機(jī)床商務(wù)網(wǎng)技術(shù)文章
龍門加工中心橫梁系統(tǒng)影響導(dǎo)軌熱變形的主要因素
閱讀：149 發(fā)布時(shí)間：2020-8-12 影響導(dǎo)軌熱變形的主要因素
由于導(dǎo)軌變形影響機(jī)床的加工精度，改善導(dǎo)軌的熱變形影響將對(duì)機(jī)床性能改善 非常重要。首先探討影響導(dǎo)軌變形的主要因素，上一節(jié)通過穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)溫度場(chǎng)分析 了導(dǎo)軌的熱變形，但分析時(shí)導(dǎo)軌的進(jìn)給速度和對(duì)流換熱系數(shù)等均設(shè)為定值，而實(shí)際工況下，這些參數(shù)都在變化。所以，由表5-4得到不同的進(jìn)給速度和不同的對(duì)流換 熱系數(shù)對(duì)導(dǎo)軌熱變形的影響，進(jìn)而提出減少橫梁系統(tǒng)變形的有效方法。
表5-4不同的進(jìn)給速度和對(duì)流換熱系數(shù)對(duì)導(dǎo)軌高溫度和Y方向熱變形的影響
| 進(jìn)給速度 | 對(duì)流換熱系數(shù) | 高溫度 | Y方向的變形量 |
| m/min | w/(m2-°C) | °c | mm |
|
| 0.5 | 34.432 | 0.158732 |
|
| 2 | 31.203 | 0.095432 |
|
| 5 | 29.725 | 0.083665 |
| 12 | 10 | 28.930 | 0.078425 |
|
| 20 | 27.420 | 0.075221 |
|
| 30 | 26.213 | 0.071231 |
|
| 0.5 | 33.817 | 0.132180 |
|
| 2 | 30.802 | 0.093471 |
|
| 5 | 29.132 | 0.082321 |
| 10 | 10 | 28.365 | 0.077211 |
|
| 20 | 26.810 | 0.074110 |
|
| 30 | 25.890 | 0.071002 |
|
| 0.5 | 31.850 | 0.111327 |
|
| 2 | 29.675 | 0.090221 |
|
| 5 | 28.620 | 0.081402 |
| 8 | 10 | 27.332 | 0.076321 |
|
| 20 | 26.418 | 0.073521 |
|
| 30 | 25.221 | 0.070882 |
由圖5-16, 5-17可知，進(jìn)給速度和對(duì)流換熱系數(shù)對(duì)導(dǎo)軌的大溫升和熱變形量 有不同的影響。當(dāng)進(jìn)給速度不變時(shí)，隨著對(duì)流換熱系數(shù)增大，大溫升和Y方向的 熱變形量是減少的趨勢(shì)。因此，增加對(duì)流系數(shù)有利于減少橫梁導(dǎo)軌的熱變形量，從 而提高加工精度；通過對(duì)比圖表中數(shù)據(jù)可知，采用合適的冷卻方式，增大對(duì)流系數(shù)， 可以明顯的減少熱變形和溫升。但是當(dāng)對(duì)流換熱系數(shù)增加到一定值的時(shí)候，其值得 增加對(duì)大溫升和Y方向的熱變量影響不明顯；當(dāng)對(duì)流換熱系數(shù)不變時(shí)，隨著進(jìn)給 速度增大，大溫升和Y方向的熱變形量是增大的趨勢(shì)。由于導(dǎo)軌的熱變形量較大， 所以，需要合理的詵擇對(duì)流換熱系數(shù)和講給諫度，從而有效的減少熱變形和溫升。
5.5本章小結(jié)
本章首先建立橫梁導(dǎo)軌的有限元模型，并對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)分析和補(bǔ)償，得到變形 曲線和補(bǔ)償曲線。在此基礎(chǔ)上對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行熱分析，得到穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)和瞬態(tài)溫度場(chǎng)， 并將熱分析結(jié)果與靜態(tài)分析結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)溫度場(chǎng)變化引起的熱變形對(duì)于橫梁系統(tǒng) 變形的影響不能忽略，并且導(dǎo)軌溫度場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)性能影響較大，熱變形產(chǎn)生的誤差應(yīng) 該是加工中需要考慮的誤差。后，分析影響導(dǎo)軌變形的因素，通過合理的選擇對(duì) 流換熱系數(shù)和進(jìn)給速度，從而有效的減少熱變形和溫升，減少加工過程中的誤差， 提高加工精度。