溫度對龍門數(shù)控加工中心精度的影響

龍門數(shù)控加工中心以其高效、精密、多功能等優(yōu)勢，成為制造業(yè)加工不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備，但在實(shí)際應(yīng)用中，即使是最先進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備，其加工精度也會受到多種環(huán)境的影響。熱變形是影響加工精度的原因之一，龍門數(shù)控加工中心受到車間環(huán)境溫度的變化、電動機(jī)發(fā)熱和機(jī)械運(yùn)動摩擦發(fā)熱、切削熱以及冷卻介質(zhì)的影響，可能造成機(jī)床各部的溫升不均勻，導(dǎo)致機(jī)床形態(tài)精度及加工精度的變化。

1.自然氣候、溫度的影響

我國幅員遼闊，四季溫度變化大，各地溫差變化也不一樣。由此，人們對室內(nèi)（如車間）溫度的干預(yù)的方式和程度也不同，機(jī)床周圍的溫度環(huán)境千差萬別。南北方溫度差異明顯，有些地區(qū)四季溫度均衡，而有些地區(qū)溫差極大，龍門數(shù)控加工中心的精度在溫差大的環(huán)境中受影響很大。

2. 設(shè)備周圍環(huán)境的影響

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。包括車間溫度分布、車間熱源、散熱設(shè)施、恒溫設(shè)施等，車間環(huán)境溫度不同，對龍門數(shù)控加工中心的精度均有影響。

3. 機(jī)床內(nèi)部熱影響

1）機(jī)床結(jié)構(gòu)性熱源。電動機(jī)發(fā)熱如主軸電動機(jī)、進(jìn)給伺服電動機(jī)、冷卻潤滑泵電動機(jī)、電控箱等均可產(chǎn)生熱量。這些情況對電動機(jī)本身來說是允許的，但對于主軸、滾珠絲杠等元器件則有重大不利影響，應(yīng)采取措施予以隔離。

2）工藝過程的切削熱。切削過程中的摩擦熱，形成刀具、主軸和工件發(fā)熱，并由大量切屑熱傳導(dǎo)給機(jī)床的工作臺夾具等部件。它們將直接影響刀具和工件間的相對位置。

3）冷卻。冷卻是針對機(jī)床溫度升高的反向措施，如電動機(jī)冷卻、主軸部件冷卻以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件冷卻等。

隨著龍門數(shù)控加工中心工作時(shí)間的延長，機(jī)床內(nèi)部溫度逐漸升高，加工精度呈現(xiàn)下降趨勢。特別是在進(jìn)行高精度、長時(shí)間連續(xù)加工時(shí)，溫度對加工精度的影響更為顯著。

通過以上分析，針對溫度對數(shù)控加工中心精度的影響，可以采取以下策略與措施進(jìn)行有效控制：

1. 保持加工車間內(nèi)溫度恒定，減少外界溫度波動對龍門數(shù)控加工中心精度的影響。此外，還可以采用空調(diào)、加濕器等設(shè)備調(diào)節(jié)車間內(nèi)的濕度和溫度，為機(jī)床創(chuàng)造一個(gè)更加穩(wěn)定的加工環(huán)境。

2. 通過合理設(shè)計(jì)龍門數(shù)控加工中心的結(jié)構(gòu)，減少熱源的產(chǎn)生和熱量在機(jī)床內(nèi)部的傳遞。例如，采用低熱膨脹系數(shù)的材料制造機(jī)床關(guān)鍵部件，提高機(jī)床的熱穩(wěn)定性；優(yōu)化冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，及時(shí)帶走機(jī)床內(nèi)部產(chǎn)生的熱量。

3. 定期對龍門數(shù)控加工中心進(jìn)行清潔、潤滑和緊固等維護(hù)工作，確保機(jī)床各部件處于良好的工作狀態(tài)。同時(shí)，加強(qiáng)對機(jī)床的散熱系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保散熱效果良好。

分析其作用機(jī)理，并提出相應(yīng)的控制策略，可以為提升加工精度、保障產(chǎn)品質(zhì)量提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。