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數(shù)控機床進給系統(tǒng)冷卻技術 - 加工中心

滾珠絲杠副處于進給系統(tǒng)傳動鏈的末級,起到精密傳動和定位的作用,是精工機床和加工中心的關鍵部件,它的傳動誤差將直接影響到機床的定位精度。在滾珠絲杠高速化后,由于存在滾珠之間、滾珠與滾道以及兩端支撐軸承和驅(qū)動電動機多處摩擦作用,滾珠絲杠溫升不可避免。而且滾珠絲杠為細長件,溫升會降低絲杠的軸向剛度并造成絲杠熱伸長,影響定位精度。從設計方面改善滾珠絲杠的熱特性主要采用3種方式。1)將絲杠預拉伸,預拉伸量可略大于熱伸長量,以提高絲杠的軸向剛度和減小絲杠啟動和停止瞬間彈性變形。2)加大散熱的強制冷卻的結(jié)構(gòu)設計,如空心絲杠、螺母冷卻結(jié)構(gòu)和支撐軸承的冷卻結(jié)構(gòu)。3)選擇合適黏度指數(shù)的潤滑油及充分供油以減小摩擦力矩。 導軌發(fā)熱使導軌產(chǎn)生膨脹變長和微翹等變形,這將直接導致機床加工刀具分支的扭轉(zhuǎn)和傾斜,從而影響加工精度。導軌發(fā)熱是因為兩個滑塊在導軌上的直線運動摩擦所致。這兩個移動熱源發(fā)熱量由承載壓力和滑塊移動速度決定。傳統(tǒng)導軌的散熱方式主要有兩種方式,即自然對流(導軌外表面與空氣之間的熱交換)和導軌表面使用潤滑脂(油)進行潤滑和冷卻。近年來,在一些機床上出現(xiàn)了新的導軌結(jié)構(gòu)設計,導軌內(nèi)部設計有冷卻循環(huán)孔道,并產(chǎn)生了導軌鑲注冷卻水管工藝等相關工藝技術。 除上述機床關鍵零部件冷卻技術外,對于整個機床或關鍵部件可采用熱源溫度場平衡技術,利用人工熱源,促使機床縮短溫升平衡過程,減少加工過程中溫升場變化,以達到穩(wěn)定熱態(tài)加工精度的目的。上述冷卻方式設計好以后,基本都是以固定參數(shù)運行,實際上如何根據(jù)環(huán)境與加工工況的溫度變化調(diào)整冷卻工質(zhì)的參數(shù),從而實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)控制的智能化仍是一個沒有解決的問題。
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