卧式数控机床主轴温度场分布及对机床热变形的影响

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设计与研究ＤＩａ『ｅｎｎ洲ｃｓｄｈｇＲ
卧式数控机床主轴温度场分布及对机床热变形的影响
仇健 ① 刘启伟① 李晓飞② 马晓波①
（沈阳机床（团）限责任公司，宁沈阳１０４； ① 集有辽１１２ ② 沈阳北方交通重工集团，宁沈阳１００）辽１０１
ｒｃｉｎａｅｍｕｈｌｒｅｈｎｔｅｅｔｎｉｎｆＸｎａｉｌｄｒｃｉｎ．ＭｅｈｄｒｒｖｄｄｂｍｐｏｅｔｏｒｃａｇｒｔａｈｘｅｓｏｓｏａｄＹｘａｉｅｔｏｓｔｏｓａｅｐｏｉｅｙｉｒ —
摘要：分别应用红外热像仪测温技术和激光测距技术对机床温度场和机床热误差开展研究。着重分析三
轴卧式数控机床的温度场分布、床运行中的热行为以及两者之间的联系。经试验发现。机主轴热误差是数控机床的主要误差源之一。主轴热误差与机床运行中的温度分布有紧密联系，主轴各方向变
ｙｉｏｅｍａｆｌｉｒｕｉｎｏｈｅ－ｘｓｈｒｏｔｌｃｉｉｇｃｎｒｎｓｏｅａｉｇｔｅａｅｓｓｆｈｒｌｅｄｄｓｉｔｆｔｒｅａｉｏｚｎａｍａｈｎｎｅｔｅａｄｉｐｒｔｒｌ — ｔｉｔｂｏａｉｔｎｈｍｂ
（）ｅｙｎａｈｅＴｏ【ｒｐｏ，ｔ．Ｓｅｙｎ１１２ＣＮ；（ＳｎａｇＭｃｉｏｌＧｏ）Ｃ．Ｌ，ｈｎａｇ１０４，Ｈ￣ｈｎｕｄ（ＳｅｙｎｏｈＴａｉＨａｙＩｕｔｒｐＳｅｙｎ１０１ＣＮ）￣ｈｎａｇａｒｆｅｖｎｓｙＧｏ，ｈｎａｇ１００，Ｈ）Ｎｆｃｄｒｕ
关键词：控机床数温度场热变形红外热像仪激光测距
中图分类号：Ｈ１１．，Ｇ３Ｔ６＋４Ｔ５１
文献标识码：Ａ
ＴｅｍａｉｌｉｔｂｔｎｏｏｉｏｔｌｈｒｌｅｄｄｓｒｕｉｆｈｒｎａｆｉｏｚＮＣｃｉｅｔｏｓｓｉｄｅａｄｍａｈｎｏｌｐｎｌｎ
Ａｂｓｒｃ：ＲｅｅｒｈｏｈｈｒｌｆｅｄａｄｔｅａｒｏｓｏｃｉｅｔｏｓｕｉｇｉｆａｅｍａｉｇｔｃｎｌｇｔａｔｓａｃｎｔｅｔｅｍａｌｎｈｒｌｅｒｒｆＮＣｍａｈｎｏｌｓｎｎｒｒｄｉｇｎｅｈｏｏｙｉｍａｄｌｓｒｄｉｔｎｅｍｅｓｒｍｅｔｔｃｎｌｇａｅｎｃｒｉｄｏｎａｅｓａｃａｕｅｎｅｈｏｏｈｓｂｅａｒｅｎ．Ｉａｅｎｍａｎｙ￣ｃｓｄｏｈｎｌｙｔｈｓｂｅｉｌｕｅｎｔｅａａ—
ｈａｉｕｎｈｅｒｒｌｔｏｓｉｓｔｗａｏｎｘｒｍｅｔｌｈｔｓｉｄｅｔｅａｌＯＳｉｎｆｔｅｍａｎｖｏｒａｄｔｉｅａｉｎｈｐ．ＩｓｆｕｄｅｐｅｉｎａｌｔａｐｎｌｈｒｌｅＴＹｓｏｅｏｈｉｙｍｓｕｒｅｆＮＣｍａｈｎｏｌｒｏｓｎｈｒａｒｏｎｍａｈｎｏｌｐｎｌａｅｎｏｓｒｅｏｂｏｃｓｏｃｉｅｔｏｓｅｒｒ，ａｄｔｅｍｌｅｒｒｉｃｉｅｔｏｓｓｉｄｅｈｓｂｅｂｅｖ高而明显增大趋势。且主轴Ｚ方向的伸长量远大于和ｙ向的变形量。并
提出通过改善冷却和散热条件而降低主轴温度，以达到有效控制主轴热误差以及建立热变形补偿模型实施补偿等措施，验证热变形改善效果明显。经
ｃｏｅｙｌｋｄｔｅｔｍｐｒｔｒｉｒｕｉｎｏｃｉｅｔｏｓｈｒａｉｎｆａｔｉｃｅｓｎｔｅｌｓｌｉｅｏｔｅｅａｕｅｄｓｉｔｆｍａｈｎｏｌ．Ｔｅｅｗｓａｓｇｉｃｎｎｒａｅｉｈｎｈｔｂｏｉａｉｐｓｔｎｎｒｏｅａｅｏｔｅｔｍｐｒｔｒｃｅｓｇｏｉｄｅｘｓｏｉｏｉｇｅｒｒｒｌｔｄｔｈｅｅａｕｅｉｒａｉｆｐｎｌ．ＡｎｈｌｎａｉｎｎＺａｉｌｉｉｎｎｓｄｔｅｅｏｇｔｓｏｘａ－ｏｄ
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