ. Chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài xưởng có thể đạt 50 độ C. Do đó, gradient nhiệt độ trong hội thảo vào mùa đông rất phức tạp, khi đo nhiệt độ ngoài trời là 1,5 ℃, thời gian là 8:15-8:35 sáng, nhiệt độ trong hội thảo thay đổi khoảng 3,5 ℃. Độ chính xác gia công của máy gia công chính xác tốc độ cao sẽ rất lớn trong một xưởng như vậy bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường.

2. Ảnh hưởng của môi trường xung quanh

Môi trường xung quanh máy tập trung CNC đề cập đến môi trường nhiệt được hình thành bởi các bố cục khác nhau trong phạm vi gần của máy. Chúng bao gồm 3 khía cạnh sau.

(1) Cửa hàng vi khí hậu: chẳng hạn như phân phối nhiệt độ trong cửa hàng (theo chiều dọc, theo chiều ngang). Nhiệt độ xưởng thay đổi chậm khi ngày và đêm thay đổi hoặc khi khí hậu và thông gió thay đổi.

(2) nguồn nhiệt hội thảo: chẳng hạn như bức xạ của mặt trời chiếu xạ, thiết bị sưởi ấm và đèn chiếu sáng công suất cao, vv Chúng gần với máy CNC có thể ảnh hưởng trực tiếp đến sự gia tăng nhiệt độ của toàn bộ hoặc một phần của máy trong một thời gian dài. Nhiệt được tạo ra bởi các thiết bị lân cận trong quá trình hoạt động có thể ảnh hưởng đến sự gia tăng nhiệt độ của máy công cụ theo cách phóng xạ hoặc luồng không khí.

(3) tản nhiệt: nền tảng có tác dụng tản nhiệt tốt hơn, đặc biệt là nền tảng của máy đi bộ CNC chính xác phải tránh gần đường ống cung cấp nhiệt ngầm, một khi rò rỉ nứt, nó có thể trở thành một nguồn nhiệt khó tìm ra nguyên nhân; Một hội thảo mở sẽ là một "tản nhiệt" tốt, có lợi cho sự cân bằng nhiệt độ của hội thảo.

(4) Nhiệt độ ổn định: Hội thảo áp dụng các thiết bị nhiệt độ ổn định để duy trì độ chính xác và độ chính xác gia công của máy tập trung chính xác là rất hiệu quả, nhưng tiêu thụ năng lượng lớn.

3. Yếu tố ảnh hưởng nhiệt bên trong máy

(1) Nguồn nhiệt kết cấu của máy CNC đi bộ. Nhiệt động cơ điện như động cơ trục chính, động cơ servo thức ăn, động cơ bơm bôi trơn làm mát, hộp điều khiển điện, v.v. có thể tạo ra nhiệt. Những trường hợp này được cho phép đối với chính động cơ điện, nhưng đối với trục chính, vít bi và các thành phần khác có ảnh hưởng bất lợi đáng kể, các biện pháp cần được thực hiện để cô lập. Khi năng lượng điện đầu vào thúc đẩy hoạt động của động cơ điện, ngoại trừ một phần nhỏ (khoảng 20%) được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt của động cơ điện, hầu hết sẽ được chuyển đổi thành động năng bởi cơ chế chuyển động, chẳng hạn như xoay trục chính, chuyển động bàn làm việc, v.v. Nhưng không thể tránh khỏi vẫn có một phần đáng kể chuyển thành nhiệt ma sát trong quá trình chuyển động, chẳng hạn như nhiệt của các cơ chế như vòng bi, đường ray, vít bóng và hộp truyền động.

(2) Cắt nhiệt của quá trình công nghệ. Trong quá trình cắt, một phần động năng của công cụ hoặc phôi được tiêu thụ cho công việc cắt, một phần đáng kể sau đó chuyển đổi năng lượng biến dạng cắt và nhiệt ma sát giữa chip và công cụ, tạo thành công cụ cắt, trục chính và phôi nóng, và do một số lượng lớn chip truyền nhiệt đến bàn làm việc của máy công cụ và các bộ phận khác. Chúng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến vị trí tương đối giữa dao và phôi.

(3) Làm mát. Làm mát là một biện pháp đảo ngược để tăng nhiệt độ của máy đi bộ, chẳng hạn như làm mát động cơ điện, làm mát các bộ phận trục chính và làm mát các bộ phận cấu trúc cơ sở, v.v. Máy công cụ cao cấp thường điều chế máy lạnh cho hộp điều khiển điện để ép làm mát.

4. Hình thức cấu trúc của máy công cụ ảnh hưởng đến sự gia tăng nhiệt độ

Trong lĩnh vực biến dạng nhiệt của máy CNC để thảo luận về hình thái cấu trúc của máy CNC, thường đề cập đến các vấn đề như hình thức cấu trúc, phân phối khối lượng, tính chất vật liệu và phân phối nguồn nhiệt. Hình thái cấu trúc ảnh hưởng đến sự phân bố nhiệt độ của máy công cụ, hướng dẫn nhiệt, hướng biến dạng nhiệt và phù hợp, v.v.

(1) Cấu trúc của máy CNC Walking Machine. Về cấu trúc tổng thể, máy công cụ có loại dọc, loại ngang, loại giàn và loại cantilever, v.v., phản ứng nhiệt và sự ổn định có sự khác biệt lớn. Ví dụ, sự gia tăng nhiệt độ của hộp trục chính của máy tiện tốc độ thay đổi có thể lên đến 35 ° C, để nâng đầu trục chính, thời gian cân bằng nhiệt cần khoảng 2h. Và trung tâm gia công chính xác kiểu giường nghiêng, máy móc có một bệ ổn định. Rõ ràng là độ cứng của toàn bộ máy đã được cải thiện, trục chính được điều khiển bằng động cơ servo, loại bỏ phần truyền bánh răng, và sự gia tăng nhiệt độ của nó thường nhỏ hơn 15 ℃.

(2) Ảnh hưởng của việc phân phối nguồn nhiệt. Nguồn nhiệt thường được coi là đề cập đến động cơ điện trên máy công cụ. Chẳng hạn như động cơ trục chính, động cơ cho ăn và hệ thống thủy lực, trên thực tế, không hoàn toàn. Sự nóng lên của động cơ chỉ là khi chịu tải, dòng điện được tiêu thụ năng lượng trên trở kháng phần ứng, và một phần đáng kể năng lượng được tiêu thụ bởi công việc ma sát của vòng bi, đai ốc vít và đường ray dẫn đường. Vì vậy, động cơ điện có thể được gọi là nguồn nhiệt chính, ổ trục, đai ốc, đường ray và chip được gọi là nguồn nhiệt thứ cấp. Biến dạng nhiệt là kết quả của sự kết hợp của tất cả các nguồn nhiệt này.

Một máy đi bộ CNC 5 trục tăng nhiệt độ và biến dạng trong chuyển động cho ăn theo hướng Y. Bàn làm việc không chuyển động khi Y cho ăn, nên ảnh hưởng rất nhỏ đến biến dạng nhiệt của X. Trên cột, điểm càng xa vít hướng dẫn của trục Y, sự gia tăng nhiệt độ của nó càng nhỏ.

Tình hình của máy khi di chuyển trục Z đã nói rõ hơn về ảnh hưởng của sự phân bố nguồn nhiệt đối với biến dạng nhiệt. Nguồn cấp dữ liệu trục Z cách xa X hơn, do đó ảnh hưởng của biến dạng nhiệt nhỏ hơn, cột càng gần với đai ốc động cơ trục Z, sự gia tăng nhiệt độ và biến dạng cũng lớn hơn.

c) Tác động của phân phối chất lượng. Tác động của phân phối khối lượng đối với biến dạng nhiệt của máy công cụ có ba khía cạnh. Thứ nhất, đề cập đến kích thước khối lượng và mức độ tập trung, thường đề cập đến việc thay đổi công suất nhiệt và tốc độ truyền nhiệt, thay đổi thời gian đạt được cân bằng nhiệt; Thứ hai, bằng cách thay đổi hình thức sắp xếp khối lượng, chẳng hạn như sự sắp xếp của các tấm gân khác nhau, cải thiện độ cứng nhiệt của cấu trúc, trong trường hợp tăng nhiệt độ tương tự, giảm ảnh hưởng của biến dạng nhiệt hoặc duy trì biến dạng tương đối nhỏ; Thứ ba, đề cập đến việc thay đổi hình thức bố trí khối lượng, chẳng hạn như bố trí các tấm tản nhiệt bên ngoài cấu trúc, để giảm sự gia tăng nhiệt độ của các bộ phận máy công cụ.

(4) Ảnh hưởng của tính chất vật liệu: vật liệu khác nhau có các thông số tính chất nhiệt khác nhau (nhiệt cụ thể, độ dẫn nhiệt và hệ số giãn nở dây), dưới ảnh hưởng của cùng một nhiệt, sự gia tăng nhiệt độ và biến dạng của nó là khác nhau.