數(shù)控機(jī)床主軸熱態(tài)精度的分析

        使用 FLIＲ 紅外熱像儀對(duì)測(cè)試部位進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需確定被測(cè)物體的發(fā)射率、反射溫度、測(cè)量距離和環(huán)境的相對(duì)濕度。由于紅外熱像儀對(duì)被測(cè)物體表面的反射率等較敏感，因此需在關(guān)鍵點(diǎn)處貼上膠布，降低表面反射率，同時(shí)可以使表面反射率具有一致性，提高測(cè)試精度。

        除利用溫度傳感器對(duì)敏感位置進(jìn)行溫升測(cè)試外，輔以紅外熱像儀對(duì)空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)進(jìn)行溫度場(chǎng)采集，可有效了解溫度分布狀況以及主要熱源的熱平衡狀況。瞬態(tài)溫度場(chǎng)關(guān)注系統(tǒng)的溫度隨時(shí)間變化情況，分別為測(cè)試開(kāi)始和結(jié)束時(shí)的主軸溫度分布情況，圖中十字點(diǎn)為關(guān)鍵點(diǎn)布置位置。

        二手?jǐn)?shù)控機(jī)床主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中主軸軸承、電機(jī)等由于摩擦而生熱，尤其是高速主軸，其溫升更快、更高。主軸裝配體部件在溫度升高過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)熱變形現(xiàn)象，不對(duì)稱(chēng)熱變形將導(dǎo)致主軸系統(tǒng)精度降低，具體表現(xiàn)為主軸沿軸向的伸長(zhǎng)和主軸沿徑向的彎曲變形。研究表明，影響高速數(shù)控機(jī)床加工精度的主要因素之一是熱誤差，在用現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床加工零件的制造誤差中，數(shù)控機(jī)床熱變形所引起的制造誤差可占總誤差的 50%，在精密加工中熱誤差約占數(shù)控機(jī)床總誤差的 40%—70%。而主軸系統(tǒng)的熱變形誤差又是引起數(shù)控機(jī)床熱變形誤差的重要因素。因此，主軸系統(tǒng)的熱特性分析與設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)控機(jī)床精度的保證至關(guān)重要，是高速高精度數(shù)控機(jī)床必須要考慮的關(guān)鍵技術(shù)之一。