1.熱變形是影響加工精度的原因之一

 　   機(jī)床受到車間環(huán)境溫度的變化酸些、電動(dòng)機(jī)發(fā)熱和機(jī)械運(yùn)動(dòng)摩擦發(fā)熱荞驴、切削熱以及冷卻介質(zhì)的影響，造成機(jī)床各部的溫升不均勻进苍，導(dǎo)致機(jī)床形態(tài)精度及加工精度的變化加缘。

　    例如，在一臺(tái)普通精度的數(shù)控銑床上加工φ70mm×1650mm的螺桿觉啊，上午7:30-9:00銑削的工件與下午2:00-3:30加工的工件相比拣宏，累積誤差的變化可達(dá)85μm。而在恒溫條件下杠人，則誤差可減小至40μm勋乾。

　    再如，一臺(tái)用于雙端面磨削0.6～3.5mm厚的薄鋼片工件的精密雙端面磨床嗡善，在驗(yàn)收時(shí)加工200mm×25mm×1.08mm鋼片工件能達(dá)到mm的尺寸精度帕侦，彎曲度在全長(zhǎng)內(nèi)小于5μm。但連續(xù)自動(dòng)磨削1h后皆坚，尺寸變化范圍增大到12μm磷砌，冷卻液溫度由開機(jī)時(shí)的17℃上升到45℃。由于磨削熱的影響笑敷，導(dǎo)致主軸軸頸伸長(zhǎng)粒删，主軸前軸承間隙增大。據(jù)此嫁商，為該機(jī)床冷卻液箱添加一臺(tái)5.5kW制冷機(jī)屁诬，效果十分理想。

 　   實(shí)踐證明捏趴，機(jī)床受熱后的變形是影響加工精度的重要原因潭鞭。但機(jī)床是處在溫度隨時(shí)隨處變化的環(huán)境中；機(jī)床本身在工作時(shí)必然會(huì)消耗能量讲稀，這些能量的相當(dāng)一部分會(huì)以各種方式轉(zhuǎn)化為熱汤笋，引起機(jī)床各構(gòu)件的物理變化，這種變化又因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)形式的不同葱峡，材質(zhì)的差異等原因而千差萬(wàn)別砚哗。機(jī)床設(shè)計(jì)師應(yīng)掌握熱的形成機(jī)理和溫度分布規(guī)律，采取相應(yīng)的措施砰奕，使熱變形對(duì)加工精度的影響減少到最小蛛芥。

　    2.機(jī)床的溫升及溫度分布

 　   2.1自然氣候影響

    我國(guó)幅員遼闊，大部分地區(qū)處于亞熱帶地區(qū)军援，一年四季的溫度變化較大仅淑，一天內(nèi)溫差變化也不一樣称勋。由此，人們對(duì)室內(nèi)(如車間)溫度的干預(yù)的方式和程度也不同涯竟，機(jī)床周圍的溫度氛圍千差萬(wàn)別赡鲜。例如，長(zhǎng)三角地區(qū)季節(jié)溫度變化范圍約45℃左右庐船，晝夜溫度變化約5～12℃银酬。機(jī)加工車間一般冬天無(wú)供熱，夏天無(wú)空調(diào)筐钟，但只要車間通風(fēng)較好揩瞪，機(jī)加工車間的溫度梯度變化不大。而東北地區(qū)咳讲，季節(jié)溫差可達(dá)60℃慕怀，晝夜變化約8～15℃。每年10月下旬至次年4月初為供暖期灸颜，機(jī)加工車間的設(shè)計(jì)有供暖欺划，空氣流通不足。車間內(nèi)外溫差可達(dá)50℃酒尝。因此車間內(nèi)冬季的溫度梯度十分復(fù)雜邦碾，測(cè)量時(shí)室外溫度1.5℃，時(shí)間為上午8:15-8:35迫手，車間內(nèi)溫度變化約3.5℃坠袄，結(jié)果如圖1所示。精密機(jī)床的加工精度在這樣的車間內(nèi)受環(huán)境溫度影響將是很大的舒搬。

 　   2.2周圍環(huán)境的影響

 　   機(jī)床周圍環(huán)境是指機(jī)床近距離范圍內(nèi)各種布局形成的熱環(huán)境耻债。它們包括以下3個(gè)方面。

　    (1)車間小氣候：如車間內(nèi)溫度的分布(垂直方向疤信、水平方向)吩猴。當(dāng)晝夜交替或氣候以及通風(fēng)變化時(shí)車間溫度均會(huì)產(chǎn)生緩慢變化。

　    (2)車間熱源：如太陽(yáng)照射口猜、供暖設(shè)備和大功率照明燈的輻射等负溪，它們離機(jī)床較近時(shí)可直接長(zhǎng)時(shí)間影響機(jī)床整體或部分部件的溫升。相鄰設(shè)備在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)以幅射或空氣流動(dòng)的方式影響機(jī)床溫升济炎。

 　   (3)散熱：地基有較好的散熱作用川抡，尤其是精密機(jī)床的地基切忌靠近地下供熱管道，一旦破裂泄漏時(shí)须尚，可能成為一個(gè)難以找到原因的熱源崖堤；敞開的車間將是一個(gè)很好的“散熱器”，有利于車間溫度均衡耐床。

　    (4)恒溫：車間采取恒溫設(shè)施對(duì)精密機(jī)床保持精度和加工精度是很有效果的密幔，但能耗較大楔脯。

 　   2.3機(jī)床內(nèi)部熱影響因素

　    (1)機(jī)床結(jié)構(gòu)性熱源。電動(dòng)機(jī)發(fā)熱——如主軸電動(dòng)機(jī)胯甩、進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)昧廷、冷卻潤(rùn)滑泵電動(dòng)機(jī)、電控箱等均可產(chǎn)生熱量蜡豹。這些情況對(duì)電動(dòng)機(jī)本身來(lái)說(shuō)是允許的，但對(duì)于主軸笨迂、滾珠絲杠等元器件則有重大不利影響摄李，應(yīng)采取措施予以隔離。當(dāng)輸入電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)捍彼，除了有少部分(約20％左右)轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)熱能外墅萌，大部分將由運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，如主軸旋轉(zhuǎn)蒜猎、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)等肄酬；但不可避免的仍有相當(dāng)部分在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)化為摩擦發(fā)熱，例如軸承川麦、導(dǎo)軌显憾、滾珠絲杠和傳動(dòng)箱等機(jī)構(gòu)發(fā)熱。

　    (2)工藝過(guò)程的切削熱善歌。切削過(guò)程中刀具或工件的動(dòng)能一部分消耗于切削功件塌，相當(dāng)一部分則轉(zhuǎn)化切削的變形能和切屑與刀具間的摩擦熱，形成刀具吸哩、主軸和工件發(fā)熱漱凝，并由大量切屑熱傳導(dǎo)給機(jī)床的工作臺(tái)夾具等部件。它們將直接影響刀具和工件間的相對(duì)位置诸迟。

 　   (3)冷卻茸炒。冷卻是針對(duì)機(jī)床溫度升高的反向措施，如電動(dòng)機(jī)冷卻阵苇、主軸部件冷卻以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件冷卻等壁公。高端機(jī)床往往對(duì)電控箱配制冷機(jī)，予以強(qiáng)迫冷卻绅项。

 　   2.4機(jī)床的結(jié)構(gòu)形態(tài)對(duì)溫升的影響

 　   在機(jī)床熱變形領(lǐng)域討論機(jī)床結(jié)構(gòu)形態(tài)贮尖，通常指結(jié)構(gòu)形式、質(zhì)量分布趁怔、材料性能和熱源分布等問(wèn)題湿硝。結(jié)構(gòu)形態(tài)影響機(jī)床的溫度分布、熱量的傳導(dǎo)方向润努、熱變形方向及匹配等关斜。

　    (1)機(jī)床的結(jié)構(gòu)形態(tài)示括。在總體結(jié)構(gòu)方面，機(jī)床有立式痢畜、臥式叛始、龍門式和懸臂式等，對(duì)于熱的響應(yīng)和穩(wěn)定性均有較大差異轴及。例如齒輪變速的車床主軸箱的溫升可高達(dá)35℃绣坛，使主軸端上抬，熱平衡時(shí)間需2h左右塑渤。而斜床身式精密車銑加工中心巢的，機(jī)床有一個(gè)穩(wěn)定的底座。明顯提高了整機(jī)剛度饱舆，主軸采用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)嘴符，去除了齒輪傳動(dòng)部分，其溫升一般小于15℃稻蒂。

 　   (2)熱源分布的影響蒿荤。機(jī)床上通常認(rèn)為熱源是指電動(dòng)機(jī)。如主軸電動(dòng)機(jī)秒牙、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)等禾绊，其實(shí)是不完全的。電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱只是在承擔(dān)負(fù)荷時(shí)攻臀，電流消耗在電樞阻抗上的能量评疗，另有相當(dāng)一部分能量消耗于軸承、絲杠螺母和導(dǎo)軌等機(jī)構(gòu)的摩擦功引起的發(fā)熱茵烈。所以可把電動(dòng)機(jī)稱為一次熱源百匆，將軸承、螺母呜投、導(dǎo)軌和切屑稱之為二次熱源加匈。熱變形則是所有這些熱源綜合影響的結(jié)果。

  　  一臺(tái)立柱移動(dòng)式立式加工中心在Y向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中溫升和變形情況如圖2所示仑荐。Y向進(jìn)給時(shí)工作臺(tái)未作運(yùn)動(dòng)雕拼，所以對(duì)X向的熱變形影響很小。在立柱上粘招，離Y軸的導(dǎo)軌絲杠越遠(yuǎn)的點(diǎn)啥寇，其溫升越小。

 　   該機(jī)在Z軸移動(dòng)時(shí)的情況如圖3所示洒扎。兩圖對(duì)比辑甜，則更進(jìn)一步說(shuō)明了熱源分布對(duì)熱變形的影響。Z軸進(jìn)給離X向更遠(yuǎn)驹播，故熱變形影響更小蝎业，立柱上離Z軸電動(dòng)機(jī)螺母越近增珠，溫升及變形也越大。

 　   (3)質(zhì)量分布的影響捣卵。質(zhì)量分布對(duì)機(jī)床熱變形的影響有三方面弓并。其一，指質(zhì)量大小與集中程度借陕，通常指改變熱容量和熱傳遞的速度远丸，改變達(dá)到熱平衡的時(shí)間；其二册安，通過(guò)改變質(zhì)量的布置形式喜毅，如各種筋板的布置，提高結(jié)構(gòu)的熱剛度东著，在同樣溫升的情況下笼糙，減小熱變形影響或保持相對(duì)變形較屑嘶！铲瞎；其三，則指通過(guò)改變質(zhì)量布置的形式苫昌，如在結(jié)構(gòu)外部布置散熱筋板颤绕，以降低機(jī)床部件的溫升。

　    (4)材料性能的影響：不同的材料有不同的熱性能參數(shù)(比熱祟身、導(dǎo)熱率和線膨脹系數(shù))奥务，在同樣熱量的影響下，其溫升袜硫、變形均有不同氯葬。
3.機(jī)床熱性能的測(cè)試

 　   3.1機(jī)床熱性能測(cè)試的目的

 　   控制機(jī)床熱變形的關(guān)鍵是通過(guò)熱特性測(cè)試，充分了解機(jī)床所處的環(huán)境溫度的變化婉陷，機(jī)床本身熱源及溫度變化以及關(guān)鍵點(diǎn)的響應(yīng)(變形位移)帚称。測(cè)試數(shù)據(jù)或曲線描述一臺(tái)機(jī)床熱特性，以便采取對(duì)策秽澳，控制熱變形闯睹，提高機(jī)床的加工精度和效率。具體地說(shuō)担神，應(yīng)達(dá)到以下5個(gè)目的：

 　   (1)機(jī)床周圍環(huán)境測(cè)試楼吃。測(cè)量車間內(nèi)的溫度環(huán)境，它的空間溫度梯度入驮，晝夜交替中溫度分布的變化路统，甚至應(yīng)測(cè)量季節(jié)變化對(duì)機(jī)床周圍溫度分布的影響。

 　   (2)機(jī)床本身的熱特性測(cè)試抚送。盡可能地排除環(huán)境干擾的條件下渺类，讓機(jī)床處于各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)烛储，以測(cè)量機(jī)床本身的重要點(diǎn)位的溫度變化、位移變化累换，記錄在足夠長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)的溫度變化和關(guān)鍵點(diǎn)位移棺玫，也可用紅外線熱相儀記錄各時(shí)間段熱分布的情況。

 　   (3)加工過(guò)程測(cè)試溫升熱變形待插，以判斷機(jī)床熱變形對(duì)加工過(guò)程精度的影響竭撇。

　    (4)上述試驗(yàn)可積累大量的數(shù)據(jù)、曲線捷妥，將為機(jī)床設(shè)計(jì)和使用者控制熱變形提供可靠的判據(jù)你义，指出采取有效措施的方向。

　    3.2機(jī)床熱變形測(cè)試的原理

 　   熱變形測(cè)試首先需要測(cè)量若干相關(guān)點(diǎn)的溫度摩潮，包含以下幾方面：

　    (1)熱源：包括各部分進(jìn)給電動(dòng)機(jī)况既、主軸電動(dòng)機(jī)、滾珠絲杠傳動(dòng)副组民、導(dǎo)軌棒仍、主軸軸承。

 　   (2)輔助裝置：包括液壓系統(tǒng)臭胜、制冷機(jī)莫其、冷卻和潤(rùn)滑位移檢測(cè)系統(tǒng)。

 　   (3)機(jī)械結(jié)構(gòu)：包括床身耸三、底座乱陡、滑板、立柱和銑頭箱體和主軸仪壮。

　    在主軸和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)之間夾持有銦鋼測(cè)棒憨颠，在X、Y积锅、Z方向配置了5個(gè)接觸式傳感器爽彤，測(cè)量在各種狀態(tài)下的綜合變形，以模擬刀具和工件間的相對(duì)位移乏沸。

 　   該圖描述了機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷狀態(tài)淫茵，可以分步單獨(dú)運(yùn)行測(cè)試，以記錄各種負(fù)荷狀態(tài)對(duì)熱變形的影響牲耐。例如师莫，主軸以不同速度旋轉(zhuǎn)，各進(jìn)給軸分別以不同速度進(jìn)給琐惩，刀具切削狀態(tài)下狮消，有無(wú)潤(rùn)滑和冷卻狀態(tài)，加入恒定載荷，變化載荷或混合載荷搪古，也包括考慮加入實(shí)際運(yùn)行中的方式等因素冻款。

 　   3.3測(cè)試數(shù)據(jù)處理分析

 　   機(jī)床熱變形試驗(yàn)要在一個(gè)較長(zhǎng)的連續(xù)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，進(jìn)行連續(xù)的數(shù)據(jù)記錄赁霉，經(jīng)過(guò)分析處理筝赶，所反映的熱變形特性可靠性很高。如果通過(guò)多次試驗(yàn)進(jìn)行誤差剔除谬碱，則所顯示的規(guī)律性是可信的舰桑。

　    主軸系統(tǒng)熱變形試驗(yàn)的記錄曲線如圖5所示。試驗(yàn)中共設(shè)置了5個(gè)測(cè)量點(diǎn)蠢挡，其中點(diǎn)1弧岳、點(diǎn)2在主軸端部和靠近主軸軸承處，點(diǎn)4业踏、點(diǎn)5分別在銑頭殼體靠近Z向?qū)к壧幥菥妗y(cè)試時(shí)間共持續(xù)了14h，其中前10h主軸轉(zhuǎn)速分別在0～9000r/min范圍內(nèi)交替變速勤家，從第10h開始腹尖，主軸持續(xù)以9000r/min高速旋轉(zhuǎn)。從圖中可以得到以下結(jié)論：

 　   (1)該主軸的熱平衡時(shí)間約1h左右却紧，平衡后溫升變化范圍1.5℃桐臊；

 　   (2)溫升主要來(lái)源于主軸軸承和主軸電動(dòng)機(jī)胎撤，在正常變速范圍內(nèi)晓殊，軸承的熱態(tài)性能良好；

　    (3)熱變形在X向影響很小伤提，約＜0.005mm巫俺，Y向變形遠(yuǎn)大于X向，鑒于點(diǎn)4肿男、點(diǎn)5的溫升＜1℃柿癞，說(shuō)明主軸Y向的變形主要來(lái)源于銑頭箱體結(jié)構(gòu)，與絲杠和導(dǎo)軌無(wú)關(guān)聯(lián)皂州。應(yīng)改進(jìn)銑頭的鑄件結(jié)構(gòu)哩讶；

 　   (4)Z向伸縮變形較大，約10μm劈产，是由主軸的熱伸長(zhǎng)及軸承間隙增大引起的誊配；

 　   (5)當(dāng)轉(zhuǎn)速持續(xù)在9000r/min時(shí)，溫升急劇上升卡涮，在2.5h內(nèi)急升7℃左右请状，且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)，Y向和Z向的變形達(dá)到了29μm和37μm，說(shuō)明該主軸在轉(zhuǎn)速為9000r/min時(shí)已不能穩(wěn)定運(yùn)行铝儒，但可以短時(shí)間內(nèi)(≤20min)運(yùn)行醒腹。
4.機(jī)床熱變形的控制

 　   由以上分析討論，機(jī)床的溫升和熱變形對(duì)加工精度的影響因素多種多樣抬邑，采取控制措施時(shí)漆暑，應(yīng)抓住主要矛盾，重點(diǎn)采取一个扰、二項(xiàng)措施扣汪，取得事半功倍的效果。在設(shè)計(jì)中應(yīng)從4個(gè)方向入手：減少發(fā)熱锨匆，降低溫升崭别，結(jié)構(gòu)平衡，合理冷卻恐锣。

 　   4.1減少發(fā)熱

　    控制熱源是根本的措施茅主。在設(shè)計(jì)中要采取措施有效降低熱源的發(fā)熱量。

　    (1)合理選取電動(dòng)機(jī)的額定功率土榴。電動(dòng)機(jī)的輸出功率P等于電壓V和電流I的乘積诀姚，一般情況下，電壓V是恒定的玷禽，因此赫段，負(fù)荷的增大，意味著電動(dòng)機(jī)輸出功率增大矢赁，即相應(yīng)的電流I也增大糯笙，則電流消耗在電樞阻抗的熱量增大。若我們所設(shè)計(jì)選擇的電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在接近或大大超過(guò)額定功率的條件下工作蹈瑟，則電動(dòng)機(jī)的溫升明顯增大夯铡。為此，對(duì)BK50型數(shù)控針槽銑床銑頭進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)（電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：960r/min相誓；環(huán)境溫度：12℃）闷墅，結(jié)果見(jiàn)表1。

　    從上述試驗(yàn)得到以下概念：從熱源性能考慮贡按，無(wú)論主軸電動(dòng)機(jī)還是進(jìn)給電動(dòng)機(jī)熙屁，選擇額定功率時(shí)，最好選比計(jì)算功率大25％左右為宜惫吝，在實(shí)際運(yùn)行中匹憎，電動(dòng)機(jī)的輸出功率與負(fù)荷相匹配，增大電動(dòng)機(jī)額定功率對(duì)于能耗的影響很小埋署。但可有效降低電動(dòng)機(jī)溫升玫桅。

 　   (2)結(jié)構(gòu)上采取適當(dāng)措施芬角，減小二次熱源的發(fā)熱量，降低溫升哭振。例如：主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)彻秆，應(yīng)提高前后軸承的同軸度，采用高精度軸承结闸。在可能的條件下唇兑，將滑動(dòng)導(dǎo)軌改為直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，或采用直線電動(dòng)機(jī)桦锄。這些新技術(shù)都可以有效地減小摩擦扎附、減少發(fā)熱、降低溫升结耀。

　    (3)在工藝上留夜，采用高速切削⊥继穑基于高速切削的機(jī)理碍粥。當(dāng)金屬切削的線速度高于一定范圍時(shí)，被切削金屬來(lái)不及產(chǎn)生塑性變形黑毅，切屑上不產(chǎn)生變形熱嚼摩，切削能量大多數(shù)轉(zhuǎn)化為切屑動(dòng)能被帶走。

　    4.2結(jié)構(gòu)平衡矿瘦，以降低熱變形

　    在機(jī)床上枕面，熱源是永遠(yuǎn)存在的，進(jìn)一步需要關(guān)注的是如何讓熱傳遞方向和速度有利于減少熱變形学蛤≈椋或者結(jié)構(gòu)又有很好的對(duì)稱性，使熱傳遞經(jīng)沿對(duì)稱方向环自，使溫度分布均勻改佛，變形互相抵消漂肖，成為熱親和結(jié)構(gòu)辰襟。

 　   (1)預(yù)應(yīng)力和熱變形。在較高速的進(jìn)給系統(tǒng)中躯括，往往采用滾珠絲杠兩端軸向固定赏赔，形成預(yù)拉伸應(yīng)力。這種結(jié)構(gòu)對(duì)高速進(jìn)給來(lái)說(shuō)轮昧，除了提高動(dòng)靜態(tài)穩(wěn)定性外雷倦，對(duì)于降低熱變形誤差具有明顯作用。滾珠絲杠固定方式對(duì)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)熱變形的影響如圖6所示熟排。

　    在全長(zhǎng)600mm內(nèi)預(yù)拉伸35μm的軸向固定結(jié)構(gòu)在不同的進(jìn)給速度下溫升比較接近肺灭。兩端固定預(yù)拉伸結(jié)構(gòu)的累積誤差明顯小于單端固定另一端自由伸長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。在兩端軸向固定預(yù)拉伸結(jié)構(gòu)中，發(fā)熱引起的溫升主要是改變絲杠內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)——由拉應(yīng)力變?yōu)榱銘?yīng)力或壓應(yīng)力开泽。因此對(duì)位移精度影響較小牡拇。

　    (2)改變結(jié)構(gòu)，改變熱變形方向穆律。

 　   采用不同滾珠絲杠軸向固定結(jié)構(gòu)的數(shù)控針槽銑床Z軸主軸滑座如（圖7）惠呼。在加工中要求銑槽深度誤差≤5μm。采用絲杠下端軸向浮動(dòng)結(jié)構(gòu)峦耘，在加工2h內(nèi)剔蹋，槽深逐漸加深從0到0.045mm。反之辅髓，采用絲杠上端浮動(dòng)的結(jié)構(gòu)泣崩，則能確保槽深變化＜5μm。

　   (3)機(jī)床結(jié)構(gòu)幾何形狀的對(duì)稱洛口，可令熱變形走向一致律想，使刀尖點(diǎn)的漂移盡量減小。例如绍弟，日本安田（Yasda）精密工具公司推出的YMC430微加工中心是亞微米高速加工機(jī)床霸碰，機(jī)床的設(shè)計(jì)對(duì)熱性能進(jìn)行了充分的考慮，其總體結(jié)構(gòu)配置如圖8所示郁表。

 　   從圖中可見(jiàn)匣描，首先在機(jī)床結(jié)構(gòu)上采取完全對(duì)稱布局，立柱和橫梁是一體化結(jié)構(gòu)罕腿，呈H型桶眠，相當(dāng)于雙立柱結(jié)構(gòu)，具有良好的對(duì)稱性看群。近似圓形的主軸滑座無(wú)論在縱向還是橫向也都是對(duì)稱的沦煤。

 　   3個(gè)移動(dòng)軸的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)均采用直線電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)上更加容易實(shí)現(xiàn)對(duì)稱性涯锅，2個(gè)回轉(zhuǎn)軸采用直接驅(qū)動(dòng)寇祈，盡量減少機(jī)械傳動(dòng)的摩擦損耗和。

　    4.3合理的冷卻措施

 　   (1)加工中的冷卻液對(duì)加工精度的影響是直接的漱南。對(duì)GRV450C型雙端面磨床進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)勋崇，其數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。試驗(yàn)表明：借助制冷機(jī)對(duì)冷卻液進(jìn)行熱交換處理笔喉，對(duì)提高加工精度非常有效取视。

 　   使用傳統(tǒng)的冷卻液供給方式，30min后常挚，工件尺寸就超差作谭。采用制冷機(jī)后稽物，可以正常加工到70min以上。在80min時(shí)工件尺寸超差的主要原因是砂輪需修整(去除砂輪面上的金屬屑)折欠，修整后馬上即可回復(fù)原來(lái)的加工精度姨裸。效果非常明顯。同樣怨酝，對(duì)于主軸的強(qiáng)迫冷卻也能期望得到非常好的效果傀缩。

 　   (2)增加自然冷卻面積。例如在主軸箱體結(jié)構(gòu)上添加自然風(fēng)冷卻面積农猬，在空氣流通較好的車間內(nèi)赡艰，也能起到很好的散熱效果。

　    (3)及時(shí)自動(dòng)排屑斤葱。及時(shí)或?qū)崟r(shí)將高溫切屑排出工件慷垮、工作臺(tái)及刀具部分，將十分有利于減少關(guān)鍵部分的溫升和熱變形帮廉。
　   5.展望與愿景

 　   控制機(jī)床熱變形是現(xiàn)代精密加工領(lǐng)域的一個(gè)重要課題徽榄，影響機(jī)床熱變形的因素又是非常復(fù)雜的。再者闲耿，現(xiàn)代切削加工中的高速胰薪、高效、精密三者并舉减组，則令機(jī)床的熱變形問(wèn)題更顯突出蓄士。引起了機(jī)床制造界的廣泛重視。國(guó)內(nèi)外機(jī)床界學(xué)者為此作了大量的研究哆卓，在理論上取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展肋漏。機(jī)床熱變形問(wèn)題已成為機(jī)床研究中的基本理論之一。

　    本文從機(jī)床設(shè)計(jì)和應(yīng)用的角度分析了機(jī)床熱性能的影響因素岂苏，測(cè)量與分析方法并提出了改進(jìn)設(shè)計(jì)措施茶黄。由此，我們認(rèn)為機(jī)床熱性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)從以下方面著手：

  　  (1)現(xiàn)代高端機(jī)床的設(shè)計(jì)階段限禀，就應(yīng)重視所設(shè)計(jì)機(jī)床未來(lái)應(yīng)用的環(huán)境條件崔败。

 　   (2)控制和配置熱源是關(guān)鍵》虬。控制熱源主要是指控制能耗與動(dòng)力源的匹配函卒，采用新型結(jié)構(gòu)，減少二次摩擦熱源撇眯，提高能源的利用率。

 　   (3)改變傳統(tǒng)思維虱咧，把冷卻熊榛、散熱锚国、潤(rùn)滑、排屑等裝置從機(jī)床的“輔助”部件地位玄坦，提升到“重要”部件地位血筑，不能輕視。

 　   (4)重視結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性和熱變形的方向的設(shè)計(jì)煎楣，讓熱變形對(duì)精度的影響減少到最小豺总，尤其要重視對(duì)結(jié)構(gòu)件熱變形數(shù)學(xué)模型的研究和應(yīng)用，以便為熱變形控制設(shè)計(jì)提供定性定量的指示择懂。

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