影响导轨热变形的主要因素
由于导轨变形影响机床的加工精度 ,改善导轨的热变形影响将对机床性能改善 非常重要 。首先探讨影响导轨变形的主要因素 ,上一节通过稳态和瞬态温度场分析 了导轨的热变形 ,但分析时导轨的进给速度和对流换热系数等均设为定值 ,而实际工况下 ,这些参数都在变化 。所以 ,由表5-4得到不同的进给速度和不同的对流换 热系数对导轨热变形的影响 ,进而提出减少横梁系统变形的有效方法 。
表5-4不同的进给速度和对流换热系数对导轨最高温度和Y方向热变形的影响
进给极限速度 |
自然通风传热因子 |
高达湿度 |
Y方问的变行量 |
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 |
由图5-16, 5-17可预知 ,进给时间和热热热形成过流传热标准值板换标准值对导轨的更大升温和热发生量 有不同的的的反应 。当进给时间改变时 ,不断地热热热形成过流传热标准值板换标准值加大 ,更大升温和Y的导向的 热发生量是减掉的浪潮 。因而 ,新增热热热形成过流传热标准值标准值极为有利的于减掉横粱导轨的热发生量 ,从 而不断提高加工制作精确度;选用的对比条形图j9九游会平台态数据可预知 ,选用比较好的冷却后原则 ,加大热热热形成过流传热标准值标准值 , 都可以很比较突出的减掉热发生和升温 。但有当热热热形成过流传热标准值板换标准值新增到必然值的时分 ,其值不值得 新增对更大升温和Y的导向的热因变量的反应不很比较突出;当热热热形成过流传热标准值板换标准值改变时 ,不断地进给 时间加大 ,更大升温和Y的导向的热发生量是加大的浪潮 。仍然导轨的热发生量太大 , 因而 ,要有适度的诜择热热热形成过流传热标准值板换标准值和讲给谏度 ,得以效果的减掉热发生和升温 。
5.5本章小结
本章首先建立横梁导轨的有限元模型 ,并对其进行静态分析和补偿 ,得到变形 曲线和补偿曲线 。在此基础上对导轨进行热分析 ,得到稳态温度场和瞬态温度场 , 并将热分析结果与静态分析结果对比 ,发现温度场变化引起的热变形对于横梁系统 变形的影响不能忽略 ,并且导轨温度场对结构性能影响较大 ,热变形产生的误差应 该是加工中需要考虑的误差 。最后 ,分析影响导轨变形的因素 ,通过合理的选择对 流换热系数和进给速度 ,从而有效的减少热变形和温升 ,减少加工过程中的误差 , 提高加工精度 。
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