機(jī)床精度受溫度影響最重要的部位是進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。高的速度和大的加速度使?jié)L珠絲杠發(fā)熱缘缚，絲杠膨脹煤痕。如果沒(méi)有相應(yīng)位置測(cè)量技術(shù)，幾分鐘時(shí)間的定位誤差就能達(dá)到100 μm橡类。因此蛇尚，公差要求嚴(yán)格的工件只能在熱特性好的的機(jī)床上加工，即使加工工藝非常不同也必須這樣顾画。

進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的位置測(cè)量

原則上用進(jìn)給絲杠的螺距和安裝在絲杠上的旋轉(zhuǎn)編碼器或直線光柵尺可以測(cè)量直線NC軸的位置取劫。

進(jìn)給絲杠上有旋轉(zhuǎn)編碼器的情況下，滾珠絲杠有兩個(gè)功能：作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研侣，它必須傳遞大驅(qū)動(dòng)力谱邪；但為實(shí)現(xiàn)高精度定位，還要求它的螺距精確高庶诡，重復(fù)性好惦银。但是，位置控制環(huán)只有提供絲杠旋轉(zhuǎn)速度和每轉(zhuǎn)細(xì)分信息的旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量設(shè)備末誓。這種情況下扯俱，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的磨損和溫度導(dǎo)致的位置變化未包括在測(cè)量值中。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在無(wú)法避免的定位誤差酝凄，并嚴(yán)重影響工件質(zhì)量食迈。

如果用直線光柵尺測(cè)量滑座位置，位置控制環(huán)就包括全部進(jìn)給機(jī)構(gòu)冀远。這時(shí)嘿惜，機(jī)床運(yùn)動(dòng)傳遞元件的軸向間隙和誤差就不能影響位置測(cè)量精度。測(cè)量精度只取決于直線光柵尺精度和安裝位置峰毙。

整體構(gòu)件加工舉例

典型整體構(gòu)件在高性能的高速切削（HSC）機(jī)床上用高速進(jìn)給和高速切削加工坯公。不同的粗銑和精銑進(jìn)給速度使?jié)L珠絲杠膨脹系數(shù)非常不同。如果進(jìn)給驅(qū)動(dòng)沒(méi)有使用直線光柵尺，小批量和短交貨期生產(chǎn)時(shí)坑搀，每個(gè)加工零件的尺寸就會(huì)不同笑院。因此，熱膨脹可能使加工公差無(wú)法達(dá)到要求溜封。

如果使用直線光柵尺类玉，這些誤差就可以避免，滾珠絲杠的熱膨脹影響可被完全補(bǔ)償踢寂。

圖示的測(cè)試結(jié)果非常清楚地顯示不用直線光柵尺加工時(shí)發(fā)熱導(dǎo)致的誤差嫂茸。

無(wú)直線光柵尺（左）：有清晰的溫度變化造成的邊線
用直線光柵尺（右）：無(wú)因溫度溫度變化造成的邊線

［用10 m/min進(jìn)給速度銑端面時(shí)，滾珠絲杠發(fā)熱弄兜。左側(cè)為工作臺(tái)药蜻，右側(cè)為伺服電機(jī)。溫度記錄圖顯示溫度為25°C（深藍(lán)色）至40°C（黃色）替饿。］

飛機(jī)鋁聯(lián)桿是用鋁坯銑削10 mm深加工的语泽。在工件上方進(jìn)行20個(gè)空刀循環(huán)后，銑削聯(lián)桿下端视卢。從工件端頭邊線可以非常清楚地看出進(jìn)給軸的溫度變化影響踱卵。測(cè)試中使用直線光柵尺加工的工件則無(wú)這個(gè)邊線。因此可以保證第一件就能實(shí)現(xiàn)高精度据过。     

模具加工的影響                           

模具加工對(duì)形狀精度要求很高惋砂。同時(shí)，還必須使用高速進(jìn)給以縮短加工時(shí)間绳锅。第一和最后一道路徑必須吻合以避免高速進(jìn)給節(jié)省的的時(shí)間將被大量修復(fù)工作抵消西饵。加工測(cè)試件形狀為瓦茨曼山峰形狀。為直觀體會(huì)使用直線光柵尺和不用直線光柵尺加工該模具的差別鳞芙，特意從工件中間開(kāi)始加工眷柔。線清楚地反映了溫度變化影響。使用直線光柵尺的機(jī)床行删，瓦茨曼山峰形狀就沒(méi)有這條邊線过拿。

結(jié)論：

如果機(jī)床具有高熱穩(wěn)定性，可以非常成功地完成生產(chǎn)訂單偶嘁。進(jìn)給軸必須在整個(gè)行程上具有要求的精度祸铁，其中包括速度和切削力的大幅變化時(shí)。這些要求都能通過(guò)使用直線光柵尺的機(jī)床滿足是龟。
                                                                                                                                                            

無(wú)直線光柵尺（左）：有清晰的溫度變化造成的邊線
用直線光柵尺（右）：無(wú)因溫度溫度變化造成的邊線

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