试论数控机床主轴加工热误差的补偿措施

发布时间：2016-10-23 08:21

试论数控机床主轴加工热误差的补偿措施

摘要：本文主要研究了数控机床主轴加工热误差的补偿措施。文章首先从数控机床中心主轴系统结构及热源状况出发，对主轴系统中热误差的影响进行分析；其次，结合具体工艺参数对其热源误差进行仿真计算，并在该基础上提出相应的热误差补偿措施，对热源引起的加工问题进行控制，望在一定程度上提升数控机床的加工精度。

关键词：主轴加工；热误差；仿真；补偿

前言

机械加工过程中对精度要求较高，需要严格依照工艺流程及设计参数进行处理，这样才能够保证加工件满足工艺指标。热特性作为影响数控机床加工精度的重要因素，很容易导致数控机床加工过程中由于局部温度过高产生形变，造成刀具与加工件间距偏离设定值，，严重影响了加工件的加工效果。如何降低热特性对数控机床加工的影响，实现数控机床主轴加工热误差的补偿已经成为人们关注的焦点。

1数控机床主轴系统结构及热源分析

1.1数控机床主轴系统结构

数控机床主轴系统主要包括主轴、前后轴承、主轴电机、主轴壳体等。一般加工的过程中由主轴电机驱动前后轴承及拉杆，带动主轴加工，其具体状况见图1。
图1 常规数控机床主轴系统结构图
1.2数控机床主轴热源分析
数控机床主轴加工的过程中很容易出现由主轴摩擦引起的热变形，使其加工时产生热误差，严重影响了数控机床加工的精度，需全面重视。从系统整体而言，当前主轴加工热源主要可以划分为电机热损耗热源及主轴摩擦热源两部分。
电动机运行过程中带动负载需持续过电，在消耗电能的同时电动机也会产生一定的热量，导致数控机床主轴发热，引起主轴形变。但这种发热形变一般非常微小，可忽略不计。而主轴加工过程中摩擦生热热量一般较高，可直接导致主轴区域温度骤升，引起的主轴形变较为严重。因此，在数控机床加工时需要对摩擦产生的热量进行适当处理，做好该热源的控制及防护，这样才能够保证主轴加工的准确性和有效性。

2主轴系统热源误差仿真计算
3数控机床主轴加工热误差的补偿措施

4总结

主轴热误差是导致数控机床加工精度受到影响的主要原因。在对数控机床热误差进行分析的过程中人员要全面方位分析机床主轴结构和热源状况，这样才能够提升热误差控制效益。要做好数控机床主轴加工过程中的热误差分析，通过数据确定主要热误差区域并在该基础上形成相应的补偿措施，合理调整系统结构，做好温度补偿，设置原点偏移等，从根本上改善数控机床主轴加工精度，全面提升数控机床主轴加工效益。

参考文献 略



本文编号：150107